箱形圖

箱形圖(,boxplot)或盒狀圖盒式圖,又稱盒鬚圖(box-and-whisker plot/diagram)、箱線圖,是一種用作顯示一組數據或資料的位置和分散情況的統計圖。因圖形如箱子,且在上下四分位數之外常有線條像鬍鬚延伸出去而得名。箱子或盒子本身含第1四分位數、中位數(第2四分位數)及第3四分位數,向兩端凸出的鬚狀線段分別連接最小值與第1四分位數,以及第3四分位數與最大值。

離群值(outlier)有時會畫成是個別的點。箱型圖是無母數的,他顯示樣品的特性,對於母體分佈並無任何假設。在各種領域也經常被使用,常見於品質管理。不過作法相對較繁瑣。

箱形圖於1977年由美國著名統計學家约翰·图基()發明。它能顯示出一組數據的最大值、最小值、中位數、及上下四分位数。

定義

  • Q0/4:最小值(minimum)
  • Q1/4:第1四分位数(lower quartile)
  • Q2/4:中位數(第2四分位数、median)
  • Q3/4:第3四分位数(upper quartile)
  • Q4/4:最大值(maximum)

以第1四分位數(Q1/4)和第3四分位數(Q3/4)的數值作為箱型的上下限。

範例
以下是箱形圖的具體例子:

這組數據顯示出:

  • 下邊界=5
  • 第1四分位數(Q1)=7
  • 中位數、第2四分位數(median、Q2)=8.5
  • 第3四分位數(Q3)=9
  • 上邊界=10
  • 四分位間距(interquartile range,簡稱IQR)=(Q3-Q1)=2 (即ΔQ)

當有數值與第1與第3四分位數的範圍差距1.5×IQR以上時,該值為離群值(outlier)。

數值位於範圍外1.5×IQR到3×IQR範圍的數值,稱作適度離群值(mild outlier)。
數值位於範圍外3×IQR以上的數值,稱作極端離群值(extreme outlier)。

因此該圖中的離群值有:
*適度離群值(mild outlier) = 3.5
*極端離群值(extreme outlier) = 0.5

參考
外部链接

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