箱形图

图:User:Schutz · Public domain · Wikimedia Commons

发现与发明 › 20 世纪

箱形图1970

box plot

method for graphically depicting groups of numerical data through their quartiles

箱形图 或盒状图、盒式图,又称盒须图 、箱线图,是一种用作显示一组数据或资料的位置和分散情况的统计图。因图形如箱子,且在上下四分位数之外常有线条像胡须延伸出去而得名。箱子或盒子本身含第1四分位数、中位数(第2四分位数)及第3四分位数,向两端凸出的须状线段分别连接最小值与第1四分位数,以及第3四分位数与最大值。

摘自维基百科「箱形圖」,CC BY-SA 4.0

类型
数据可视化
发现 / 发明时间
约 1970 年代
发现者 / 提出者
Mary Eleanor Spear、约翰·图基
学科
化学
上级概念
点图

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离群值(outlier)有时会画成是个别的点。箱型图是无母数的,他显示样品的特性,对于母体分布并无任何假设。在各种领域也经常被使用,常见于品质管理。不过作法相对较繁琐。

箱形图于1977年由美国著名统计学家约翰·图基(John Tukey)发明。它能显示出一组数据的最大值、最小值、中位数、及上下四分位数。

定义

  • Q0/4:最小值(minimum)
  • Q1/4:第1四分位数(lower quartile)
  • Q2/4:中位数(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1四分位数(Q1/4)和第3四分位数(Q3/4)的数值作为箱型的上下限。

范例

  • 以下是箱形图的具体例子:
  • 这组数据显示出:
  • 下边界=5
  • 第1四分位数(Q1)=7
  • 中位数、第2四分位数(median、Q2)=8.5
  • 第3四分位数(Q3)=9
  • 上边界=10

四分位间距(interquartile range,简称IQR)= (Q3-Q1)

=2 (即ΔQ)

当有数值与第1与第3四分位数的范围差距1.5×IQR以上时,该值为离群值(outlier)。

数值位于范围外1.5×IQR到3×IQR范围的数值,称作适度离群值(mild outlier)。数值位于范围外3×IQR以上的数值,称作极端离群值(extreme outlier)。

  • 因此该图中的离群值有:
  • 适度离群值(mild outlier) = 3.5
  • 极端离群值(extreme outlier) = 0.5

以上内容摘自维基百科「箱形圖」,按 CC BY-SA 4.0 使用,去掉了参考文献、外部链接等尾部小节,公式改写成了纯文本。全文、配图和出处见原文。

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