在Python中检测数据异常的方法可分为统计方法、机器学习方法、可视化工具三类,具体如下:
一、统计方法
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Z-score法
通过计算数据点与均值的标准化差(Z-score),超过阈值(通常3)的数据点视为异常值。适用于数据近似正态分布的情况。
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IQR(四分位距)法
计算第一四分位数(Q1)和第三四分位数(Q3),异常值定义为低于Q1-1.5IQR或高于Q3+1.5IQR的数据点。适用于非正态分布数据,计算简单且稳健。
二、机器学习方法
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孤立森林(Isolation Forest)
通过构建多棵孤立树隔离异常值,异常点通常更易被检测,适用于高维数据集。
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局部离群因子(LOF)
基于数据点的局部密度,异常值密度显著低于周围点,适合复杂分布数据。
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高斯混合模型(GMM)
通过拟合数据分布,识别偏离主要分布的数据点,适用于混合分布场景。
三、可视化工具
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箱线图(Box Plot)
直观展示数据分布,异常值以单独点标记,便于快速识别极端值。
四、其他方法
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描述性统计(describe()) :通过均值、标准差等指标初步判断异常值。
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深度学习方法 :如自编码器(Autoencoder)通过重构误差检测异常,适用于复杂模式识别。
注意事项 :选择方法时需结合数据特性,例如正态分布优先用Z-score,非正态分布推荐IQR或机器学习算法。处理异常值前建议备份原始数据,并根据业务场景决定是删除、替换还是保留。