Biểu đồ Histogram là gì? Cách vẽ & phân tích hiệu quả

Biểu đồ Histogram, một trong 7 công cụ quản lý chất lượng then chốt, đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả hoạt động của doanh nghiệp. Bằng cách trực quan hóa sự phân bố tần suất của dữ liệu, biểu đồ Histogram giúp doanh nghiệp nhận diện các xu hướng, điểm bất thường và nguyên nhân gốc rễ của vấn đề, từ đó tối ưu hóa quy trình, nâng cao chất lượng sản phẩm và dịch vụ. 

Trong bài viết này, hãy cùng DACO khám phá chi tiết Histogram chart là gì và cách ứng dụng hiệu quả công cụ này vào thực tiễn. 

Biểu đồ Histogram là gì?

Biểu đồ Histogram, hay còn gọi là biểu đồ tần suất, là một loại biểu đồ thống kê dùng để biểu diễn trực quan sự phân bố của một tập dữ liệu. Nó sử dụng các cột để thể hiện tần suất xuất hiện của các giá trị trong tập dữ liệu đó. Mỗi cột đại diện cho một khoảng giá trị (hay còn gọi là lớp) và chiều cao của cột biểu thị số lượng quan sát rơi vào khoảng giá trị đó.

Về cơ bản, biểu đồ Histogram giúp chúng ta nhìn thấy bức tranh tổng thể về dữ liệu, từ đó phát hiện ra các xu hướng, đặc điểm nổi bật và các điểm bất thường. Nhờ khả năng này, biểu đồ Histogram trở thành công cụ đắc lực trong nhiều lĩnh vực như quản lý chất lượng, tài chính, y tế, khoa học môi trường,… Nó hỗ trợ đắc lực cho việc kiểm soát chất lượng, phân tích dữ liệu, dự đoán xu hướng và ra quyết định.

Chính vì những ứng dụng quan trọng này, Histogram chart được xem là một trong 7 công cụ quản lý chất lượng phổ biến nhất hiện nay.

>>>Chi tiết: 7 công cụ quản lý chất lượng cho doanh nghiệp

Các loại biểu đồ Histogram

Biểu đồ Histogram đồng đều

Loại biểu đồ này thể hiện sự phân bố dữ liệu đồng đều, trong đó mỗi lớp có số lượng phần tử tương tự nhau. Điều này thường xảy ra khi số lượng lớp được chọn quá nhỏ. Biểu đồ có thể xuất hiện một hoặc nhiều đỉnh nhưng về cơ bản, chiều cao các cột sẽ xấp xỉ nhau.

Biểu đồ Histogram hai đỉnh

Biểu đồ này có hai đỉnh riêng biệt, thường được gọi là Bimodal. Điều này xảy ra khi tập dữ liệu bao gồm các quan sát thuộc hai nhóm khác nhau. Hai đỉnh thể hiện tâm của hai nhóm này, với điều kiện khoảng cách giữa hai tâm đủ lớn so với sự biến thiên trong mỗi nhóm.

Biểu đồ Histogram đối xứng

Biểu đồ tần suất Histogram đối xứng có hình dạng giống như một cái chuông, với đỉnh nằm ở giữa và hai bên đối xứng nhau qua đỉnh. Kiểu phân bố này thường gặp trong tự nhiên và các hiện tượng xã hội. Nếu hai bên hoàn toàn giống nhau, ta có biểu đồ đối xứng hoàn hảo. Ngược lại, nếu một bên cao hơn hoặc kéo dài hơn bên kia, ta có biểu đồ lệch.

Một số dạng biểu đồ khác

Ngoài ba loại phổ biến trên, còn có một số dạng biểu đồ khác như:

• Phân phối lệch: Biểu đồ này có đỉnh lệch hẳn về một phía, trái hoặc phải. Phân phối lệch trái có đuôi dài hơn ở bên trái và đỉnh lệch về bên phải. Ngược lại, phân phối lệch phải có đuôi dài hơn ở bên phải và đỉnh lệch về bên trái.
• Phân phối cao nguyên: Loại phân phối này có nhiều đỉnh nằm liền kề nhau, điều này thường xảy ra khi có nhiều quá trình thu thập dữ liệu khác nhau tác động đến tập dữ liệu.
• Phân phối đỉnh cạnh: Biểu đồ này có một đỉnh rất cao ở một cạnh (trái hoặc phải) của biểu đồ. Điều này có thể do lỗi trong quá trình tạo biểu đồ hoặc do dữ liệu bị giới hạn ở một phía.
• Phân phối lược: Đặc trưng của loại phân phối này là các cột xen kẽ cao và thấp, giống như hình răng lược.
• Phân phối bị cắt: Trong loại phân phối này, phần đuôi của biểu đồ bị cắt bỏ. Điều này thường xảy ra khi dữ liệu bị giới hạn trong một phạm vi nhất định, ví dụ như do nhà cung cấp chỉ cung cấp dữ liệu trong khoảng đó.
• Phân phối Dog Food: Biểu đồ này có hai vùng tập trung dữ liệu ở hai bên, với một khoảng trống lớn ở giữa. Nguyên nhân thường là do dữ liệu đến từ hai nguồn khác biệt hoặc hai loại sản phẩm khác nhau.

Vai trò của Histogram Chart trong quản lý chất lượng

Biểu đồ Histogram đóng vai trò then chốt trong quản lý chất lượng, cung cấp cái nhìn trực quan về sự phân bố của dữ liệu liên quan đến quy trình và sản phẩm. Cụ thể, Histogram diagram mang lại những lợi ích sau:

• Trực quan hóa dữ liệu: Biểu diễn dữ liệu dưới dạng các cột giúp dễ dàng nhận biết hình dạng phân bố, xu hướng trung tâm và mức độ phân tán của dữ liệu.
• Phân tích tần suất: Cho thấy số lần xuất hiện của các giá trị, giúp xác định những giá trị phổ biến và những giá trị ngoại lệ.
• Nhận dạng đặc điểm dữ liệu: Hiển thị rõ ràng các đặc tính của dữ liệu như tính đối xứng, độ lệch, và sự tập trung.
• Kiểm tra phân phối: Giúp xác định xem dữ liệu có tuân theo một phân phối lý thuyết nào đó (như phân phối chuẩn) hay không.
• Dự đoán hiệu suất: Cung cấp thông tin để dự đoán hiệu suất trong tương lai dựa trên xu hướng hiện tại.
• Phát hiện biến động: Giúp nhận biết những thay đổi bất thường trong quy trình, từ đó kịp thời điều chỉnh và ngăn ngừa các vấn đề phát sinh.
• Đánh giá khả năng đáp ứng: Hỗ trợ đánh giá khả năng đáp ứng yêu cầu chất lượng của khách hàng.

Khác biệt giữa biểu đồ tần suất Histogram và biểu đồ cột

Mặc dù có hình thức tương đối giống nhau, biểu đồ Histogram và biểu đồ cột có những điểm khác biệt quan trọng về bản chất và mục đích sử dụng. Dưới đây là bảng so sánh chi tiết giúp bạn phân biệt hai loại biểu đồ này:

Đặc điểm	Biểu đồ tần suất Histogram	Biểu đồ cột
Số chiều dữ liệu	Hai chiều	Một chiều
Cách biểu diễn tần số	Diện tích hình chữ nhật tương ứng với tần số	Chiều cao cột thể hiện tần số
Khoảng cách giữa các cột	Các cột liền kề nhau	Các cột cách đều nhau

Hình ảnh dưới đây sẽ giúp bạn dễ dàng hình dung sự khác biệt giữa biểu đồ tần suất và biểu đồ cột:

Tóm lại:

• Biểu đồ Histogram tập trung vào việc hiển thị sự phân bố của một biến số liên tục.
• Biểu đồ cột dùng để so sánh các giá trị giữa các nhóm hoặc hạng mục khác nhau.

Khi nào nên và không nên sử dụng Histogram chart?

Biểu đồ Histogram: Nên dùng khi nào?

Biểu đồ Histogram là công cụ hiệu quả trong các trường hợp sau:

– Thứ nhất, khi cần phân tích sự phân bố của một biến độc lập duy nhất có tính liên tục. Ví dụ, phân tích sự phân bố độ tuổi của khách hàng hoặc điểm kiểm tra của học sinh. Biểu đồ Histogram giúp trực quan hóa tần suất xuất hiện của các giá trị trong các khoảng khác nhau, từ đó giúp người xem nắm bắt được xu hướng và đặc điểm phân bố của biến đó. 

– Thứ hai, khi cần so sánh hai tập dữ liệu liên tục. Chẳng hạn, so sánh số lượng mua hàng của khách hàng ở các nhóm tuổi khác nhau hoặc so sánh hiệu suất giữa các cửa hàng dựa trên một biến số liên tục. 

– Thứ ba, khi dữ liệu có phạm vi liên tục. Biểu đồ Histogram thích hợp khi dữ liệu được đo lường trên thang đo liên tục và có thể được chia thành các khoảng có ý nghĩa.

Trường hợp không nên dùng biểu đồ Histogram 

Mặc dù mang lại nhiều lợi ích, biểu đồ Histogram không phải lúc nào cũng là lựa chọn tối ưu. Bạn nên cân nhắc sử dụng các loại biểu đồ khác khi:

• Dữ liệu không phải là số: Biểu đồ tần suất chỉ phù hợp với dữ liệu số liệu. Nếu dữ liệu của bạn là định tính (như màu sắc, giới tính, loại sản phẩm) thì biểu đồ thanh hoặc biểu đồ tròn sẽ phù hợp hơn.
• Kích thước mẫu quá nhỏ: Khi số lượng quan sát quá ít (dưới 20), Histogram diagram có thể không phản ánh chính xác sự phân bố của dữ liệu.
• Dữ liệu có khoảng trống lớn: Nếu dữ liệu có nhiều khoảng trống hoặc giá trị bị thiếu, biểu đồ Histogram có thể tạo ra hình ảnh sai lệch về phân bố thực tế.

Tóm lại, việc lựa chọn sử dụng biểu đồ tần suất Histogram phụ thuộc vào bản chất của dữ liệu và mục tiêu phân tích. 

Ứng dụng của Histogram chart là gì?

Phân tích phân phối tần suất

Ứng dụng cơ bản nhất của biểu đồ Histogram là phân tích tần suất xuất hiện của các giá trị trong tập dữ liệu. Nhìn vào biểu đồ, ta có thể dễ dàng xác định khoảng giá trị nào xuất hiện nhiều nhất, khoảng giá trị nào hiếm gặp, và hình dạng tổng thể của phân bố dữ liệu. Ví dụ, một cửa hàng bán lẻ có thể sử dụng biểu đồ Histogram để phân tích tần suất mua hàng theo nhóm tuổi khách hàng, từ đó xác định nhóm khách hàng tiềm năng.

Phân tích tính đối xứng của dữ liệu

Biểu đồ Histogram giúp ta nhận biết tính đối xứng của dữ liệu. Dữ liệu đối xứng có biểu đồ hình chuông với hai bên cân đối qua đỉnh. Ngược lại, dữ liệu lệch sẽ có biểu đồ với một bên kéo dài hơn bên kia. 

Phân tích tính đối xứng giúp ta hiểu rõ hơn về đặc điểm của dữ liệu và lựa chọn phương pháp thống kê phù hợp.

Phân tích xu hướng theo thời gian

Bằng cách vẽ biểu đồ Histogram cho dữ liệu thu thập tại các thời điểm khác nhau, ta có thể theo dõi sự thay đổi của phân bố dữ liệu theo thời gian. Điều này giúp nhận biết xu hướng, phát hiện các biến động bất thường và đưa ra dự đoán về tương lai. 

Ví dụ, một nhà máy sản xuất có thể sử dụng biểu đồ Histogram để theo dõi sự thay đổi của kích thước sản phẩm theo thời gian, từ đó kiểm soát chất lượng và điều chỉnh quy trình sản xuất khi cần thiết.

>>>Có thể bạn muốn biết: Biểu đồ phân tán Scatter diagram là gì? Hướng dẫn vẽ chi tiết

Cách vẽ biểu đồ Histogram

Có nhiều cách để vẽ biểu đồ Histogram, trong đó sử dụng Microsoft Excel là một trong những cách phổ biến và thuận tiện nhất. Dưới đây là ví dụ vẽ biểu đồ Histogram trong Excel:

Sử dụng công cụ Excel (phiên bản 2016 trở lên)

Ví dụ: Giả sử ta có dữ liệu điểm số của 41 học sinh và muốn tạo biểu đồ Histogram để phân tích phân bố điểm theo các khoảng 10 điểm, bắt đầu từ 40 và kết thúc ở 100.

Bước 1: Nhập dữ liệu vào cột trong Excel.

Bước 2: Chọn vùng dữ liệu.

Bước 3: Vào tab Insert, chọn Insert Statistic Chart, sau đó chọn Histogram.

Bước 4: Excel sẽ tự động tạo một biểu đồ Histogram cơ bản. 

Để điều chỉnh biểu đồ theo ý muốn, bạn có thể thực hiện các bước sau:

• Thay đổi khoảng giá trị (bin): Nhấp chuột phải vào trục hoành, chọn Format Axis. Trong mục Axis Options, bạn có thể điều chỉnh các thông số như:
  • Underflow bin: Giá trị bắt đầu của khoảng giá trị đầu tiên.
  • Overflow bin: Giá trị kết thúc của khoảng giá trị cuối cùng.
  • Bin width: Độ rộng của mỗi khoảng giá trị.
  • Number of bins: Số lượng khoảng giá trị.

Sau khi thay đổi, kết quả nhận về biểu đồ như sau

Sử dụng công thức

Phương pháp này sử dụng hàm COUNTIFS để tính tần suất xuất hiện của các giá trị trong từng khoảng, sau đó vẽ biểu đồ cột và điều chỉnh để có dạng biểu đồ Histogram. Ưu điểm của phương pháp này là dùng được trên mọi phiên bản Excel.

Bước 1: Xác định các khoảng giá trị (bin) và nhập vào một cột.

Bước 2: Sử dụng hàm COUNTIFS để đếm số lượng giá trị rơi vào mỗi khoảng.

Bước 3: Chọn vùng dữ liệu chứa các khoảng giá trị và tần suất tương ứng.

Bước 4: Vào tab Insert, chọn Insert Column or Bar Chart, sau đó chọn Clustered Column.

Bước 5: Điều chỉnh biểu đồ cột để có dạng Histogram:

• Xóa khoảng cách giữa các cột: Nhấp chuột phải vào một cột, chọn Format Data Series. Trong mục Series Options, thay đổi Gap Width thành 0.
• Tùy chỉnh tiêu đề, màu sắc, nhãn trục, … theo ý muốn.

Bằng cách áp dụng các bước trên, bạn có thể dễ dàng tạo biểu đồ Histogram trong Excel để phân tích dữ liệu một cách hiệu quả.

Những điều cần lưu ý khi sử dụng biểu đồ Histogram là gì?

Để khai thác tối đa hiệu quả của biểu đồ tần suất trong việc phân tích dữ liệu, bạn cần lưu ý một số điểm quan trọng sau:

Thiết lập giá trị cơ sở bằng 0

Luôn luôn sử dụng giá trị 0 làm điểm bắt đầu cho trục tung (trục đứng) khi xây dựng biểu đồ Histogram. Vì chiều cao của mỗi cột biểu thị tần suất dữ liệu trong một khoảng, việc sử dụng giá trị cơ sở khác 0 sẽ làm sai lệch tỷ lệ, dẫn đến việc diễn giải sai sự phân bố thực tế của dữ liệu.

Lựa chọn số lượng khoảng phù hợp

Việc xác định số lượng khoảng (bin) ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hiển thị thông tin của biểu đồ. Quá ít khoảng sẽ làm mất đi chi tiết quan trọng, trong khi quá nhiều khoảng có thể tạo ra biểu đồ phức tạp, khó hiểu. Cần cân nhắc kỹ lưỡng quy mô dữ liệu và mục đích phân tích để chọn số lượng khoảng thích hợp, đảm bảo biểu đồ vừa cung cấp đủ thông tin vừa dễ dàng quan sát.

Đảm bảo độ rộng khoảng đồng nhất

Tất cả các khoảng trên biểu đồ Histogram cần có độ rộng bằng nhau. Điều này đảm bảo rằng mỗi cột biểu diễn chính xác tần suất dữ liệu trong khoảng tương ứng, giúp việc so sánh giữa các khoảng trở nên trực quan và chính xác hơn. Sử dụng các khoảng có độ rộng không đều sẽ làm sai lệch hình dạng phân bố, gây khó khăn cho việc phân tích và dẫn đến những kết luận không chính xác.

Hy vọng bài viết trên đã cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan về biểu đồ Histogram là gì và cách ứng dụng hiệu quả trong quản lý chất lượng. Việc hiểu rõ và sử dụng thành thạo công cụ này sẽ giúp doanh nghiệp phân tích dữ liệu một cách khoa học, từ đó đưa ra những quyết định chính xác để nâng cao hiệu quả hoạt động, tối ưu hóa quy trình và đạt được mục tiêu kinh doanh.

Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp quản lý chất lượng toàn diện, hãy liên hệ với DACO để được tư vấn và hỗ trợ!