minitab实操:非正态数据如何做过程能力分析?有两种办法
上一篇文章讲到连续型过程能力分析时,
受到不少同学的点赞和转发
其中有同学提到,
如果数据不是正态分布的数据
如何做过程能力分析?

今天我们来minitab实操,非正态数据时,如何做过程能力分析
在开展过程能力分析时,我们通常会先明确四项内容:
确定过程输出特性,明确研究对象
明确输出特性的规格要求,确定上下限
制定抽样方案,减少异常因素对数据的影响
确认过程处于稳定状态,分布具备可预测性
连续型数据过程能力分析有两个基础前提:
输出数据服从正态分布、过程处于统计受控状态。
不少伙伴会有疑问:如果数据不服从正态分布,就无法开展过程能力分析吗?
当然不是的!
发现数据不正态,第一步要排查是否存在异常因素,若有则先消除异常;
若异常已排除,数据仍非正态,则可以通过下列两个方法来转换非正态数据。
我们来随机一组非正态数据

可以看到P值非常小,<0.005,
数据不服从正态分布,且看图形明显右偏。
第一种办法:
我们先用Box-Cox的方法尝试进行转换

minitab路径为统计-控制图-BoxCox变换

将需要转换的非正态数据放入,然后点击选项

然后将你转换后的数据放入新建的C2那一列

最终得到这个图,可以看到数据变换以后发生了变化,
那到底发生了什么样的变化呢?
通过这个图,我们可以看到Lambda的均值有95%的概率落在(-0.30,0.38)之间
系统给到估计值为0.04,为了便于计算,取整值为0。
Lambda取值不同,转换方式也不同,
总结如下图,
请同学们收藏,这个经常会是考点:

这里取值为0,说明应该取自然对数,
我们来验证一下,将minitab数据复制到Excel,把非正态数据取自然对数,
也就是ln(A),得到的结果和BOX-COX变换后的结果是一致的。
意味着这一组数据是通过把非正态数据取自然对数来进行转换的

转换以后就正态了吗?
验证一下
我们对变换后的数据做正态性检验

可以看到变换后的数据P值0.796>0.05,
非正态数据变换正态数据,成功!
数据变换以后,下一步我们就要做过程能力分析

minitab路径为统计-质量工具-能力分析-正态

我们将非正态数据放进去,假定子组大小为5,上限假定为24,
在变换处选择Box-cox选择Lambda为0

可以得到转换前后的数据分布。
得到过程能力指数CPK为0.51.
当然我们也可以直接用转换后的正态数据做过程能力分析,

注意:
数据是取自然对数来进行转换
那么上下限也需要跟着取自然对数来进行转换
这里需要把上限24转换为Ln24=3.178即可

得到如下过程能力分析

得到和之前的过程能力指数一样,CPK为0.51.
刚才我们用的是BOX-COX转换
现在我们用第二种方法
用Johnson转换试一下

minitab路径为统计-质量工具-Johnson变换


通过Johnson转换后的数据P0.863>0.05,说明转换后数据为正态

再做过程能力分析

得到PPK为0.53.
说明Johnson变换与Box-cox变换后做过程能力分析,
得到的结论是相差无几的。
在实际工作中,大家学会Box-cox变换足以应对大部分非正态数据的转换了,
如果Box-cox搞不定,再考虑用拟合度更高的Johnson变换。
读一千遍,不如自己动手做一遍!
大家可以跟着文章内容,自己操作一下,把知识变成自己的。
遇到不懂的可以后台私信
六六老师:zixiren666
2026年学六西格玛,认准自习人!
[自习人课堂]六西格玛绿带与黑带备考“四件套”:视频课、直播课、有解析的专业题库、答疑服务,助你通过考试!


全部 0条评论