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Histograma

Marcelo Toledo • 5/01/2020 • 6 anos atrás

O histograma é uma das ferramentas gráficas mais utilizadas na estatística aplicada à qualidade, sendo particularmente eficaz para descrever visualmente a distribuição de dados e apoiar a compreensão da variabilidade de um processo.

Distribuição de probabilidades de altura

Figura 1 – Histograma da altura de homens brasileiros. Fonte: elaborado pelo autor.

Para que a forma da distribuição seja representada de maneira confiável, é recomendável que o tamanho da amostra seja suficientemente grande, tipicamente superior a 50 observações. Amostras muito pequenas tendem a distorcer a interpretação visual do comportamento real dos dados.

Como o histograma é construído

A construção de um histograma inicia-se pela organização dos dados em intervalos de classe, comumente chamados de bins (ou caixas). Cada intervalo agrupa observações de valores semelhantes, permitindo sintetizar um grande volume de dados de forma estruturada.

Em seguida, contabiliza-se o número de observações em cada intervalo, e esses valores são representados graficamente por barras contíguas. A largura das barras corresponde à amplitude dos intervalos de classe, enquanto a altura representa a frequência de ocorrência dos dados em cada intervalo.

Essa representação gráfica fornece a base visual necessária para as análises exploratórias do comportamento dos dados, que são discutidas na seção seguinte.

Por que utilizar o histograma na análise de dados?

Segundo Montgomery (2013), duas unidades produzidas por um mesmo processo de fabricação nunca são exatamente idênticas. Essa variabilidade é inerente a qualquer sistema produtivo.

Entretanto, quando os dados são apresentados apenas em tabelas numéricas, torna-se extremamente difícil identificar padrões de comportamento, tendências ou anomalias. O histograma resolve esse problema ao reorganizar os dados por grandeza, permitindo que a variação seja observada de forma clara e intuitiva.

Assim, o gráfico que relaciona a frequência observada com os valores da característica de qualidade medida recebe o nome de histograma.

O que pode ser observado em um histograma?

De acordo com Lucinda (2010), o histograma é um gráfico de colunas que mostra como os dados se distribuem dentro de uma determinada faixa de valores.

descrição detalhada de um histograma
Figura 2 – Elementos constitutivos de um histograma. Fonte: elaborado pelo autor.
Por meio do histograma, é possível identificar simultaneamente:
  • A tendência central dos dados (posição central da distribuição, associada à média, mediana ou moda);

  • A dispersão ou variabilidade dos dados;

  • Assimetrias ou desvios em relação à normalidade.

Em estudos de desempenho de processos, especialmente em controle estatístico, o histograma é frequentemente o primeiro instrumento exploratório utilizado para compreender o comportamento dos dados coletados.

Nesse contexto, o histograma desempenha um papel fundamental no Controle Estatístico de Processos (CEP), ao permitir uma avaliação inicial da distribuição, da variabilidade e da aderência dos dados a pressupostos estatísticos — como a normalidade — antes da aplicação de gráficos de controle e análises inferenciais mais avançadas.

Uso de softwares estatísticos e planilhas eletrônicas

Embora seja possível construir histogramas manualmente, esse procedimento torna-se trabalhoso e pouco eficiente quando se lida com grandes volumes de dados. Nesse contexto, o uso de ferramentas computacionais é altamente recomendável. Planilhas eletrônicas, como o Microsoft Excel®, permitem a construção de histogramas de forma automatizada, seja por meio de funções estatísticas, seja por recursos gráficos integrados.

Além disso, softwares estatísticos especializados — como o Minitab®, amplamente utilizado na indústria — calculam automaticamente os intervalos de classe (bins), oferecendo ao usuário a possibilidade de ajustá-los conforme a necessidade da análise, o que confere maior flexibilidade e precisão na interpretação dos dados.

É importante destacar que o número de bins influencia diretamente o padrão visual do histograma: poucos intervalos podem ocultar detalhes relevantes, enquanto muitos intervalos podem gerar ruído visual excessivo.

Como analisar um histograma corretamente

Na análise de um histograma, recomenda-se observar atentamente:

  • Picos duplos ou múltiplos, que podem indicar a presença de duas ou mais populações distintas (por exemplo, diferentes turnos, máquinas, operadores ou fornecedores);

  • A necessidade de estratificação dos dados, caso múltiplos picos estejam presentes;

  • A simetria ou assimetria da distribuição, ou seja, a forma como os dados se distribuem em torno da posição central.

A avaliação da simetria é particularmente relevante, pois permite verificar se o comportamento dos dados se aproxima de uma distribuição simétrica, sendo a distribuição normal (ou distribuição de Gauss) o exemplo mais clássico desse padrão. Nesse tipo de distribuição, observa-se um único ponto de tendência central, com os dados distribuídos de forma equilibrada ao redor da média.

Contudo, muitos processos reais não apresentam comportamento simétrico, o que é perfeitamente natural em diversos contextos industriais e de serviços. Nessas situações, o histograma evidencia distribuições assimétricas, podendo indicar a necessidade de transformações nos dados antes da aplicação de análises estatísticas mais avançadas.

Exemplos típicos incluem:

  • Assimetria negativa: Em alguns contextos, variáveis como resistência mecânica, rendimento de processos estabilizados e indicadores de conformidade expressos em porcentagem, quando operam próximos ao limite superior natural (por exemplo, 100%), podem apresentar distribuições com assimetria negativa.

  • Assimetria positiva: preços, salários, tempo de ciclo de entrega, rugosidade superficial.

Distribuições diferentes com a mesma média

Um aspecto crítico na interpretação de histogramas é compreender que distribuições distintas podem apresentar a mesma média, mas níveis de variabilidade significativamente diferentes.

diferentes distribuições de dados com a mesma média
Figura 3 – Distribuições de dados com a mesma média e diferentes dispersões.
Esse fato reforça a importância de não se basear exclusivamente em medidas de tendência central, mas de sempre considerar a dispersão dos dados.

Lembre-se: visualizar os dados por meio de gráficos é uma prática essencial em qualquer análise estatística aplicada à melhoria de processos.

Referências

LUCINDA, M. A. Qualidade: fundamentos e práticas para cursos de graduação. Rio de Janeiro: Brasport, 2010.

MONTGOMERY, D. C. Introduction to Statistical Quality Control. 7. ed. New York: John Wiley & Sons, 2013.



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