京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
如何使用R语言解决可恶的脏数据
在数据分析过程中最头疼的应该是如何应付脏数据,脏数据的存在将会对后期的建模、挖掘等工作造成严重的错误,所以必须谨慎的处理那些脏数据。
脏数据的存在形式主要有如下几种情况:
1)缺失值
2)异常值
3)数据的不一致性
下面就跟大家侃侃如何处理这些脏数据。
一、缺失值
缺失值,顾名思义就是一种数据的遗漏,根据CRM中常见的缺失值做一个汇总:
1)会员信息缺失,如身份证号、手机号、性别、年龄等
2)消费数据缺失,如消费次数、消费金额、客单价,卡余等
3)产品信息缺失,如批次、价格、折扣、所属类别等
根据实际的业务需求不同,可以对缺失值采用不同的处理办法,如需要给会员推送短信,而某些会员恰好手机号不存在,可以考虑剔除;如性别不知道,可以使用众数替代;如年龄未知,可以考虑用均值替换。当然还有其他处理缺失值的办法,如多重插补法。下面以一个简单的例子,来说明缺失值的处理。
#模拟一批含缺失值的数据集
set.seed(1234)
Tel <- 13812341000:13812341999
Sex <- sample(c('F','M'), size = 1000, replace = T, prob = c(0.4,0.6))
Age <- round(runif(n = 1000, min = 18, max = 60))
Freq <- round(runif(n = 1000, min = 1, max = 368))
Amount <- rnorm(n = 1000, mean = 134, sd = 10)
ATV <- runif(n = 1000, min = 23, max = 138)
df <- data.table(Tel = Tel, Sex = Sex, Age = Age, Freq = Freq, Amount= Amount, ATV = ATV)
上面的数据框是一个不含有任何缺失值的数据集,现在我想随机产生100个缺失值,具体操作如下:
查看原始数据集的概要
summary(df)
随机参数某行某列的下标
set.seed(1234)
i <- sample(1:6, size = 100, replace = T)
j <- sample(1:1000, size = 100)
将下标组合成矩阵
index <- as.matrix(data.frame(j,i))
将原始数据框转换为矩阵
df <- as.matrix(df)
将随机参数的行列赋值为NA
df[index] <- NA
重新将矩阵转换为数据框
df2 <- as.data.frame(df)
变换变量类型
df2$Age <- as.integer(df2$Age)
df2$Freq <- as.integer(df2$Freq)
df2$Amount <- as.numeric(df2$Amount)
df2$ATV <- as.numeric(df2$ATV)
再一次查看赋予缺失值后的数据框概要
summary(df2)

很明显这里已经随机产生100个缺失值了,下面看看这100个缺失值的分布情况。我们使用VIM包中的aggr()函数绘制缺失值的分布情况:
library(VIM)
aggr(df2, prop = FALSE, numbers = TRUE)

图中显示:Tel变量有21个缺失,Sex变量有28个缺失,Age变量有6个缺失,Freq变量有20个缺失,Amount变量有13个缺失,ATV有12个缺失。
为了演示,下面对Tel变量缺失的观测进行剔除;对Sex变量的缺失值用众数替换;Age变量用平均值替换;Freq变量、Amount变量和ATV变量用多重插补法填充。
剔除Tel变量的缺失观测
df3 <- df2[is.na(df2$Tel)==FALSE,]
分别用众数和均值替换性别和年龄
性别的众数
Sex_mode <- names(which.max(table(df3$Sex)))
年龄的均值
Age_mean <- mean(df3$Age, na.rm = TRUE)
library(tidyr)
df3 <- replace_na(df3,replace = list(Sex = Sex_mode, Age = Age_mean))
summary(df3)

这个时候,Tel变量、Sex变量和Age变量已不存在缺失值,下面对Freq变量、Amount变量和ATV变量使用多重插补法。
可通过mice包实现多重插补法,该包可以对数值型数据和因子型数据进行插补。
对于数值型数据,默认使用随机回归添补法(pmm);对二元因子数据,默认使用Logistic回归添补法(logreg);对多元因子数据,默认使用分类回归添补法(polyreg)。
其他插补法,可通过?mice查看相关文档。
library(mice)
对缺失值部分,进行5次的多重插补,这里默认使用随机回归添补法(pmm)
imp <- mice(data = df3, m = 5)
查看一下插补的结果
imp$imp
计算5重插补值的均值
Freq_imp <- apply(imp$imp$Freq,1,mean)
Amount_imp <- apply(imp$imp$Amount,1,mean)
ATV_imp <- apply(imp$imp$ATV,1,mean)
并用该均值替换原来的缺失值
df3$Freq[is.na(df3$Freq)] <- Freq_imp
df3$Amount[is.na(df3$Amount)] <- Amount_imp
df3$ATV[is.na(df3$ATV)] <- ATV_imp
再次查看填补完缺失值后的数据集和原始数据集概况
summary(df3)
summary(df2)

通过不同的方法将缺失值数据进行处理,从上图可知,通过填补后,数据的概概览情况基本与原始数据相近,说明填补过程中,基本保持了数据的总体特征。
二、异常值
异常值也是非常痛恨的一类脏数据,异常值往往会拉高或拉低数据的整体情况,为克服异常值的影响,我们需要对异常值进行处理。首先,我们需要识别出哪些值是异常值或离群点,其次如何处理这些异常值。下面仍然以案例的形式,给大家讲讲异常值的处理:
1、识别异常值
一般通过绘制盒形图来查看哪些点是离群点,而离群点的判断标准是四分位数与四分位距为基础。
即离群点超过上四分位数的1.5倍四分位距或低于下四分位数的1.5倍四分位距。
例子:
随机产生一组数据
set.seed(1234)
value <- c(rnorm(100, mean = 10, sd = 3), runif(20, min = 0.01, max
= 30), rf(30, df1 = 5, df2 = 20))
绘制箱线图,并用红色的方块标注出异常值
library(ggplot2)
ggplot(data = NULL, mapping = aes(x ='', y = value)) + geom_boxplot(outlier.colour = 'red', outlier.shape = 15, width = 1.2)

图中可知,有一部分数据落在上四分位数的1.5倍四分位距之上,即异常值,下面通过编程,将异常值找出来:
计算下四分位数、上四分位数和四分位距
QL <- quantile(value, probs = 0.25)
QU <- quantile(value, probs = 0.75)
QU_QL <- QU-QL
QL;QU;QU_QL

2、找出异常点
which(value > QU + 1.5*QU_QL)
value[which(value > QU + 1.5*QU_QL)]

结果显示,分别是第104、106、110、114、116、118和120这6个点。下面就要处理这些离群点,一般有两种方法,即剔除或替补。剔除很简单,但有时剔除也会给后面的分析带来错误的结果,接下来就讲讲替补。
用离异常点最近的点替换
test01 <- value
out_imp01 <- max(test01[which(test01 <= QU + 1.5*QU_QL)])
test01[which(test01 > QU + 1.5*QU_QL)] <- out_imp01
用上四分位数的1.5倍四分位距或下四分位数的1.5倍四分位距替换
test02 <- value
out_imp02 <- QU + 1.5*QU_QL
test02[which(test02 > QU + 1.5*QU_QL)] <- out_imp02
对比替换前后的数据概览
summary(value)
summary(test01)
summary(test02)

三、数据的不一致性
数据的不一致性一般是由于不同的数据源导致,如有些数据源的数据单位是斤,而有些数据源的数据单位为公斤;如有些数据源的数据单位是米,而有些数据源的数据单位为厘米;如两个数据源的数据没有同时更新等。对于这种不一致性可以通过数据变换轻松得到一致的数据,只有数据源的数据一致了,才可以进行统计分析或数据挖掘。由于这类问题的处理比较简单,这里就不累述具体的处理办法了。
即使只是凡世中一颗小小的尘埃,命运也要由自己主宰,像向日葵般,迎向阳光、勇敢盛开
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在数据库设计与业务数据维护中,自增ID是数据表最常用的主键字段,用于唯一标识每一条业务数据,正常状态下ID应保持连续递增。但 ...
2026-08-31在数理统计、数据分析、经济测算与日常量化评估中,平均值是刻画数据集中趋势、反映整体水平的基础核心指标。在实际应用中,最常 ...
2026-08-31在数据驱动的时代,数据分析早已不是“凭经验、靠感觉”的零散操作,而是一套具备固定逻辑、标准化流程的系统方法——这就是数据 ...
2026-08-31在大数据时代背景下,海量行业数据亟需通过专业化工具挖掘潜在价值,辅助企业业务决策、优化运营模式、规避经营风险。Python凭借 ...
2026-08-28SQL是数据分析领域最基础、最核心的工具,承担着取数、清洗、统计、分层、归因的全流程工作。不同于单纯的语法练习,实战化SQL数 ...
2026-08-28 很多企业团队并非缺乏指标,而是陷入“指标失控”:仪表盘上堆满实时跳动的数据,却无法回答“当前瓶颈在哪、下一步该做什么 ...
2026-08-28随着新零售模式的快速普及,零售行业从传统的“货品驱动”全面转向“用户驱动”。门店交易数据、线上消费记录、浏览轨迹、复购频 ...
2026-08-27在数据分析、爬虫采集、接口开发、数据归档等场景中,JSON与CSV是两种使用率最高的数据存储格式。JSON为键值对结构化格式,适配 ...
2026-08-27 很多数据分析师每天都在计算指标、制作报表,但当被问到“什么叫指标数据元”“指标数据标准包含哪些核心维度”“指标数据质 ...
2026-08-27在数据分析工作中,时间序列是最常见的数据类型之一,订单时间、日志时间、交易时段、统计周期等数据均离不开时间处理。原始数据 ...
2026-08-26在数据分析与数据预处理工作中,原始数据普遍存在录入错误、系统故障、偶然极值等问题,极易产生异常数据。异常数据会严重干扰数 ...
2026-08-26 很多数据分析师能熟练写SQL、做透视表,但当被问到“数据是从哪里来的?经过哪些加工才进入数据仓库?ETL具体做了什么?”时 ...
2026-08-26在数理统计与数据分析领域,多因素方差分析与线性回归模型是研究变量关系、因素影响、数据差异规律的两大核心工具。二者均属于经 ...
2026-08-25数据分析的核心价值不在于数据计算与图表制作,而在于清晰、精准、有逻辑地输出结论、支撑业务决策。日常数据分析报告普遍存在结 ...
2026-08-25 很多数据分析师能熟练地写SQL、做透视表、算描述性统计,但当被问到“如何预测用户流失概率”“如何归因销量下滑的关键因素 ...
2026-08-25平均数是数据分析、数理统计与日常运算中最基础、最常用的统计量,核心作用是浓缩一组数据的整体水平、刻画数据集中趋势。在众多 ...
2026-08-24在MySQL数据库中,InnoDB存储引擎作为主流事务型引擎,默认事务隔离级别为可重复读(Repeatable Read,RR),这与SQL Server、Or ...
2026-08-24 很多数据分析师拿到数据就开始清洗、建模,但当被问到“这批数据属于什么类型——结构化还是非结构化?分类变量还是数值变量 ...
2026-08-24 很多数据分析师画过趋势图、做过业绩预测,但当被问到“这个月销售额增长20%,到底是长期趋势自然增长,还是促销活动的短期 ...
2026-08-21在数据分析与数据可视化工作中,直方图是展示数据分布特征、离散程度、集中区间的核心图表,能够直观呈现数值数据的频次分布规律 ...
2026-08-20