ม.ปลาย · 35 นาที

ฮิสโทแกรมและตารางแจกแจงความถี่

เรียนการสร้างฮิสโทแกรมจากแผนภาพจุด การแบ่งอันตรภาคชั้น ขอบล่างและขอบบน ตารางแจกแจงความถี่ ความถี่สะสม ความถี่สัมพัทธ์ ร้อยละ จุดกึ่งกลางชั้น ค่าเฉลี่ยจากตาราง รูปหลายเหลี่ยมความถี่ และออกไจฟ์ ในห้องทดลองที่วางจุดเอง ใส่ข้อมูลเอง ปรับความกว้างชั้นได้อิสระ มีโหมดฝึกโจทย์และโหมดออกแบบโจทย์สำหรับครูที่บันทึกภาพไปทำข้อสอบได้

ภาพปกบทเรียนฮิสโทแกรมและตารางแจกแจงความถี่ ครูผู้หญิงถือบัตรสีผายมือไปที่ฮิสโทแกรม 5 แท่ง และตารางความถี่ 2, 5, 8, 5, 5

ฮิสโทแกรมคืออะไร

ฮิสโทแกรมเป็นกราฟแท่งที่ใช้แสดงการกระจายของข้อมูลที่เป็นตัวเลข โดยแบ่งช่วงของข้อมูลออกเป็นช่วงย่อยที่กว้างเท่ากัน เรียกว่าอันตรภาคชั้น แล้วนับว่ามีข้อมูลกี่ตัวในแต่ละชั้น ความสูงของแท่งคือความถี่ของชั้นนั้น ต่างจากแผนภูมิแท่งทั่วไปตรงที่แท่งของฮิสโทแกรมติดกัน เพราะแกนนอนเป็นค่าต่อเนื่อง ไม่มีช่องว่างระหว่างชั้น

ตัวอย่าง

ข้อมูล 25 ตัวมีค่าตั้งแต่ 2 ถึง 20 ถ้าแบ่งเป็นชั้นละ 4 จะได้ 5 ชั้น ชั้นที่สามมีข้อมูล 8 ตัว แท่งของชั้นนี้จึงสูง 8 ซึ่งสูงที่สุด

ฮิสโทแกรมข้อมูล 25 ตัว ความกว้างชั้น 4 ชั้น 1–4, 5–8, 9–12, 13–16, 17–20 ความถี่ 2, 5, 8, 5, 5 ขอบเขตชั้น 0.5 ถึง 20.5 แท่งติดกัน ชั้น 9–12 สูงสุด 8 ตัว
แบ่งข้อมูล 25 ตัวเป็น 5 ชั้น ชั้นที่สาม 9–12 มีความถี่ 8 จึงเป็นแท่งที่สูงที่สุด

จากแผนภาพจุดสู่ฮิสโทแกรม

แผนภาพจุดวางจุดหนึ่งจุดแทนข้อมูลหนึ่งตัวบนเส้นจำนวน ถ้าลากเส้นแบ่งชั้นลงบนแผนภาพจุด จุดที่อยู่ระหว่างเส้นสองเส้นคือข้อมูลในชั้นเดียวกัน แล้วนับจำนวนจุดเป็นความสูงของแท่ง ในห้องทดลองแผนภาพจุดกับฮิสโทแกรมใช้แกนนอนเดียวกัน และจุดกับแท่งที่อยู่ชั้นเดียวกันมีสีเดียวกัน จึงเห็นการนับได้ตรง ๆ

ตัวอย่าง

ชั้นแรกของข้อมูลชุดตัวอย่างมีจุดที่ 2 และ 3 สองจุด จึงได้แท่งสูง 2 ชั้นที่สองมีจุดที่ 5, 6, 6, 7, 8 ห้าจุด จึงได้แท่งสูง 5

แผนภาพจุดบนเส้นจำนวน 0.5 ถึง 8.5 ชั้น 1–4 มีจุด 2, 3 และชั้น 5–8 มีจุด 5, 6, 6, 7, 8 แปลงเป็นฮิสโทแกรมสองแท่งสูง 2 และ 5
นับจุดในแต่ละชั้น ชั้นแรกได้ 2 ชั้นที่สองได้ 5 กลายเป็นความสูงของแท่ง

อันตรภาคชั้น ขอบล่าง และขอบบน

ข้อมูลที่เป็นจำนวนเต็มมักเขียนชั้นเป็นช่วง เช่น 1–4 ส่วนขอบของแท่งในฮิสโทแกรมใช้ขอบล่างและขอบบน ซึ่งอยู่ระหว่างชั้นที่ติดกันพอดี จึงไม่มีข้อมูลตกบนเส้นขอบ วิธีหาคือ ขอบล่าง = ค่าต่ำสุดของชั้น − 0.5 และขอบบน = ค่าสูงสุดของชั้น + 0.5 ในห้องทดลองตั้งขอบล่างของชั้นแรกและความกว้างชั้นเองได้ ถ้าขอบอยู่ตรงค่าข้อมูล ข้อมูลนั้นจะนับอยู่ในชั้นที่ขอบนั้นเป็นขอบล่าง คือใช้ช่วง ขอบล่าง ≤ x < ขอบบน

ตัวอย่าง

ชั้น 5–8 มีขอบล่าง 5 − 0.5 = 4.5 และขอบบน 8 + 0.5 = 8.5 ความกว้างชั้นคือ 8.5 − 4.5 = 4 ซึ่งเท่ากับจำนวนค่าข้อมูลในชั้น คือ 5, 6, 7, 8

เส้นจำนวน 4 ถึง 9 แสดงชั้น 5–8 ขอบล่าง 5 − 0.5 = 4.5 ขอบบน 8 + 0.5 = 8.5 ความกว้างชั้น 8.5 − 4.5 = 4 และช่วง 4.5 ≤ x < 8.5 รวมขอบล่างแต่ไม่รวมขอบบน
ชั้น 5–8 มีขอบล่าง 4.5 ขอบบน 8.5 และความกว้างชั้น 4

ตารางแจกแจงความถี่

ตารางแจกแจงความถี่สรุปจำนวนข้อมูลของแต่ละชั้น ความถี่สะสมคือผลรวมของความถี่ตั้งแต่ชั้นแรกถึงชั้นนั้น ความถี่สัมพัทธ์คือความถี่ของชั้น หารด้วยจำนวนข้อมูลทั้งหมด และร้อยละคือความถี่สัมพัทธ์ คูณ 100 ผลรวมของความถี่ทุกชั้นต้องเท่ากับจำนวนข้อมูลทั้งหมด และผลรวมของความถี่สัมพัทธ์ต้องเท่ากับ 1

ตัวอย่าง

ข้อมูล 25 ตัว ความกว้างชั้น 4 ความถี่คือ 2, 5, 8, 5, 5 ความถี่สะสมคือ 2, 7, 15, 20, 25 ความถี่สัมพัทธ์ของชั้นที่สามคือ 8/25 = 0.32 หรือร้อยละ 32

ตารางแจกแจงความถี่ 5 ชั้น ความถี่ 2, 5, 8, 5, 5 ความถี่สะสม 2, 7, 15, 20, 25 ความถี่สัมพัทธ์ 0.08, 0.20, 0.32, 0.20, 0.20 ร้อยละรวม 100% เน้นชั้น 9–12 ได้ 8/25 = 0.32 = 32%
ชั้น 9–12 มีความถี่สัมพัทธ์ 8/25 = 0.32 หรือร้อยละ 32

ความกว้างชั้นเปลี่ยน รูปร่างก็เปลี่ยน

ข้อมูลชุดเดียวกันเมื่อแบ่งชั้นต่างกันจะได้ฮิสโทแกรมต่างกัน ชั้นแคบทำให้ได้แท่งเยอะ เห็นรายละเอียดมากแต่กราฟขรุขระ ชั้นกว้างทำให้กราฟเรียบ แต่รายละเอียดหายไป ถ้ากว้างจนเหลือชั้นเดียว ฮิสโทแกรมจะบอกแค่จำนวนข้อมูลทั้งหมด ลองลากแถบความกว้างในห้องทดลองและเทียบรูปร่าง

ตัวอย่าง

ข้อมูลชุดเดิม ชั้นละ 5 ได้ความถี่ 3, 8, 8, 6 รวม 25 ตัว ชั้นละ 20 เหลือชั้นเดียว ความถี่ 25 ส่วนชั้นละ 4 ได้ 2, 5, 8, 5, 5

ฮิสโทแกรมข้อมูลชุดเดียวกัน 25 ตัว 3 แบบ A กว้างชั้น 4 ความถี่ 2, 5, 8, 5, 5 B กว้างชั้น 5 ความถี่ 3, 8, 8, 6 และ C กว้างชั้น 20 เหลือแท่งเดียวความถี่ 25
ข้อมูลชุดเดิม เปลี่ยนความกว้างชั้นเป็น 4, 5 และ 20 รูปร่างฮิสโทแกรมเปลี่ยนไป แต่ความถี่รวมยังเป็น 25

จุดกึ่งกลางชั้นและค่าเฉลี่ยจากตาราง

จุดกึ่งกลางชั้นคือค่ากลางระหว่างขอบล่างกับขอบบน เมื่อเหลือแต่ตารางแจกแจงความถี่ เราไม่รู้ค่าที่แท้จริงของข้อมูลแต่ละตัว จึงถือว่าข้อมูลทุกตัวในชั้นมีค่าเท่ากับจุดกึ่งกลางชั้น แล้วหาค่าเฉลี่ยโดยประมาณ จาก ผลรวมของ (ความถี่ × จุดกึ่งกลางชั้น) หารด้วยจำนวนข้อมูลทั้งหมด ค่านี้ใกล้เคียงแต่ไม่จำเป็นต้องเท่ากับค่าเฉลี่ยจากข้อมูลดิบ

ตัวอย่าง

จุดกึ่งกลางชั้นคือ 2.5, 6.5, 10.5, 14.5, 18.5 ผลรวม 2 × 2.5 + 5 × 6.5 + 8 × 10.5 + 5 × 14.5 + 5 × 18.5 = 286.5 หารด้วย 25 ได้ 11.46 ส่วนค่าเฉลี่ยจากข้อมูลดิบคือ 11.32

ตารางจุดกึ่งกลางชั้น 2.5, 6.5, 10.5, 14.5, 18.5 กับผลคูณ f × x รวม 286.5 ค่าเฉลี่ยโดยประมาณ 286.5 ÷ 25 = 11.46 เทียบกับค่าเฉลี่ยข้อมูลดิบ 11.32
ค่าเฉลี่ยจากตาราง 286.5 ÷ 25 = 11.46 ใกล้กับค่าเฉลี่ยข้อมูลดิบ 11.32

รูปหลายเหลี่ยมความถี่และออกไจฟ์

รูปหลายเหลี่ยมความถี่ได้จากการเชื่อมจุดที่กึ่งกลางยอดแท่งของฮิสโทแกรม โดยเริ่มและจบที่ความถี่ 0 ครึ่งชั้นนอกสุดทั้งสองข้าง ใช้ดูรูปร่างการกระจายและเทียบหลายชุดข้อมูลบนกราฟเดียวกัน ส่วนออกไจฟ์คือกราฟความถี่สะสม จุดแต่ละจุดอยู่ที่ขอบบนของชั้น เชื่อมกันด้วยเส้นตรง เริ่มที่ขอบล่างของชั้นแรกซึ่งมีความถี่สะสมเป็น 0 ใช้อ่านค่ามัธยฐานโดยประมาณจากจุดที่ความถี่สะสมเท่ากับครึ่งหนึ่งของข้อมูล

ตัวอย่าง

ข้อมูล 25 ตัว ครึ่งหนึ่งคือ 12.5 ตัว ความถี่สะสมถึงขอบบน 8.5 คือ 7 และถึงขอบบน 12.5 คือ 15 ใช้การเทียบสัดส่วนในชั้น 8.5–12.5 ได้มัธยฐานประมาณ 8.5 + ((12.5 − 7) ÷ 8) × 4 = 11.25

รูปหลายเหลี่ยมความถี่เชื่อมจุด (−1.5, 0) ถึง (22.5, 0) ยอดที่ (10.5, 8) และออกไจฟ์เชื่อมขอบบนกับความถี่สะสม (0.5, 0) ถึง (20.5, 25) ลากเส้นที่ 12.5 ได้มัธยฐานประมาณ 11.25
อ่านออกไจฟ์ที่ความถี่สะสม 12.5 ได้มัธยฐาน 8.5 + ((12.5 − 7) ÷ 8) × 4 = 11.25

วิธีใช้ห้องทดลองและการออกข้อสอบ

โหมดสำรวจให้คลิกบนแผนภาพจุดเพื่อวางจุด ลากเพื่อย้าย กด Delete เพื่อลบ หรือกดสุ่มข้อมูลที่มีรูปร่างต่าง ๆ ใส่ข้อมูลเองหรือวางจากเอกสารได้ รวมถึงทศนิยม โหมดฝึกโจทย์สุ่มข้อมูลใหม่ทุกข้อ มีโจทย์อ่านความถี่ ความถี่สะสม ร้อยละ จุดกึ่งกลาง ชั้นมัธยฐาน ค่าเฉลี่ยจากตาราง และเติมตาราง โหมดออกแบบโจทย์ให้ครูเตรียมข้อมูล เขียนโจทย์ ซ่อนค่าบนกราฟหรือเว้นช่องในตารางให้นักเรียนเติม แล้วบันทึกภาพ PNG หรือคัดลอกตารางไปวางในใบข้อสอบ มีเฉลยให้เปิดดูเมื่อต้องการ

ตัวอย่าง

ตัวอย่างข้อสอบ ให้ข้อมูล 25 ตัวแบ่งเป็น 5 ชั้น ซ่อนค่าความถี่บนแท่ง แล้วถามว่าชั้นใดมีความถี่สูงสุด และมีข้อมูลที่น้อยกว่า 8.5 กี่ตัว คำตอบคือชั้น 9–12 และ 7 ตัว

คู่มือห้องทดลองฮิสโทแกรม 3 โหมด โหมดสำรวจ โหมดฝึกโจทย์ โหมดออกแบบโจทย์ และโจทย์ตัวอย่างฮิสโทแกรม 5 ชั้น ถามชั้นที่ความถี่สูงสุดและจำนวนข้อมูลที่น้อยกว่า 8.5 เฉลยชั้น 9–12 และ 7 ตัว
โจทย์ตัวอย่างจากห้องทดลอง ชั้น 9–12 มีความถี่สูงสุด และมีข้อมูลน้อยกว่า 8.5 อยู่ 2 + 5 = 7 ตัว

ห้องทดลองฮิสโทแกรม

วางจุด แบ่งชั้น แล้วอ่านตารางแจกแจงความถี่
แผนภาพจุดN = 251234567891011121314151617181920ฮิสโทแกรม0246810ความถี่258550.54.58.512.516.520.5ค่าของข้อมูล (ขอบชั้น)

ลองคิดด้วยตัวเอง

เช็กความเข้าใจ

ข้อมูล 25 ตัว แบ่งชั้นละ 4 ได้ความถี่ 2, 5, 8, 5, 5 ตามลำดับ ความถี่สะสมของชั้นที่สามเป็นเท่าใด
← กลับไปเลือกบทเรียน