得られた観測値の中で、真の値の推定値からの残差が異常に大きい値を指す概念を理解するためには、まず「外れ値」と「異常値」の定義を明確にすることが重要です。

外れ値はデータセット内で他のデータ点と著しく異なる値を指し、異常値はその外れ値の中でも特に原因や理由が明らかなものを指します。

この区分は、データ分析や統計学の分野で非常に重要であり、外れ値や異常値の特定はデータの品質を改善し、より正確な分析結果を導くために不可欠なプロセスです。

外れ値の概念

外れ値は、データセット内で他の観測値から大きく乖離している値です。

これらは、測定誤差、データ入力ミス、実験条件の変化、または観測対象の本質的な変動性によって生じることがあります。

外れ値を検出する方法は多岐にわたり、単純な視覚的方法から統計的手法まであります。

たとえば、箱ひげ図を用いた視覚的検出や、平均と標準偏差を基にしたZスコア、四分位範囲を用いたIQR法などがあります。

異常値の定義

異常値は、外れ値のうち特定の原因や理由が識別できるものを指します。

例えば、測定機器の故障によって記録された不正確なデータ点や、データ入力時の誤りなどがこれに該当します。

異常値を特定することは、データの信頼性を保つ上で極めて重要です。

これにより、分析結果に対する誤解を防ぎ、より正確な結論を導くことが可能になります。

外れ値と異常値の検出手法

外れ値と異常値の検出には、統計的手法が一般的に用いられます。

Zスコア法では、データポイントが平均からどれだけ離れているかを標準偏差の単位で評価します。

一方、IQR法はデータセットの四分位数を用いて外れ値を判断します。

これらの手法は、データの分布が正規分布していることを前提としていますが、実際のデータセットではその前提が成立しないことがあります。

そのため、データの特性を考慮した上で最適な手法を選択する必要があります。

外れ値と異常値の取り扱い

外れ値や異常値を検出した後の取り扱いは、分析の目的やデータの性質によって異なります。

場合によっては、これらの値をデータセットから除外することが適切な場合もありますが、その原因を理解し、データセットに含めるべきか慎重に判断する必要があります。