QC7つ道具の使い方②ヒストグラムの作り方(エクセルも含む)
QC7つ道具の使い方②ヒストグラムの作り方(エクセルも含む)

QC7つ道具の使い方を解説するシリーズ
意外とエクセルでの作り方が好評です

そのため今回のヒストグラムもエクセルの
作り方も説明していきます

このヒストグラムもQC7つ道具の中で
とても活用される優秀な道具のひとつ

ぜひ使いこなしていただければ幸いです

ヒストグラム(度数分布図)とは?

ではこのヒストグラム(度数分布図)も
辞書で調べてみました

【ヒストグラム(度数分布図)とは】
QC7つ道具のひとつ。データの分布状況の把握を目的としたグラフ。度数分布表とも呼ぶ。階級。

あら!またパレート図と同様に
説明の冒頭から『QC7つ道具のひとつ』と
記載があるほど関係性が深いようです

説明文の中の『データの分布状況の把握』
つまりバラツキを視覚化するのに
このヒストグラムは大活躍します

測定値の存在する範囲を
いくつかの区間に分けて
その区間に属するデータの数を集めて
棒グラフで表します

作業時間や製品の寸法など
バラツキが大きいことが問題になる場合
そのバラツキを見たり
事業所間や作業者間を比較するなど
活用用途は意外と広いツールです

さてそれではヒストグラムの作り方の前に
ヒストグラムで使われる専門用語
いわゆるパーツの名称について
説明してまいります

ヒストグラム(度数分布図)の専門用語(パーツの名称)

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ヒストグラムの各部分は
上記のような名称で呼ばれています

ヒストグラムを作る時に
必要になってきますので
把握しておいてください

①区間 データ全体の範囲を柱の数で区切った区域のこと
②区間の幅 同一区間の『上側の境界値~下側の境界値』であり、柱の幅のこと
③区間の度数 同一区間内に属するデータの出現度数で、柱の高さのこと
④区間の数 全体の範囲を区切った区間の数で、柱の数のこと
⑤区間の境界値 柱と柱の境界値(各区間の下側・上側の境界値)のこと
⑥区間の中心値 柱の中央の値(両境界値の平均値)のこと

ヒストグラム(度数分布図)の作り方

ヒストグラム(度数分布図)の
作り方のステップは以下のとおりです

【ヒストグラム(度数分布図)の作り方の8つの手順】
手順1:ヒストグラムを作成する目的を明らかにする
手順2:データを集める
手順3:集めたデータを整理する
手順4:ヒストグラムを作るのに必要な情報を揃える
手順5:度数表をつくる
手順6:データの度数を数える
手順7:ヒストグラムの縦軸、横軸を記入する
手順8:ヒストグラムの柱を作図する

では順番に説明していきましょう

手順1:ヒストグラムを作成する目的を明らかにする

パレート図の時と同様に
ヒストグラムを作成することで
何を知ろうとしているのか
調査の目的を明らかにします

例えば。。。
商品の品質特性の分布を把握する
実測値と規格値との関係を調べる
計測値のバラツキ具合を調べる など
調査の目的そのものを改めて
明らかにしておきます

仮に今回の事例としては
◯◯部品の外径寸法が規格に対して
どのような分布をしているか調べることを
題材にして進めていきます
規格:5.00±0.15mm

手順2:データを集める

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データの収集は全体の姿を
正しく反映できることが重要であるため
一般的にデータの数は100以上が良いと
言われています

今回は事例として60個用意しました。

◯◯部品の実測値として上記のような
記録を収集してきたと過程して
次の手順に移ります

手順3:集めたデータを整理する

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まずは収集データを整理して
最大値と最小値を求めます

まずは横の行一列の最大値と最小値を
見ていって右に列を挿入して記入します

そして最後に縦の列の
最大値と最小値を見つけると
比較的簡単に求めることができます

手順4:ヒストグラムを作るのに必要な情報を揃える

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さてここが少し計算が入りますが
やってみると意外と簡単です

ヒストグラムを作成するために
5つの情報を揃えます

揃える情報は以下の5つです

【ヒストグラム作成に必要な5つの情報】
①区間(柱)の数
②区間(柱)の幅
③下側境界値
④上側境界値
⑤中心値

一つひとつ丁寧にお話していきます

①区間(柱)の数

まず区間の数を仮に計算します

計算式は以下のとおり

区間の数=√(データの数)

この場合だと√(60)となるため
7.746となりますが
整数化して8と置きます

ここで計算する区間の数は仮です
実際には後で増えたり減ったり
しますが気にしなくて良いです

②区間(柱)の幅

次は区間(柱)の幅です

これは最大値と最小値の差を
先程算出した区間の数で割って計算します
つまり計算式は

区間(柱)の幅=(最大値-最小値)÷区間(柱)の数

今回の例では
0.0538という計算になりますが

測定単位:0.01に揃えて
0.05を区間の幅として設定します

③下側境界値

区間の幅が決まったところで
第1区間の下側境界値を求めます

考え方として下側境界値は
最小値のより少し下
つまり測定単位の1/2小さい値に
設置します

したがって計算式は

下側境界値=最小値-(測定単位 ÷ 2)

この例での第1区間の下側境界値は
4.805となります

④上側境界値

上側境界値はもちろん
先程算出した下側境界値から
区間の幅を加算した数値です

つまり第1区間の上側境界値は
4.855となります

⑤中心値

区間の中心値は
下側境界値と上側境界値との
ちょうど真ん中の値になります

そのため計算式は以下のとおり

中心値=(下側境界値+上側境界値)÷2

つまり第1区間の上側境界値は
4.83となります

さてこれで5つの情報を集めました
順を追ってみると意外と簡単でしたよね

手順5:度数表をつくる

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さて手順4で揃えた5つの情報を元に
上記のように度数表を作成します

第1区間から順番に
展開してみてください

今回の場合は最初に区間(柱)の数を
8と計算しましたが
実際には最大値をカバーできないため
結果的に9つの柱の設定となりました

手順6:データの度数を数える

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手順5で作成した度数表を活用して
データを順番に確認して
カウントしていきます

そうすると上図のように
度数が明らかにできます

手順7:ヒストグラムの縦軸、横軸を記入する

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さて、いよいよ作図の準備です

横軸にと特性値を左から右に
数値が大きくなるように目盛ります

そして横軸の左端から縦軸を引きます

手順8:ヒストグラムの柱を作図する

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度数表を元にして
第1の区間から最後の区間まで
度数に応じた高さの柱を描きます

さてこれでヒストグラムが完成しました
最初複雑そうだと思ったかもしれませんが
意外といけたのではないでしょうか?

エクセルでのヒストグラム(度数分布図)の作り方

パレート図でもお伝えしましたが
ヒストグラムでもエクセルで作ることが
多くなってきましたよね

しかしまたこのエクセルでの作り方が
結構衝撃的な簡単さなのです!

【エクセルでのヒストグラム(度数分布図)の作り方の6つの手順】
手順1:ヒストグラムを作成する目的を明らかにする
手順2:データを集める
手順3:ヒストグラムを作るのに必要な情報を揃える
手順4:境界値と中央値の一覧表をつくる
手順5:ヒストグラムを描く
手順6:全体を調整する

アナログ作図の手順1と手順2とは
共通なので説明を省略しますが
それ以降の手順について3から
解説していきます

手順3:ヒストグラムを作るのに必要な情報を揃える

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アナログと同じように
情報を揃えますが
揃えるべき情報は7つ

エクセルは関数が優秀なので
下記の表のとおり入力すると
簡単に計算できます

①データの数 =COUNT(B3:K8) データ表(B3:K8)をCOUNT関数でデータの数を数えます
②最大値 =MAX(B3:K8) データ表(B3:K8)からMAX関数で最大値を求めます
③最小値 =MIN(B3:K8) データ表(B3:K8)からMIN関数で最小値を求めます
④測定単位 =0.01 これは測定単位を手入力します
⑤区間の数 =ROUND(SQRT(D11),0) データ数の平方根をSQRT関数で求め、ROUND関数でその答えを整数化します
⑥区間の幅 =ROUND((D12-D13)/D15,2) 最大値と最小値の差を区間の数で割り、ROUND関数で測定単位(小数点第2位)で丸めます
⑦下側境界値 =D13-D14/2 最小値から区間の幅の1/2低い値を第1区間の下側境界値とします

ホント便利なものですよね
では次に移ります

手順4:境界値と中央値の一覧表をつくる

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手順3で揃えたデータを元に
境界値と中央値の区間別の一覧表を
つくります

この時にヒストグラムをイメージしながら
上下ひとつずつスペースを
空けておいてください

ではいよいよヒストグラムの作図に
入ってまいります

手順5:ヒストグラムを描く

QC7つ道具の使い方②ヒストグラムの作り方(エクセルも含む)
※ ただしこの方法はアドインで
 『データ分析』を設定している
 必要があります(詳細は最下部

【データ分析機能を使う】
①メニューから[データ]タブを選択
②右上に現れる[データ分析]機能を立ち上げ
③その中から『ヒストグラム』を選択
④[OK]をクリックする

QC7つ道具の使い方②ヒストグラムの作り方(エクセルも含む)

【ヒストグラムツールに諸条件を入力する】
①[入力範囲]にデータ表(B3:K8)を指定する
②[データ区間]に境界値データ(G11:G21)を指定する
③[出力先]に出力させたい場所(B24)を指定する
④[グラフ作成]にチェックを入れる
⑤[OK]をクリックする

これでまずはB24のセルより右下へ
ヒストグラムの表が作図されます

あとはこれを活用可能となるよう
調整してまいります

 

手順6:全体を調整する

QC7つ道具の使い方②ヒストグラムの作り方(エクセルも含む)

【ヒストグラムの横軸の目盛を中央値に入れ替える】
①中央値データ(H11:H21)をコピーする
②データ区分(B25:B35)を指定して右クリックでサブメニューを表示
③[形式を選択した貼り付け]にカーソルを置いて貼付けメニューを表示
④[値]をクリックして選択

このことでグラフの柱の目盛が
中央値表示に入れ替わります

そしてグラフそのものの設定を変更して
見た目を調整していきます

QC7つ道具の使い方②ヒストグラムの作り方(エクセルも含む)

【ヒストグラムのサイズ調整と柱間隔の調整】
①グラフ範囲をドラッグしてちょうど見やすいサイズに調整する
②グラフの柱を指定したまま右クリックでサブメニューを展開して[データ系列の書式設定]を選択
③[系列のオプション]タブをクリックして設定内容を表示
④[要素の間隔]を操作して”0”に設定

それでは最後に色や線を調整して
見やすくします

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【ヒストグラムの色と線の調整】
①[塗りつぶしと線]タブをクリックして設定内容を表示
②「塗りつぶし」の[塗りつぶしなし]をチェック
③「枠線」の[線(単色)]をチェック
④「色」で[黒]を選択する

さて、これでヒストグラムが描けました

やり方がわかれば、もう簡単ですよね!
さすがエクセルです

これに加えてたとえば規格範囲を
上から網掛けでかぶせるとかすれば
異常の状況がすぐ見える化できます

ぜひ色々な工夫をしてみてください

QC7つ道具の使い方②ヒストグラムの作り方(エクセルも含む)まとめ

さてこのヒストグラムの分析ですが
さまざまな分布の姿でいろいろなことが
見えてきます

そのこの例はきれいな正規分布に
なっていないため一部計測者の測定方法に
クセがある可能性がある、など
一定のカタチで問題が見える化します

要するに異常を見つけやすくできる
本当にすごいツールです

その分布の姿は7類型くらいあって
それぞれ見方があります

また規格とのバランスにも
見方があってそのカタチにより
さまざまな考察が可能です

それらの分析方法も
いずれ説明していきたいと思いますので
お楽しみにお待ちください

 

 

それでは今日はここまでです
今後ともよろしくお付き合いくださいませ☆

長文・乱文を最後まで読んでくださり
いつもありがとうございます♪

すべては御社の発展のために
すべてはあなたの笑顔のために

※アドインの『データ分析』の設定について

エクセルでのヒストグラム作図には
『データ分析』をアドイン設定
しておく必要があります

まず「ファイル」⇒「オプション」
続いて「アドイン」を選択すると
下部に「管理」を選べる窓が出るので
「Excelアドイン」を選択

最後に、出てきたアドイン設定画面の
「分析ツール」にチェックを入れ
「OK」を選択します

そうすると、メニューからデータを
選ぶと右上に「データ分析」ボタンが
表れます

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