高尔夫定速巡航:【引用】用Excel绘制鱼刺因果图的尝试 - 心忒飞飞的日志 - 网易博客

【引用】用Excel绘制鱼刺因果图的尝试

excel 2010-12-31 14:42:33 阅读78 评论0   字号：大中小 订阅

鱼刺图【注1】是质量管理和生产流程管理常用的工具。本文对鱼刺图及其质量分析过程不想展开讨论，只对鱼刺图线条的绘制和文本的填入做一个探讨。

绘制鱼刺图，有专门软件供下载，当然使用Word和Excel的文本框和绘图工具，也可以绘制，不过绘制与修改都有点麻烦。在网上搜索鱼刺图的绘制，大部分都是需要下载软件，即使使用Excel，也要涉及宏（VBA）。

其实使用我们手头的Excel的数据图表功能，不借助文本框和绘图工具，就可以简捷地绘制鱼刺因果图，而且很容易修改，只不过很少有资料介绍有关方法。

我曾在工作中对使用Excel数据图表和直接使用数据表格式来绘制鱼刺因果图做过一些尝试，现在将其回忆成文，供大家共享。这些只是本人对软件使用的体会，虽都是个人原创，却自认为没有什么科技含量，相当于学生的课后作业，而且相当枯燥。不过对需要的朋友来讲，可能会有一点帮助。

分析一下一些现成的鱼刺图，无非是由直线和斜线组成，当然还有一些简洁的文字说明。而在Excel中，使用数据表单元格的数据，就可以在图表中绘制直线和斜线。而文字不见得一定使用文本框，可以使用数据标志与单元格链接的方式在图表中加入文字，在数据表的单元格中填入或修改文字，在图表的数据标志中就会显现。

所以绘制鱼刺图不要搞得那么神秘那么玄乎，它只需遵循两条原则：①使用数据绘制直线和斜线；②使用数据标志与单元格链接的方式在图表中嵌入文字。

一、             入手：从画最简单的主鱼刺开始

这是一个有6条主刺，每个主刺只有一个因素，我们称它为主鱼刺6×1，如图1所示：

例图：主鱼刺6×1

这张图表除了两条水平线及一个向右的箭头之外，主要就是上下各三条斜线。为了绘制这内容，建立一个表格，我们现将表格列出，再逐一加以说明。

【6×1步骤1：准备表格】

表1

由于我们是按行数据系列使用折线图绘制直线，因此：

l         每一行数据就能绘出一条直线（按理说，因该说是折线，本文需要直线，选择数据是关键，选得不好就会绘出折线）；

l         同一行中，如相邻两单元数据相同（即Y值相等），一定是水平线，如第11行和第12 行，所有单元格都分别相等，就是Y=1和Y=－1两条直线；

l         同一行中，如相邻两单元数据不同（即Y值相等），一定是斜线，其中：

n         如只有两个数据，那么这两个数据就是线段两个端点的Y值，如第3行～第8行，就是6条斜线；

n         如有两个以上数据，那么这首尾两个数据就是两个端点的Y值，而其他点必须落在首尾两端点确定的直线上，才能形成直线，否则就是折线。如第9行～第10行，就是两条斜线形成的箭头；

l         同一列中，如有数据相等，则这两行确定的直线交与此点。此条各位可以自行验证；

l         空格不绘图；

l         由于Excel图表横纵长度单位不见得相同，横轴也可以字母为顺序；

l         鱼刺图主斜线倾角一般选择60°（或120°）。

鉴于以上原则，具体分析以上表格：

l         数据单元B3：J3，非空单元格只有两个，而且相邻，描绘上方左起第1刺，从左上(1，12)到右下（2，1）倾斜，与水平线Y=1相交。起点Y值之所以取12，是考虑斜线倾角接近120°，这个值要视实际情况调试（下方－12也是出于同样因素考虑倾角接近60°）；

l         数据单元B4：J4，非空单元格只有两个，而且相邻，描绘下方左起第1刺，从左下（1，－12）到右上（2，－1）倾斜，与水平线Y=－1相交。

l         后续斜线与上两条直线数据完全一样，只不过首非空单元格之前较上一行多了一个空格，于是整条斜线平行地向右平移了一个横坐标单元。

对表格，知其然，而且知其所以然之后，现在开始绘图：

【6×1步骤02：选择图表类型】：选取数据单元B3：J12，在工具栏中进入【图表向导】对话框，在【图表类型】选项卡中的“标准类型”选项中选择“折线”，在“子图表类型”中，选择第一行第一个“折线图”，如图1所示。之后，点击“下一步”按钮。

图1

【6×1步骤03：数据产生在行】：进入【图表源数据】选项卡，选择“数据区域”选项，在“系列产生在”点击“行”单选按钮，如图2所示。如忽略此项选择，线条可能会乱，所以如果你的图形线条是乱的话，应该检查这一项。在进入“下一步”后，可在【图表选项】选项卡中的 “数据标志”中选择“值”复选框，这些数值数据标志尽管有不少将会被删除，但还是有许多数据标志将被我们使用。按“完成”后，如图3所示。

图2

图3

【6×1步骤04：图表格式处理】：在所得图3中，将所有直线格式一一绘制成你所需要的颜色。将图例删除，将绘图区背景色和边框均选择“无”，删除网格线和两个坐标轴。将部分数据值标志删除到只剩图4所示的那些。

图4

【6×1步骤05：标题设置】：在数据表的某单元格如B15填入鱼刺标题“鱼刺图分析”，如表2所示。

表2

【6×1步骤06：标题数据标志与单元格链接】：在图4中，左键两次单击（不是双击，是单击后稍等一会儿再单击）鱼刺中间的数据标志“1”，在编辑栏中键入 = 号，再单击B15，如图5所示，就将数据标志与单元格链接起来了，以后只要在B15单元格中键入或修改文本，图表中会自动更改修正，不必在图表中修改了。

图5

【6×1步骤07：全部数据标志内容表】：预先建立一个鱼刺图系列文本的表格，将所需表达的文本填入相应单元格，如表3所示。

表3

【6×1步骤08：全部数据标志与单元格链接】：仿照步骤05，在图5中，左键两次单击（不是双击，是单击后稍等一会儿再单击）各个数据标志，每次都是在编辑栏中键入 = 号，再单击相应的单元格，就将数据标志与单元格链接起来了（本例将单元格和图表数据标志自左而右自上而下，而且以相同的颜色说明相对应的链接关系）。对图表格式做一些调整，如图6所示完成本例。

图6

二、             进阶：添加二级因素——中鱼刺

在会绘制主鱼刺之后，就可以进一步学习添加主鱼刺的二级因素，即中鱼刺，如图7所示。这是一个有4条主刺，每个主刺有2个二级因素，我们称它为主鱼刺4×中鱼刺2。

图7

【4×2步骤1：设置数据表】：在表1的基础上，添加二级因素的线条数据。先看表4

表4

l        首先，考虑到要增加二级因素，要增加了线段长度，于是提高最大Y值，将其定为26和－26，上下主骨水平线为Y=2和Y=－2。斜线倾角仍然接近120°和60°。

l        其次，因为要在斜线上增加2个节点，将斜线分成三等分，这2个节点的Y值为Y1＝18， Y2＝10。

l        再次，因为在节点上添加水平线段：在上左主刺A1数据单元格下方插入两行；在下左主刺B1数据单元格上方插入两行；分别在相应的单元格里填入“18，18”和“10，10”。其理由已经在上述说明中解释，可以对照体验首非空单元格前面空格的数目和同一列中相等单元格的意义。

l        然后，后两部分主刺和中刺的数据，无非是前两者的拷贝，只不过首非空单元格前面空格的数目不同，即整体平移线条系列。

l        修改最后4行的数据，形成主骨和向右箭头。

【4×2步骤02：选择图表类型】：选取数据单元B3：L18，在工具栏中进入【图表向导】对话框，在【图表类型】选项卡中的“标准类型”选项中选择“折线”，在“子图表类型”中，选择第一行第一个“折线图”。之后，点击“下一步”按钮。

【4×2步骤03：数据产生在行】：进入【图表源数据】选项卡，选择“数据区域”选项，在“系列产生在”点击“行”单选按钮。在进入“下一步”后，可在【图表选项】选项卡中的 “数据标志”中选择“值”复选框。按“完成”。

【4×2步骤04：图表格式处理】：在所得图中，将所有直线格式一一绘制成你所需要的颜色。将图例删除，将绘图区背景色和边框均选择“无”，删除网格线和两个坐标轴。将部分数据值标志删除到只剩图8所示的那些。

图8

【4×2步骤05：标题设置】：在数据表的某单元格填入鱼刺标题，如表5所示。建立一个系列文本的表格，将所需表达的文本填入相应单元格，如表6所示：

表5

表6

【4×2步骤06：数据标志与单元格链接】：仿照前面所述的数据标志与单元格链接步骤在图8中，左键两次单击（不是双击，是单击后稍等一会儿再单击）各个数据标志，每次都是在编辑栏中键入 = 号，再单击相应的单元格，将数据标志与单元格链接起来了（本例将单元格和图表数据标志自左而右自上而下，而且以相同的颜色说明相对应的链接关系）。对图表格式做一些调整，如图9所示完成本例。

图9

【4×2步骤07：箭头向左】：

在以上所有例子中，鱼头都是向右的。将数据表做一点改变，鱼头就向左了。下面只给出数据表格和图表，如表7和图10所示：

表7

图10

三、             完善：增加三级因素——小鱼刺

我们在4×2（向右）的基础上，再添加三级因素，即小鱼刺。绘制一个有4条主刺，每个主刺有2个中刺，其中某个中刺有2个小刺，而我们称它为主鱼刺4×中鱼刺2×小鱼刺2（4×2×2）。由于基本步骤都一样，只列出数据表和图表，数据表的意义可以自行对照解释。

表8

表9

图11

四、             换个思路：最原始的，也许是最实用的

上面使用Excel图表的功能绘制鱼刺图，还是有人感到比较烦。其实，鱼刺图不就是直线与斜线吗？回到Excel最原始的数据表，利用单元格的格式，就可解决这些问题。

l        使用单元格的对角线作为斜线，调试单元格行距、列距，使角度接近60°，如图12所示：

图12

l        选择上下2行单元格，取其外边框设置边框格式，可作文本输入，可合并单元格。外部单元格的上或下边框可作直线，如图13所示。

图13

l        对角线也可作为斜线与单元格外框链接，如图14、图15所示：

图14

图15

l        根据策划草图，可直接使用数据单元格式，画出鱼刺图，如图16所示：

图16

l        选定数据单元格区域，设置背景色，如白色，即隐去背景单元格边框线，如图17所示：

图17

l        成图之后，可以对各类格式进行调试。

原则上讲，再大的再复杂的图表，用这种方法都应该可以画出来，而且难度较小，稍加努力就能完成。所以最原始的方法，也许是最实用的，反倒是我们自己有时把问题想得太复杂了。

五、             不得不说：关于鱼刺因素层次

上述鱼刺因果图，我们的例子最多使用了三层，即三级因素。是不是还可以有更多层次鱼刺呢？我的回答是：可以，但不需要。这是因为：

l        首先，层次多了，图面线条会显得太凌乱繁杂，使眼球无所适从，吸引眼球的中心太多了。而现实中的一条原则：多中心就是无中心。三层已经够多的了，如层次还要增加，不如把该主因素单独列支做单独的鱼刺图，因为鱼刺图分析的问题只能是一个。

l        其次，使用鱼刺图分析，一般都不是量化分析，而是质化分析，缺乏数据证据，基本上靠人的脑袋，因此这种质量分析更需要采用从大到小、从粗到细、顺藤摸瓜、追根到底的方法，去伪存真、逐步剔除相关性较小的因素，把原因和结果的关系搞清楚。

l        最后，在分析过程中，如有可能，尽量收集相关数据，配合使用其他的一些分析工具，比如，使用正交试验、各类回归分析等方法，逐步筛选出较重要的因素。当然这不属于今天所谈话题。

鱼刺的层次问题涉及到使用鱼刺图进行问题分析的整体问题。考虑到今天只谈图的线条的画法，其他就不再展开，可以参看其他相关资料。

如有问题商榷，可来电子邮件，我的Email地址：shuchonghui@163.com

【注1】：鱼刺图是由日本管理大师石川馨先生所发展出来的，故又名石川图。鱼刺图是一种发现问题“根本原因”的方法，它也可以称之为“因果图”。 因果图就是用线条结构表示小原因、中原因、大原因、某种结果之间的因果关系的图形，鱼刺图原本用于质量管理，又叫特性要素图、树枝图和鱼骨图等。它于1953年最早在日本川缔公司应用，并取得了很好的效果，从而得到推广。