专利名称：电子系统绘制统计图的方法
技术领域：
本发明涉及一种电子系统绘制统计图的方法，特别是涉及一种易于判读更多讯息且节省显示资源的电子系统绘制统计图的方法。
背景技术：
统计分析工具是收集及整理多个数据值后以统计图形反映出总体数量的客观现象，统计图形包括点状图(Dot plot)、直方图(Histogram)、机率图(Probability plot)、残差图(Residual plot)、盒状图(Box-plot)及块图(Block plot)，适当的统计图形可以传达存在于数据值的基本讯息，广泛的应用在医疗生物、工商金融及政府情报等领域。统计图形的观察重点在于数值的集中趋势(Central tendency)及离势(Dispersion)；集中趋势常以算数平均数(Mean)、中位数(Median)、几何平均数 (Geometric mean)及众数(Mode)表示；离势是探讨数据变异(数据值与中央数值的分开程度)，常以最大/最小观察值差异(也就是全距；Range)、变异数(Variance)、标准差(Mandard deviation)表示；与平均数距离二个标准差以上的数值称为异常值 (Unusual)；此外，与平均数距离三个标准差以上的数值为离群值(Outlier)，也就是所谓 “黑天鹅现象”，主要是指看似极不可能发生但却发生的事件，在常理的期望范围之外出现， 尽管出现机率低，但也不可忽略。参阅
图1，现有常态分布与其标准差的机率分配图形，若一机率分布近似于常态分布，则约68. 26% (34. 13%x2)的数值分布在距离平均数μ有一个标准差σ之内的范围， 约95. 44% (68. 26% +13. 59% χ2)的数值分布在距离平均数μ有二个标准差σ之内的范围，以及约99. 72% (95. 44% +2. 14% χ2)的数值分布在距离平均数μ有三个标准差σ 之内的范围。参阅图2，盒状图又称为盒须图(Box-andihisker plot)，能显示出一组数据值的最小值、中位数、下四分位数(Ql)、中位数(Q2)、上四分位数及最大值，盒子两侧的标线是代表下四分位数Oil)及上四分位数(Q3)，盒子内的垂直线则是代表中位数(Q2)，盒子两旁的胡须也就是分别连接到最小值及最大值的线段。盒状图最常见的应用如股市的OHLC图形(Open-high-low-close chart)，也就是在盒子加上标线以分别表示开盘价(Open)、最高价(High)、最低价(Low)及收盘价 (Close)，已知盒状图的相关专利可参考如美国第5，734，382,6, 907，404或7，043，449号专
利案内容。参阅图3，是以图2为基础制作有围篱(fence)的盒状图，在盒子的左右侧分别界定一内围值及一外围值，并截掉图2的盒子旁的部分胡须，以圆点或星号标示出异常的数据值以方便查看“围篱值”并区隔出异常及离群的数值；其右侧围篱值运算中，内围值为 Q3+1. 5 (Q3-Q1)，外围值为Q3+3 (Q3-Q1)，将内围值以外的观察值视为异常值，在外围值以外的观察值视为离群值，异常值/离群值与盒子的距离表示与中位数Q2偏离的程度。由于原数据值系本益比不为负数，其左侧内围值为Q1-1.5(Q3-Q1)及外围值为Ql-3 0i3-Ql))均为负数，因此不计算左侧围篱值。参阅图4，当多数个盒状图在同一座标轴进行比较时，若同时要表示盒子区间及离群值，以例如所得统计数据值为例，由于离群值的距离与盒子区间偏差太大，致使盒子区间的尺度比例在图形上被压缩，以及多数个异常值重叠在一起，导致使用者难以判读。综上所述，现有统计分析工具的缺失1.现有统计分析工具得到的统计图形，如点状图或直方图，在计算样本数量大的多个数据值时，耗费硬件的显示资源。2.现有统计分析工具得到的统计图形无法表示非常态分布的数值意义。3.现有统计分析工具在分析复杂的样本时，如图形被压缩的盒状图，其得到的统计图形难以判读。因此，如何将样本数据值转换为能节省显示资源、表达非常态分布的数值意义且易于判读更多讯息的统计图形，是亟待解决的课题。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型电子系统绘制统计图的方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的统计分析工具存在的缺陷，而提供一种新型电子系统绘制统计图的方法，所要解决的技术问题是使其节省显示资源、表达非常态分布的数值意义，尤其同时比较多个数据组的分布情况时，可在同一画面显示更多讯息，且易于判读。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种电子系统绘制统计图的方法，电子系统已预先定义一组对应预定数量的标准差区间的分配机率并取得多个数据值，所述方法包含下述步骤(a)绘制一具有一第一轴线及一第二轴线的座标图表；(b)将所述数据值依据数值大小排序以计算一中位数，并计算对应分配机率为不同标准差的各数据值，且在座标图表中于第一轴线的一第一位置沿着第二轴线点描出中位数及各数据值，并将前述各点连接以描绘出一第一标线；(c)计算所述数据值的一平均数，并计算距离平均数不同标准差的各离差值，且座标图表中于第一轴线的一与第一位置间隔一距离的第二位置沿着第二轴线点描出平均数及各离差值，并将前述各点连接以描绘出一第二标线；及(d)将中位数及平均数之间及各数据值及各离差值之间分别描绘出连接线。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。较佳地，前述的电子系统绘制统计图的方法，其中，电子系统是预先定义在一平均数附近增加及减少一个标准差的区间内的分配机率为一第一百分比，所述数据值的数量为
k个，所述方法还包括下述步骤(bl)计算，
权利要求
1.一种电子系统绘制统计图的方法，其中，电子系统已预先定义一组对应预定数量的标准差区间的分配机率并取得多个数据值，其特征在于所述方法包含下述步骤(a)绘制一具有一第一轴线及一第二轴线的座标图表；(b)将所述数据值依据数值大小排序以计算一中位数，并计算对应分配机率为不同标准差的各数据值，且在座标图表中于第一轴线的一第一位置沿着第二轴线点描出中位数及各数据值，并将前述各点连接以描绘出一第一标线；(c)计算所述数据值的一平均数，并计算距离平均数不同标准差的各离差值，且座标图表中于第一轴线的一与第一位置间隔一距离的第二位置沿着第二轴线点描出平均数及各离差值，并将前述各点连接以描绘出一第二标线；及(d)将中位数及平均数之间及各数据值及各离差值之间分别描绘出连接线。
2.如权利要求1所述的电子系统绘制统计图的方法，其中，电子系统是预先定义在一平均数附近增加及减少一个标准差的区间内的分配机率为一第一百分比，所述数据值的数量为k个，其特征在于所述方法还包括下述步骤1 -第——百分[卜(bl)计算，“ .以得到分配机率为一个负标准差的第一数据值，及k X2=I11 +镇——再分卜卜计算乐“刀比.以得到一个正标准差的第二数据值；k X2=I2(Cl)计算距离平均数一个负标准差以得到一第一离差，及计算距离平均数一个正标准差以得到一第二离差；及(dl)将中位数及平均数之间、第一数据值及第一离差之间，及第二数据值及第二离差之间分别描绘出连接线。
3.如权利要求1所述的电子系统绘制统计图的方法，其特征在于所述电子系统还预先定义在平均数附近增加及减少二个标准差的区间内的分配机率为一第二百分比，在平均数附近增加及减少三个标准差的区间内的分配机率为一第三百分比，且所述方法还包括下述子步骤1-第二百分[卜(b2)计算t~.以得到二个负标准差的第三数据值、k χ2=I3计算t 1 +第";百分比.以得到二个正标准差的第四数据值、计算tk X2=I4k Xl-m二百分It 以得到三个负标准差的第五数据值，及计算 1 +第二百分比1=I5k χ 1 =I6以得到三个正标准差的第六数据值；(c2)计算距离平均数二个负标准差以得到一第三离差、计算距离平均数二个正标准差以得到一第四离差、计算距离平均数三个负标准差以得到一第五离差，及计算距离平均数三个正标准差以得到一第六离差；及(d2)将第三数据值及第三离差之间、第四数据值及第四离差之间、第五数据值及第五离差之间，及第六数据值及第六离差之间分别描绘出连接线。
4.如权利要求1所述的电子系统绘制统计图的方法，其特征在于所述方法还包括下述步骤(al)将所述数据值取自然对数，并以取自然对数后的数据值进行步骤(a)至步骤(d)。
5.如权利要求4所述的电子系统绘制统计图的方法，其特征在于所述方法还包括下述步骤利用步骤(al)得到的中位数、各数据值、平均数及各离差值取指数后，再分别描绘出具有第一标线及第二标线的图形。
全文摘要
本发明是有关于一种电子系统绘制统计图的方法，取得多个数据值并转换为一图形，所述图形是在一第一标线上标示所述数据值的中位数及对应分配机率为不同标准差的数据值，在一第二标线上标示所述数据值的平均数及距离平均数不同标准差的离差值，且将中位数与平均数之间、各数据值及各离差之间分别描绘出连接线。本发明的功效在于相较于传统统计图形更能表达非常态分布的数值意义，相较于图形被被压缩的盒状图易于判读更多讯息，且相较于点状图或直方图能节省显示资源。
文档编号G06F3/048GK102402376SQ201010287188
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月16日 优先权日2010年9月16日
发明者庄昌善, 庄皓渊 申请人:齐营股份有限公司