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四分位距 IQR 為何不怕極端值?用中間一半看波動

IQR 等於第三四分位數減第一四分位數,聚焦中間一半資料;了解它對極端值較穩健,也會省略尾部風險。

IQR 量度中間百分之五十

把資料由小至大排序,第一四分位數 Q1 約是百分之二十五位置,第三四分位數 Q3 約是百分之七十五位置。IQR 定義為 Q3 減 Q1,描述中間一半資料跨越多大範圍。

例如九個數字中的中間區域大致落在負二至三,IQR 便約為五。最小值與最大值不直接進入公式,所以單一極端結果通常不會像標準差那樣大幅拉高 IQR。

『不怕』不表示完全不受影響。若極端值數量多到改變四分位位置,Q1 或 Q3 仍會移動;不同軟件對小樣本四分位數的插值方式也可能略有差異。

與全距和標準差回答不同問題

全距是最大值減最小值,對單一極端值非常敏感;標準差使用每筆資料與平均的距離,會把尾部資訊納入;IQR 則集中看中段的典型散布。

三個指標沒有誰永遠最好。若問題是一般紀錄多集中,IQR 很有用;若問題是最壞可能路徑或整體平方偏差,只看 IQR 便會漏掉重要尾部。

報告波動時可同列中位數、IQR、較低與較高分位數。這比只給一個平均值更能呈現典型範圍,同時提醒讀者中段以外仍有結果。

箱形圖用 IQR 標示可疑極端點

常見箱形圖把 Q1 至 Q3 畫成盒子,中位數畫在盒內。低於 Q1 減一點五倍 IQR或高於 Q3 加一點五倍 IQR 的觀察,常被標成離群候選。

候選離群點不等於錯誤資料。它可能是真實少見結果、輸入錯誤或不同機制產生的觀察,必須回看來源,不能為了令圖表漂亮便刪除。

高波動娛樂資料尤其可能有長尾。刪去不利的極端值會讓風險看起來較低;保留來源、樣本期間與清理規則,是解讀圖表的基本要求。

比較兩組 IQR 時,仍要確保使用相同單位、期間與觀察頻率。每次結果與每小時累計不是同一尺度,即使盒子寬度相近,也不能直接宣稱風險相同。

中間穩定不代表尾部安全

一組資料可以有很窄的 IQR,同時存在少量巨大負向結果。這表示多數觀察接近,卻不能保證個人不會遇到尾部;IQR 不是最大損失上限。

886 的發發諧音屬文化表達,四分位數則是排序統計。文化偏好不會把不利尾部移出資料,也不會令下一次結果回到中間盒子。

若用統計協助預算管理,應以可承受的絕對港元損失與時間為先,再把 IQR 當成描述工具,而不是放寬上限的理由。

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