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箱线图(Box Plot)理论篇

箱线图(Box Plot)理论篇

作者: 橘猫吃不胖 | 来源:发表于2020-05-27 21:50 被阅读0次

    记得之前应该整理过的,但是找不到了,就再来一次吧

    箱线图

    箱形图又称为盒须图、箱线图

    是一种用作显示一组数据分散情况的统计图,因形状如箱子得名

    箱形图针对的是单一变量,可以用来识别异常值

    要理解和使用箱形图,需要搞清楚几个概念:

    • 上四分位数
    • 中位数
    • 下四分位数

    四分位数

    四分位数(英语:Quartile)是统计学中分位数的一种,即把所有数值由小到大排列并分成四等份,处于三个分割点位置的数值就是四分位数。

    有两个点注意下:
    从小到大排列
    分成四等份

    对于这三个分割点:

    • 第一四分位数(Q1),又称较小四分位数,等于该样本中所有数值由小到大排列后第25%的数字。

    • 第二四分位数(Q2),又称中位数,等于该样本中所有数值由小到大排列后第50%的数字。

    • 第三四分位数(Q3),有称较大四分位数,等于该样本中所有数值由小到大排列后第75%的数字。

    Q3与Q1的差距又称为四分位距(InterQuartile Range, IQR)

    图片来自谷歌搜索结果

    这个图呢,大概是说,为什么上边界和下边界之外的数据,也就是离群值(异常值)可以忽略掉的原因,貌似就是传说中的3σ原则

    我看这里还会标注离群值和极端值,上、下边界外的值

    通过箱形图可以得出什么结论(如何解读箱线图)

    使用Excel、Python或者其他工具画箱线图很容易,但是,通过这个图到底可以得到些什么启示呢?

    • 识别异常值
      这是最直接的一个结论,很多情况下的分析,都需要剔除异常值

    • 异常值集中在较小值一侧,则分布呈现左偏态;;异常值集中在较大值一侧,则分布呈现右偏态。

    感觉使用箱线图,是为了看数据的分布情况,看数据集中在哪里,分布有什么特征,数据是集中在较小值一侧还是较大值一侧,有没有异常值

    这些资料都没啥特别的,刚才找到篇文章,狗熊会的,不错,对这个箱线图的使用场景算是来个对比,分享下


    先附上原文地址:丑图百讲 | 箱线图应该怎么用

    箱线图是针对连续性变量使用的

    我们也来看个实际例子,我就使用seaborn中的数据集好了

    tips = sns.load_dataset('tips')
    tips['tip'].plot.box()
    

    因为这里,并没有显示具体的各项指标数据,我们可以结合describe函数

    tips['tip'].describe()
    

    也就是说,小费的中位数是2.9美元(不知道单位是啥,就当美元吧)
    Q1是2美元,Q3是3.5625美元,50%的数据都集中在这个区间内
    异常值都集中在上限

    中位数和平均值比较接近

    其实用箱线图来展示这个小费的分布,并不是非常好,如果用直方图的话,更加的直观

    tips['tip'].plot.hist()
    

    看,数据的集中程度,更加的明显一些

    不是所有的数据都适合话箱线图,如果你的箱线图画出来就是一条横线,或者很扁,那就赶紧换一种图吧

    通常有2个原因导致这种情况:

    • 样本数据中,存在特别大或者特别小的异常值,这种离群的表现,导致箱子整体被压缩,反而凸显出来这些异常
    • 样本数据特别少,数据一少,就有可能出现各种诡异的情况,导致统计图长得对不起观众。

    原作者总结的很好,直接贴过来了,学习下

    作者还说了,这里有一种解决办法,就是做对数变换
    但是,我目前还不是很理解,做了对数变换,数据不就变了吗,这个展示出来没有影响嘛?又为什么可以这样做呢?
    等我研究明白了再说

    箱线图到底怎么用

    配合着定性变量画分组箱线图,作比较!
    我理解的是,在不同维度下,对数据进行对比,可以使用箱线图

    作者整理了几点箱线图的特点,这里分享下:

    • 箱线图是针对连续型变量的,解读时候重点关注平均水平、波动程度和异常值。
    • 当箱子被压得很扁,或者有很多异常的时候,试着做对数变换。
    • 当只有一个连续型变量时,并不适合画箱线图,直方图是更常见的选择。
    • 箱线图最有效的使用途径是作比较,配合一个或者多个定性数据,画分组箱线图。

    嗯,学习了,还是得专业的人来分享

    这一篇理论篇先到这,我去整理下seaborn中绘制boxplot

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