ECharts 中箱线图计算后数据出现负值的问题

绘制箱线图的时候，用 echarts.dataTool.prepareBoxplotData 这个工具对数据进行计算，可能会出现负值。

引用一下别人的解答

prepareBoxplotData 这个工具方法参考了：https://en.wikipedia.org/wiki/Box_plot，其中，boxplot 的 两个『须』的端点有几个可能的定义，比如，

• 可以是 Q1 - 1.5 * IQR 和 Q3 + 1.5 * IQR ，prepareBoxplotData 默认情况下，采用这种定义，也就是说，echarts.dataTool.prepareBoxplotData([ ... ]) 可能出现负值。
• 可以是『最大最小值』 echarts.dataTool.prepareBoxplotData([ ... ], {boundIQR: 'none'}) 则使用这种定义，不会出现负值。

via 100pah

箱线图是个啥

箱线图最常用的场景可能是股价图中的“开盘-盘高-盘低-收盘图”，英文是 Box plot，还有一个名字叫箱须图（Box-whisker Plot），从图示可以简单理解为这是用“箱”和“线”两种元素来表示一些统计数据。

Box plot from Wikipedia

其中对于“箱”的数据来源的定义是固定的，括号后是其他称呼：

1. box 顶：第三四分位数（上四分位数/Q3）
2. box 中的线：第二四分位数（中位数）
3. box 底：第一四分位数（下四分位数/Q1）

但对上下两条“须”的定义就有多种了：

• 数据的最大值、最小值
• Turkey Boxplot 的定义：在某个区间之外的数据应该被忽略，所以由此确定一个范围，此时有可能出现负值，这也是 ECharts 的默认定义。
  • 最大值区间：Q3 + 1.5*IQR
  • 最小值区间：Q1 - 1.5*IQR
• 第 9 百分位、91 百分位数
• 第 2 百分位、98 百分位数

注一些统计概念：

• 四分位数（Quartile）：把所有数从小到大排列后四等分，三个分割点就是四分位数。从小到大就分别是 Q1 Q2 Q3。但这几个值的计算方式也有多种。
• 四分位距（InterQuartile Range, IQR）：Q3 - Q1

引用并研究一下 ECharts 的源码

去 ECharts 查了一下源码，附地址。

var __WEBPACK_AMD_DEFINE_RESULT__;!(__WEBPACK_AMD_DEFINE_RESULT__ = function (require) {

        var quantile = __webpack_require__(7);
        var numberUtil = __webpack_require__(1).number;

        /**
         * Helper method for preparing data.
         * @param {Array.<number>} rawData like //传入的待计算的系列数据
         *        [
         *            [12,232,443], (raw data set for the first box)
         *            [3843,5545,1232], (raw datat set for the second box)
         *            ...
         *        ]
         * @param {Object} [opt]
         *
         * @param {(number|string)} [opt.boundIQR=1.5] Data less than min bound is outlier.
         *                          default 1.5, means Q1 - 1.5 * (Q3 - Q1).
         *                          If pass 'none', min bound will not be used.
         *                          此处说明了 boundIQR 这个参数，默认为 1.5，但也可以修改为原数据值
         * @param {(number|string)} [opt.layout='horizontal']
         *                          Box plot layout, can be 'horizontal' or 'vertical'
         */
        return function (rawData, opt) {
            opt = opt || [];
            var boxData = [];
            var outliers = [];
            var axisData = [];
            var boundIQR = opt.boundIQR;

            for (var i = 0; i < rawData.length; i++) {
                axisData.push(i + '');
                var ascList = numberUtil.asc(rawData[i].slice());

                var Q1 = quantile(ascList, 0.25);
                var Q2 = quantile(ascList, 0.5);
                var Q3 = quantile(ascList, 0.75);
                var IQR = Q3 - Q1;

                // 根据 boundIQR 的值，得到求解办法，获取最小值和最大值，即须
                var low = boundIQR === 'none'
                    ? ascList[0]  //原数据最小值
                    : Q1 - (boundIQR == null ? 1.5 : boundIQR) * IQR; //Q1 - 1.5*IQR
                var high = boundIQR === 'none'
                    ? ascList[ascList.length - 1] //原数据最大值
                    : Q3 + (boundIQR == null ? 1.5 : boundIQR) * IQR; //Q3 + 1.5*IQR

                boxData.push([low, Q1, Q2, Q3, high]);

                for (var j = 0; j < ascList.length; j++) {
                    var dataItem = ascList[j];
                    if (dataItem < low || dataItem > high) {
                        var outlier = [i, dataItem];
                        opt.layout === 'vertical' && outlier.reverse();
                        outliers.push(outlier);
                    }
                }
            }
            return {
                boxData: boxData,
                outliers: outliers,
                axisData: axisData
            };
        };

小结论

所以有时绘制箱线图，提供的数据没有负值，但是绘图结果却出现了负值，可能是计算方式的问题。默认情况下的上下两线的定义是某个区间，这个区间由四分位距计算得到，分别是

• 最大值区间：Q3 + 1.5*IQR
• 最小值区间：Q1 - 1.5*IQR

若要让绘图结果按照原始数据的范围来绘制，则可以加入 boundIQR 的参数设定。

var data = echarts.dataTool.prepareBoxplotData(
            [
                [12,232,443],  // (raw data set for the first box)
                [3843,5545,1232],  //(raw datat set for the second box)
                ...
            ], {boundIQR: 'none'}
    );

即可。