数据分析之异常值分析、处理

1、异常值简介

异常值是我们在数据分析中会经常遇到的一种特殊情况，所谓的异常值就是非正常数据。

有的时候异常数据对我们是有用的，比如在分析银行欺诈案例时，核心就是要发现异常值，这个时候异常值对我们是有用的。

有的时候异常数据不仅对我们无用，反而会影响我们正常的分析结果。比如，在统计某个城市的平均收入的时候，有人月收入是好几个亿，这个时候这个人就是一个异常值，这个异常值会拉高城市的整体平均收入，因此可能会得到一个不真实的分析结果。

下面来分享下，如何识别异常值以及识别到异常值以后该如何处理。

2.识别异常值

2.1 业务法

根据你对业务的理解，然后对每一个指标设定一个合理的范围，一旦超过这个范围，则认为是异常值。比如收入，一般来说都是正数，如果出现小于0，则认为是异常值；再比如年龄，正常的年龄可能在100以内，如果出现年龄是好几百的，那么也认为是异常值。

2.2 3σ原则

3σ原则中的σ是代表标准差，3σ也就是3倍的标准差，如果数据与均值之间的绝对距离大于3倍标准差，即下图中[-∞,μ-3σ]和[μ+3σ,+∞]部分，我们把这一部分值称为是异常值。

在用3σ原则时，数据要尽可能的服从正态分布，因为只有满足正态分布时，才认为出现3倍标准差以外数据的可能性很小，所以才会把这一部分当作异常值。

2.3 箱形图

箱形图就是如下图所示，会展示数据的上下界、上下四分位数、中位数、均值，我们把超过上下界的值称为异常值。分位数大家应该都知道怎么算，但是上下界怎么算出来的呢？

上界=上四分位数 + k(上四分位数 - 下四分位数)

下界=下四分位数 - k(上四分位数 - 下四分位数)

当k=1.5时表示中度异常；当k=3时表示高度异常。箱形图中默认k=1.5。

3. 异常值处理

找出异常值之后，那就要对异常值进行处理，常规方法如下：

将异常值删除，比如一个人的年龄是异常值，那么就把这个人从数据中删除；

将异常值当作缺失值进行替换，用0或者平均值进行替换。