アウトライアー・とは?初心者向けデータの外れ値入門共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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アウトライアー・とは?初心者向けデータの外れ値入門共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


アウトライアー・とは?

アウトライアーとは、データの中で他の値から大きく離れた「外れ値」のことです。ほかのデータと比べて著しく大きい/小さい値がそれに該当します。外れ値は必ずしも間違いとは限りませんが、分析の結果を左右する力を持つため、扱い方を知っておくと良いです。

なぜ外れ値が起こるのか

外れ値が現れる原因は大きく分けて3つです。計測ミスやデータ入力の誤り、稀な現象による自然な変動、そしてデータの混合です。例として、クラスのテスト成績が平均付近の中で、1人だけ95点もしくは5点というケースは外れ値として扱われることがあります。

アウトライアーの種類と注意点

外れ値には、単純な値の極端な大きさだけでなく、データの分布を左右する尾部のデータとして現れることがあります。外れ値をそのまま分析に入れると、平均値が引っ張られ、データの全体的な傾きや特徴が見えにくくなることがあります。

検出の方法

代表的な方法をいくつか紹介します。以下は初心者にも分かりやすいものです。

方法考え方注意点
Zスコア各データ点が平均から何標準偏差離れているかデータが正規分布に近い場合に有効
IQR法四分位範囲(IQR)を使って「ひげ」を決める外れ値の定義が安定している
箱ひげ図データの分布の可視化と外れ値の候補を示す視覚的に判断しやすい

外れ値をどう扱うか

結論としては、原因を確認して適切に判断することが大切です。計測ミスなら修正・除外、自然な稀な値ならデータセットを分けて分析する、というのが基本的な考え方です。

分析を始める前に、データの性質を理解することが第一歩です。例えば、身長のデータと収入のデータでは外れ値の意味が大きく異なります。身長は正規分布に近い一方、収入には長い尾があることが多く、同じ「外れ値」という言葉でも扱い方は変わります。

実務での活用例

ビジネスの現場では、売上データに極端な値が混ざっていると、平均が実態より高く見えがちです。こうしたときには、中央値を使う、IQRで外れ値を検出して別の分析をする、データをWinsorize(極端な値を一定範囲に丸める)するといった方法が有効です。

データ分析を学ぶとき、外れ値の扱いは最初の難所の一つですが、適切に扱えばデータの信頼性を高めることができます。最後に、外れ値を「すべて捨て去る」よりも「原因・性質を理解する」姿勢を持つことが大切です。

初心者向けのポイント

まずはデータを可視化してみること。箱ひげ図やヒストグラムを見るだけで、外れ値の存在がわかります。数値だけで判断せず、グラフで傾向をつかむ習慣をつけましょう。

例として、あるクラスの数学の点数を考えてみましょう。点数は以下のように並ぶことがあります:92、88、85、90、92、60、58、91、93、88。ここで60や58のような値が「外れ値候補」として現れます。このような値をそのまま分析に使うと、平均点が高めに出る原因になります。そこで、まずはグラフで確認し、必要に応じて中央値やIQRといった頑健な統計量で再分析するのが良い方法です。


アウトライアーの同意語

外れ値
データ全体の分布から大きく離れた値。平均値や傾向から大きく外れており、分析時に特別な扱いをする対象になることが多い。
異常値
通常のデータ範囲から逸脱した値。測定ミスや珍しいイベントを示すことがある。
極端値
データの端に位置する、非常に大きいまたは小さい値。分布の両端に現れやすい。
逸脱値
分布の中心から著しくずれた値。外れ値と同義で使われることがある表現。
アノマリー
データの中で他のデータと顕著に異なる点。異常検知やデータ品質の評価で重要な概念。
非典型値
標準的なパターンから外れた値。分析の注目ポイントになることがある。
離れ値
データ集合の分布から遠く離れた値。日常的には外れ値の別表現として用いられることがある。
孤立点
データ群の中で他と比べて孤立している点。クラスタ分析などでアウトライアーとして扱われることが多い。

アウトライアーの対義語・反対語

インライアー
アウトライアーの対義語。データ点のうち、モデルや分布の通常の範囲内にあり、他のデータと大きく離れていない点。
内点
アウトライアーの対義語。分布の内部にあり、異常とみなされないデータ点(inlier)のこと。
正常値
外れ値ではない通常の値。データセット全体の範囲内に位置する点。
典型値
データセットの中で最もよく見られる、典型的・代表的な値。アウトライアーの対になる概念。
普通値
偏りが少なく、一般的に見られる値。アウトライアーの反対として使われることが多い。
代表値
データの分布を要約する、代表的な値。平均値・中央値など、分布を代表する指標として使われる。
標準値
基準となる値。品質管理や統計で“標準的”とされる値。
一般データ
データセットで広く見られる、特別な特徴が少ないデータ点。
中心値
データ分布の中心付近の値。中央値や平均値と深い関係を持つ概念。

アウトライアーの共起語

外れ値
データの中で他の値と著しく離れている点。平均や分布の形に大きな影響を与えることがある。
異常値
外れ値と同義で、通常のデータのパターンから外れた値のこと。
ノイズ
データに混入した不要な誤差。外れ値と混同されることもある。
アノマリー
通常のパターンから逸脱した点・現象。異常検知の対象になることが多い。
アノマリ検知
データの中で異常な点を自動的に見つけ出す手法・プロセス
アノマリ検出
同義表現。外れ値を見つける操作。
外れ値検出
データの中から外れ値を識別する手法・アルゴリズム
外れ値除去
検出した外れ値をデータセットから削除する処理。
外れ値処理
外れ値に対して行う一連の対応(検出・修正・削除など)。
ボックスひげ図
データの分布と外れ値を視覚的に示す箱ひげ図。一般的な検出手段。
箱ひげ図
box plot。四分位範囲とヒゲで外れ値を示す図表。
IQR法
四分位範囲(IQR)を使って外れ値を判定する方法。
IQR
四分位範囲。データのばらつきを示す指標で、外れ値の検出にも使われる。
3σ法
正規分布を前提に、平均から3標準偏差を超える点を外れ値とする方法。
3シグマ法
3σ法と同義の表現。
Zスコア
各データ点が平均から標準偏差何倍離れているかを示す指標。閾値を設けて外れ値を判断。
標準偏差
データのばらつきを表す代表的な指標。大きいほど散らばりが大きい。
分布
データがとる値の広がり方・確率分布の形。
正規分布
左右対称の鐘形の分布。多くの統計手法の前提となることが多い。
ウィンザー化
極端な値を上下の一定範囲に抑える処理(外れ値の影響を減らす)ための手法。
トリミング
極端な値をデータから削る前処理。
データクリーニング
欠損・誤り・外れ値の修正・除去など、データ品質を整える作業。
データクレンジング
同義表現。データを綺麗に整える作業。
データ前処理
分析前のデータ整備。外れ値の扱いを含む広範な作業。
ロバスト統計
外れ値の影響を受けにくい統計手法の総称。
ロバスト回帰
外れ値に強い回帰モデルのこと。例としてロバスト推定を用いることが多い。
回帰分析
変数間の関係を数式で表す分析。アウトライアーは残差として現れることがある。
データ前処理の一部
外れ値の取り扱いを含む前処理の作業。
検出
外れ値を見つけ出す行為全般。
影響評価
外れ値が統計的結論やモデルに与える影響を評価すること。

アウトライアーの関連用語

アウトライアー
データセットの中で、他の点と比べて値が著しく逸脱している点。分布の外れ値として扱われる。
外れ値
データの分布から大きく外れている値。分析で別扱い、欠損と誤入力の混同にも注意することがある。
異常値
観測値が通常の範囲から逸脱している値。測定ミスや特殊な事情で生じることがある。
外れ値検出
データの中から外れ値を自動的に見つけ出す方法・手法の総称。
アノマリ検知
データの中で通常とは異なるパターンを検出する技術。セキュリティや監視、品質管理で活用される。
箱ひげ図
データの分布と外れ値を視覚的に示す図。箱は第1〜第3四分位、ひげは分布の広がりを表す。外れ値は点として表示されることがある。
IQR(四分位範囲)
データの中央50%の広がりを示す指標。第1四分位と第3四分位の差。外れ値判定にも使われる。
四分位範囲の外れ値ルール
IQRを用いた外れ値判定の具体的基準。通常は 1.5×IQR を超えた値を外れ値とみなす。
Zスコア
データ点が平均から標準偏差何分離れているかを示す指標。閾値を超えると外れ値候補になる。
標準化(スケーリング)
データを平均0・分散1に揃える前処理。外れ値の影響を抑えたいときに使われることがある。
ウィンザー化
極端な値を一定の範囲に丸めて外れ値の影響を弱める方法。
ロバスト統計
外れ値の影響を小さくする統計量・推定法の総称。例としてメディアンやロバスト回帰がある。
ロバスト回帰
外れ値の影響を抑えつつ回帰モデルを推定する手法。
影響点
回帰分析などで結果に大きく影響を与えるデータ点。
レバレッジ点
回帰において、データ点の位置が推定値に大きな影響を与える点。
Cook's distance
各データ点が回帰推定に与える影響の大きさを測る指標。
正規分布
データが鐘形の対称分布に従うと仮定される基本的な分布。多くの統計手法の前提になる。
正規性検定
データが正規分布に従うかを検定する方法。例としてシャピロ–ウィルク検定やKolmogorov–Smirnov検定がある。
ヒストグラム
データの分布を棒グラフで表す図。外れ値の位置を視覚的に把握しやすい。
尾部
分布の端の部分(右尾・左尾)。外れ値は尾部に現れやすいことが多い。
LOF(局所外れ値因子)
局所密度と周囲の点との差から外れ値かどうかを判定するアルゴリズム。Local Outlier Factor の略。
DBSCANによる外れ値
DBSCAN というクラスタリング手法では、どのクラスタにも属さない点が外れ値として扱われることがある。
データクリーニング
欠損値・誤入力・ノイズ・外れ値などを修正・除去して、分析に適したデータへ整える作業。
対数変換
データの分布を正規分布に近づける目的で、値を対数で変換する前処理。

アウトライアーのおすすめ参考サイト


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