京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
离群值的判断与处理
我们在数据分析的时候,经常会碰到某些数据远远大于或小于其他数据,这些明显偏离的数据就是离群值,也叫奇异值、极端值。
离群值产生的原因大致有两点:
1.总体固有变异的极端表现,这是真实而正常的数据,只是在这次实验中表现的有些极端,这类离群值与其余观测值属于同一总体。
2.由于试验条件和实验方法的偶然性,或观测、记录、计算时的失误所产生的结果,是一种非正常的、错误的数据,这些数据与其余观测值不属于同一总体。
由于数据的分布不同,判断离群值的方法也有所差别,在此只介绍国标GB/T4883-2008对于正态分布情况下的离群值判断方法,其他分布情况下,我还没有找到相关资料。
对于离群值,国标也有一些概念定义:
1.检出水平
为检验出离群值而指定的统计检验的显著性水平,和大多数检验一样,α一般为0.05
2.剔除水平
为检验出离群值是否为高度离群值而指定的统计检验的显著性水平,剔除水平α*不应超过检出水平α,通常为0.01,个人认为这个剔除水平就是判断该离群值是否需要实际剔除,也就是说该离群值有可能是第二类原因产生的非正常样本数据。
3.统计离群值
在剔除水平下统计检验为显著的离群值
4.歧离值
在检出水平下显著,而在剔除水平下不显著的离群值。
================================================
正态分布情况下的离群值判断方法,大致可分为两类:可以检验剔除水平和不可检验剔除水平
一、可检验剔除水平
1.总体标准差已知时,奈尔检验法
对样本数据按从小到大顺序排序,
如怀疑最大值X(n)为最大值,则计算统计量Rn
确定检出水平α,查奈尔系数表(见国标GB/T4883-2008),得出临界值
当Rn>R1-α(n)时,判定X(n)为离群值,否则不能判定
确定剔除水平α*,查奈尔系数表(见国标GB/T4883-2008),得出临界值
当Rn>R1-α*(n)时,判定X(n)为统计离群值,否则不能判定
如怀疑最小值X(1)为最大值,则计算统计量Rn'
确定检出水平α,查奈尔系数表(见国标GB/T4883-2008),得出临界值
当Rn'>R1-α(n)时,判定X(1)为离群值,否则不能判定
确定剔除水平α*,查奈尔系数表(见国标GB/T4883-2008),得出临界值
当Rn'>R1-α*(n)时,判定X(1)为统计离群值,否则不能判定
2.总体标准差未知时,格拉布斯检验法
对样本数据按从小到大顺序排序,然后计算样本均值和样本标准差s

如怀疑最大值X(n)为最大值,计算统计量Gn
确定检出水平α,查出格拉布斯系数表(见国标GB/T4883-2008),得出临界值
当Gn>G1-α(n)时,判定X(n)为离群值,否则不能判定
确定剔除水平α*,查出格拉布斯系数表(见国标GB/T4883-2008),得出临界值
当Gn>G1-α*(n)时,判定X(n)为统计离群值,否则不能判定
如怀疑最小值X(1)为最大值,则计算统计量Gn'

确定检出水平α,查出格拉布斯系数表(见国标GB/T4883-2008),得出临界值
当Gn'>G1-α(n)时,判定X(1)为离群值,否则不能判定
确定剔除水平α*,查出格拉布斯系数表(见国标GB/T4883-2008),得出临界值
当Gn'>G1-α*(n)时,判定X(1)为统计离群值,否则不能判定
3.总体标准差未知时,狄克逊(Dixon)检验法
对样本数据按从小到大顺序排序
样本量n在3-30时
计算统计量

样本量n在30-100时
计算统计量

确定检出水平α,查狄克逊系数表(见国标GB/T4883-2008),得出临界值
当Dn>D1-α(n)时,判定高端值X(n)为离群值,否则不能判定
当Dn'>D1-α*(n)时,判定低端值X(1)为离群值,否则不能判定
4.总体标准差未知时,偏度-峰度检验法
我们知道峰度和偏度是判断数据是否为正态分布的指标,而离群值则明显偏离样本主体,因此我们也可以使用偏度-峰度检验法来判断离群值
单侧情形——偏度检验法
当离群值处于高端或低端一侧时,可使用偏度检验法判断,首先构造偏度统计量bs
确定检出水平α,查偏度检验系数表(见国标GB/T4883-2008),得出临界值
当bs>b1-α(n)时,判定高端值X(n)为离群值,否则不能判定
当bs'>b1-α(n)时,判定低端值X(1)为离群值,否则不能判定
确定剔除水平α*,查偏度系数表(见国标GB/T4883-2008),得出临界值
当bs>b1-α*(n)时,判定高端值X(n)为统计离群值,否则不能判定
当bs'>b1-α*(n)时,判定低端值X(1)为统计离群值,否则不能判定
双侧情形——峰度检验法
当高端、低端两侧都可能出现离群值时,可使用峰度检验法判断,首先构造峰度统计量bk
确定检出水平α,查峰度检验系数表(见国标GB/T4883-2008),得出临界值
当bk>b'1-α(n)时,判定离均值最远的观测值为离群值,否则判定未发现离群值
确定剔除水平α*,查峰度系数表(见国标GB/T4883-2008),得出临界值
当bk>b'1-α*(n)时,判定离均值最远的观测值为统计离群值,否则未发现统计离群值。
二、不可检验剔除水平
1.观察法
根据直方图或四分位图进行判断,现在很多统计软件在绘制这两种图时,都会将离群值特殊标记,一般认为在均值±3倍标准差以外都属于离群值,高出四分位距两倍以上也属于离群值。
2.莱伊达法
又称为3σ准则,在已知总体标准差的情况下使用σ进行判断,但是实际上总体标准差往往未知,因此常使用样本标准差s替代σ,以样本均值替代真值,具体为
Xd是疑似离群值,X为均值
如果疑似离群值与均值的差值大于三倍标准差,则可认为该值为离群值。
3.肖维特法
统计量
如果计算出的ω值大于肖维特系数表中相应测定次数n时的值,则可认为该值为异常值
3.罗曼诺夫斯基检验法
又称t检验,首先将疑似离群值剔除,然后计算剔除后的均值和标准差

根据测量次数n和显著性水平α,进行t检验,得出系数k,如果
则认为xj为离群值
4.4d检验法



5.中位数与算数平均值比较判断法
我们知道中位数居于一组数据中间的数,而均值则可认为是一组数字的“重心”或“平衡点”,当二者相等的时候,可认为这组数字是绝对平衡、没有离群值的,我们可以据此进行判断,当二者相差较大时,表面该组数据可能存在离群值,将疑似离群值剔除之后,再计算均值和中位数,如果二者相差变小,则可认为被剔除值是离群值。
======================================
数据分析师们:判断离群值方法的选择与应注意的问题
1.合理选择离群值的判断方法
离群值的判断方法很多,实际中到底选用哪一个,需根据对测量要求的精准度和测量次数多少来综合确定,一般情况下,测量次数多于30,或大于10次且只做粗略判断时,使用莱伊达法即可;判断精度要求不高,但要求快捷方便时,可以选用4d和中位数与算数平均数比较法。实际上,对于不用查表的方法大都比较便捷,但是代价是精度不够,且无法检验剔除水平,相反一些需要借助查表的方法精度较高但是计算复杂,各有利弊。
2.准确找出离群值
一般情况下,测量列中残差较大者就是疑似离群值,它也就是样本数据中的最大值或最小值
3.查找产生离群值的原因
已经判断为离群值的,即使是统计离群值,也不要简单剔除了之,应进一步分析产生离群值的原因。
推荐学习书籍
《CDA一级教材》适合CDA一级考生备考,也适合业务及数据分析岗位的从业者提升自我。完整电子版已上线CDA网校,累计已有10万+在读~

免费加入阅读:https://edu.cda.cn/goods/show/3151?targetId=5147&preview=0
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在机器学习建模中,决策树模型因其结构直观、易于理解、无需复杂数据预处理等优势,成为分类与回归任务的首选工具之一。而变量重 ...
2026-03-17在数据分析中,卡方检验是一类基于卡方分布的假设检验方法,核心用于分析分类变量之间的关联关系或实际观测分布与理论期望分布的 ...
2026-03-17在数字化转型的浪潮中,企业积累的数据日益庞大且分散——用户数据散落在注册系统、APP日志、客服记录中,订单数据分散在交易平 ...
2026-03-17在数字化时代,数据分析已成为企业决策、业务优化、增长突破的核心支撑,从数据仓库搭建(如维度表与事实表的设计)、数据采集清 ...
2026-03-16在数据仓库建设、数据分析(尤其是用户行为分析、业务指标分析)的实践中,维度表与事实表是两大核心组件,二者相互依存、缺一不 ...
2026-03-16数据是CDA(Certified Data Analyst)数据分析师开展一切工作的核心载体,而数据读取作为数据生命周期的关键环节,是连接原始数 ...
2026-03-16在用户行为分析实践中,很多从业者会陷入一个核心误区:过度关注“当前数据的分析结果”,却忽视了结果的“泛化能力”——即分析 ...
2026-03-13在数字经济时代,用户的每一次点击、浏览、停留、转化,都在传递着真实的需求信号。用户行为分析,本质上是通过收集、整理、挖掘 ...
2026-03-13在金融、零售、互联网等数据密集型行业,量化策略已成为企业挖掘商业价值、提升决策效率、控制经营风险的核心工具。而CDA(Certi ...
2026-03-13在机器学习建模体系中,随机森林作为集成学习的经典算法,凭借高精度、抗过拟合、适配多场景、可解释性强的核心优势,成为分类、 ...
2026-03-12在机器学习建模过程中,“哪些特征对预测结果影响最大?”“如何筛选核心特征、剔除冗余信息?”是从业者最常面临的核心问题。随 ...
2026-03-12在数字化转型深度渗透的今天,企业管理已从“经验驱动”全面转向“数据驱动”,数据思维成为企业高质量发展的核心竞争力,而CDA ...
2026-03-12在数字经济飞速发展的今天,数据分析已从“辅助工具”升级为“核心竞争力”,渗透到商业、科技、民生、金融等各个领域。无论是全 ...
2026-03-11上市公司财务报表是反映企业经营状况、盈利能力、偿债能力的核心数据载体,是投资者决策、研究者分析、从业者复盘的重要依据。16 ...
2026-03-11数字化浪潮下,数据已成为企业生存发展的核心资产,而数据思维,正是CDA(Certified Data Analyst)数据分析师解锁数据价值、赋 ...
2026-03-11线性回归是数据分析中最常用的预测与关联分析方法,广泛应用于销售额预测、风险评估、趋势分析等场景(如前文销售额预测中的多元 ...
2026-03-10在SQL Server安装与配置的实操中,“服务名无效”是最令初学者头疼的高频问题之一。无论是在命令行执行net start启动服务、通过S ...
2026-03-10在数据驱动业务的当下,CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的核心价值,不仅在于解读数据,更在于搭建一套科学、可落地的 ...
2026-03-10在企业经营决策中,销售额预测是核心环节之一——无论是库存备货、营销预算制定、产能规划,还是战略布局,都需要基于精准的销售 ...
2026-03-09金融数据分析的核心价值,是通过挖掘数据规律、识别风险、捕捉机会,为投资决策、风险控制、业务优化提供精准支撑——而这一切的 ...
2026-03-09