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8 s; O8 @9 b* `( p格式如下, _6 V" _& c0 I% o: M, ]
boxplot(X):产生矩阵X的每一列的盒图和“须”图,“须”是从盒的尾部延伸出来,并表示盒外数据长度的线,如果“须”的外面没有数据,则在“须”的底部有一个点。 www.iLoveMatlab.cn
f& n, C4 h: L' v, c" {boxplot(X,notch):当notch=1时,产生一凹盒图,notch=0时产生一矩箱图。 r- o- I, B5 @0 l3 U
boxplot(X,notch,'sym'):sym表示图形符号,默认值为“+”。
2 R; f9 u5 c( I ]boxplot(X,notch,'sym',vert) %当vert=0时,生成水平盒图,vert=1时,生成竖直盒图(默认值vert=1)。 Matlab中文论坛
/ a @; V0 ?. S; R1 G- j1 I2 Wboxplot(X,notch,'sym',vert,whis) %whis定义“须”图的长度,默认值为1.5,若whis=0则boxplot函数通过绘制sym符号图来显示盒外的所有数据值。: M" M. }0 b. B
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9 I! {! H5 G( C# F9 q' \
9 d5 P, f [! j. o- V' W箱线图(Boxplot)也称箱须图(Box-whisker Plot),是利用数据中的五个统计量:最小值、第一四分位数、中位数、第三四分位数与最大值来描述数据的一种方法,它也可以粗略地看出数据是否具有有对称性,分布的分散程度等信息,特别可以用于对几个样本的比较。9 Z1 t3 v" G5 b
画图步骤:
6 N# p8 B w E1、画数轴,度量单位大小和数据批的单位一致,起点比最小值稍小,长度比该数据批的全距稍长。
( m" ~& z# [4 t2 a2 x: W2、画一个矩形盒,两端边的位置分别对应数据批的上下四分位数(Q1和Q3)。在矩形盒内部中位数(Xm)位置画一条线段为中位线。
: @& y2 b3 @7 m! o3、在Q3+1.5IQR(四分位距)和Q1-1.5IQR处画两条与中位线一样的线段,这两条线段为异常值截断点,称其为内限;在F+3IQR和F-3IQR处画两条线段,称其为外限。处于内限以外位置的点表示的数据都是异常值,其中在内限与外限之间的异常值为温和的异常值(mild outliers),在外限以外的为极端的异常值(extreme outliers)。6 p$ i4 v3 g B
4、从矩形盒两端边向外各画一条线段直到不是异常值的最远点,表示该批数据正常值的分布区间。
4 B% l: R; Z% w. H; w% H4 D' m0 ^5、用“〇”标出温和的异常值,用“*”标出极端的异常值。相同值的数据点并列标出在同一数据
) P$ a7 l" [% b9 S3 V5 v: b* ~6 Z线位置上,不同值的数据点标在不同数据线位置上。至此一批数据的箱线图便绘出了。统计软件绘制的箱线图一般没有标出内限和外限。& Y/ `/ B$ P. s% F8 f$ \3 o
箱线图的功能
0 h; O! W5 C) m$ ~箱线图作为描述统计的工具之一,其功能有独特之处,主要有以下几点:
' e7 @+ P! B. D6 z! [1.直观明了地识别数据批中的异常值
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一批数据中的异常值值得关注,忽视异常值的存在是十分危险的,不加剔除地把异常值包括进数据的计算分析过程中,对结果会带来不良影响;重视异常值的出现,分析其产生的原因,常常成为发现问题进而改进决策的契机。箱线图为我们提供了识别异常值的一个标准:异常值被定义为小于Q1-1.5IQR或大于Q3+1.5IQR的值。虽然这种标准有点任意性,但它来源于经验判断,经验表明它在处理需要特别注意的数据方面表现不错。这与识别异常值的经典方法有些不同。众所周知,基于正态分布的3σ法则或z分数方法是以假定数据服从正态分布为前提的,但实际数据往往并不严格服从正态分布。它们判断异常值的标准是以计算数据批的均值和标准差为基础的,而均值和标准差的耐抗性极小,异常值本身会对它们产生较大影响,这样产生的异常值个数不会多于总数0.7%。显然,应用这种方法于非正态分布数据中判断异常值,其有效性是有限的。箱线图的绘制依靠实际数据,不需要事先假定数据服从特定的分布形式,没有对数据作任何限制性要求,它只是真实直观地表现数据形状的本来面貌;另一方面,箱线图判断异常值的标准以四分位数和四分位距为基础,四分位数具有一定的耐抗性,多达25%的数据可以变得任意远而不会很大地扰动四分位数,所以异常值不能对这个标准施加影响,箱线图识别异常值的结果比较客观。由此可见,箱线图在识别异常值方面有一定的优越性。; P; K! A+ I& f# S1 p( k/ S/ t- _
2.利用箱线图判断数据批的偏态和尾重
. d( V) D/ k, C. N+ x7 a6 i* O o比较标准正态分布、不同自由度的t分布和非对称分布数据的箱线图的特征,可以发现:对于标准正. J; }# Y9 W/ q* r0 d
态分布的大样本,只有 0.7%的值是异常值,中位数位于上下四分位数的中央,箱线图的方盒关于中位线对称。选取不同自由度的t分布的大样本,代表对称重尾分布,当t分布的自由度越小,尾部越重,就有越大的概率观察到异常值。以卡方分布作为非对称分布的例子进行分析,发现当卡方分布的自由度越小,异常值出现于一侧的概率越大,中位数也越偏离上下四分位数的中心位置,分布偏态性越强。异常值集中在较小值一侧,则分布呈现左偏态;;异常值集中在较大值一侧,则分布呈现右偏态。下表列出了几种分布的样本数据箱线图的特征(样本数据由SAS的随机数生成函数自动生成),验证了上述规律。这个规律揭示了数据批分布偏态和尾重的部分信息,尽管它们不能给出偏态和尾重程度的精确度量,但可作为我们粗略估计的依据。
" C' j! J* g$ E- L) y3.利用箱线图比较几批数据的形状
+ j$ B1 m: d0 ?2 P, t) u/ d同一数轴上,几批数据的箱线图并行排列,几批数据的中位数、尾长、异常值、分布区间等形状信' X% }" \" a4 H3 g8 }* M1 i
息便昭然若揭。在一批数据中,哪几个数据点出类拔萃,哪些数据点表现不及一般,这些数据点放在同类其它群体中处于什么位置,可以通过比较各箱线图的异常值看出。各批数据的四分位距大小,正常值的分布是集中还是分散,观察各方盒和线段的长短便可明了。每批数据分布的偏态如何,分析中位线和异常值的位置也可估计出来。还有一些箱线图的变种,使数据批间的比较更加直观明白。例如有一种可变宽度的箱线图,使箱的宽度正比于批量的平方根,从而使批量大的数据批有面积大的箱,面积大的箱有适当的视觉效果。如果对同类群体的几批数据的箱线图进行比较,分析评价,便是常模参照解释方法的可视图示;如果把受测者数据批的箱线图与外在效标数据批的箱线图比较分析,便是效标参照解释的可视图示。箱线图结合这些分析方法用于质量管理、人事测评、探索性数据分析等统计分析活动中去,有助于分析过程的简便快捷,其作用显而易见。
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7 E9 Y$ J5 @# s- M; ?Matlab boxplot命令操作时,
7 M3 t% c4 U( G* S! a* `: `/ G当画两列不同行数的向量时,默认无法操作。 }2 L+ B3 j# ~/ Q0 I) O
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) [3 f. G# X$ ?4 O, O# `" {% e5 p) B. c' U
网上google后,得出以下方法解决:
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5 m+ B" H; H& d$ E6 PMake y the same size size as x and fill with NaN's:. L: ^0 |# X6 b
% ?0 D0 I% `/ u7 Ax=(1:200).';
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yy = zeros(200,1);+ ?) a3 a$ i* h+ N
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yy(:,:) = NaN;
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boxplot([x yy]) |
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