斯透奇斯规则excel怎么分组

斯透奇斯规则（Sturges' Rule）是统计学中用于决定直方图分组数的一种方法。这个规则给出了一个经验公式，可以用来确定在构建直方图时应将数据分成多少组。公式为：k = 1 + 3.322 * log(N)，其中k是组数，N是数据点数。步骤简单、操作便捷、适用于大多数数据集、减少了过度分组和欠分组的风险。下面将详细介绍如何在Excel中使用斯透奇斯规则进行分组，并给出应用示例。

一、斯透奇斯规则的基本概念

斯透奇斯规则是一种经验法则，用于确定在构建直方图时应将数据分成多少组。它的公式为：

[ k = 1 + 3.322 cdot log_{10}(N) ]

其中，k是组数，N是数据点数。这个公式的核心思想是，通过对数变换来平衡数据量和组数，使得每组的数据点数既不过少也不过多，从而使直方图能够清晰地展示数据的分布情况。

二、在Excel中应用斯透奇斯规则

1. 准备数据

首先，需要准备一个数据集。假设你有一个包含100个数据点的列A：

A 1 10.5 2 12.3 3 9.8 ... 100 14.2

2. 计算组数k

在Excel中，可以使用以下步骤来计算组数k：

在任意单元格中输入数据点数N。例如，在B1单元格中输入100。
在B2单元格中输入以下公式来计算k：

=1 + 3.322 * LOG10(B1)

这将得出k的值，大约为7.64。由于组数k必须是整数，可以对其进行四舍五入。可以在B3单元格中输入以下公式：

=ROUND(B2, 0)

这样就得到了组数k，假设为8。

3. 确定组距

接下来，需要计算每一组的组距。组距可以通过以下公式计算：

[ text{组距} = frac{text{数据范围}}{k} ]

在Excel中，可以按照以下步骤计算：

在C1单元格中输入数据的最小值，例如：MIN(A:A)。
在C2单元格中输入数据的最大值，例如：MAX(A:A)。
在C3单元格中输入以下公式来计算数据范围：

=C2 - C1

在C4单元格中输入以下公式来计算组距：

=C3 / B3

4. 创建分组

现在，可以根据计算出的组数和组距来创建分组。在Excel中，可以按照以下步骤进行：

在D列中输入分组的下限。例如，假设数据的最小值是9.8，组距是0.55，则可以在D1单元格中输入9.8，在D2单元格中输入以下公式：

=D1 + $C$4

将公式向下拖动，直到生成所需的组数。

在E列中输入分组的上限。例如，在E1单元格中输入以下公式：

=D2

将公式向下拖动，直到生成所需的组数。

5. 统计各组的频数

接下来，可以使用Excel的FREQUENCY函数来统计各组的频数：

在F列中输入频数统计的结果。例如，在F1单元格中输入以下公式：

=FREQUENCY(A:A, D:D)

按Ctrl+Shift+Enter键将其转换为数组公式，并向下拖动公式到F列的每个单元格。

三、可视化直方图

Excel中内置了直方图功能，可以方便地将分组和频数可视化：

选择包含分组上限和频数的单元格范围。
在“插入”选项卡中，选择“图表”组中的“直方图”。
根据需要调整图表的格式，使其更符合你的需求。

四、应用实例和注意事项

应用实例

假设你有一个包含100个数据点的Excel表格，你希望通过斯透奇斯规则来分组并绘制直方图。按照上述步骤进行，可以得到一个合理的分组和直观的直方图。

注意事项

数据点数：斯透奇斯规则适用于大多数数据集，但在数据点数非常少时（例如少于30个），其效果可能不佳，可以考虑使用其他分组方法。
数据分布：斯透奇斯规则假设数据分布较为均匀，但在数据分布高度偏斜或存在多峰的情况下，可能需要调整组数或使用其他分组规则。

通过以上步骤，可以在Excel中高效地应用斯透奇斯规则进行数据分组，并通过直方图直观地展示数据的分布情况。这种方法操作简便，适用于大多数数据集，是数据分析中的一种常用工具。