이상치는 나머지에서 멀리 떨어진 값입니다. 오타일 수도, 고장 난 센서일 수도 — 혹은 데이터셋에서 가장 중요한 레코드일 수도 있습니다. 요령은 찾는 게 아니라 어느 쪽인지 판단하는 것입니다.
Watch out
진짜 극단값 vs 오류
- 오류: 나이 999, 음수 가격, 중복 행 — 수정하거나 제거
- 진짜 극단값: 큰손 고객, 시장 폭락, 희귀 질환 — 유지하고 연구
- 둘을 구분하는 유일한 방법은 숫자가 아니라 맥락
이상치 탐지 방법
Z-Score
한 점이 평균에서 몇 표준편차 떨어졌는지 측정합니다. 임계값(흔히 |z| > 3)을 넘으면 표시. 간단하지만 평균·표준편차 자체가 이상치에 끌려가므로, 대략 정규분포인 데이터에 적합합니다.
IQR (사분위 범위)
Q1 − 1.5×IQR 미만 또는 Q3 + 1.5×IQR 초과를 표시합니다. 사분위 기반이라 왜도·극단값에 강해 지저분한 데이터의 안전한 기본값입니다. 위 박스플롯이 바로 이 방식입니다.
MAD (중앙값 절대편차)
가장 견고한 선택. 전 과정에서 중앙값을 사용해 극단값 몇 개에 거의 흔들리지 않습니다.
| 방법 | 왜도에 강함? | 적합한 상황 |
|---|---|---|
| Z-Score | 아니오 | 대략 정규분포 데이터 |
| IQR (1.5×) | 예 | 치우친/지저분한 데이터 — 좋은 기본값 |
| MAD | 매우 | 두꺼운 꼬리, 극단값 많음 |
처리 방법
- 제거: 확인된 오류에만
- 상한/윈저라이징: 극단값을 특정 백분위로 자름 — 행은 유지, 값만 완화
- 변환: 로그 변환이 긴 오른쪽 꼬리를 당겨줌
- 유지: 극단값이 바로 연구 대상일 때
흔한 실수
- 차트를 예쁘게 만들려고 이상치를 삭제
- 치우친 데이터에 평균·표준편차 탐지 사용 (이상치가 스스로를 숨김)
- 신호인지 확인하기 전에 극단값을 제거
Tip
SKARI 데이터 편집기의 이상치 처리
SKARI의 데이터 편집기에서 이상치 도구는 방법 — Z-Score 또는 IQR — 을 고르고, 임계값을 설정하고, 값을 건드리기 전에 경계를 미리 볼 수 있게 합니다.
- Z-Score 또는 IQR을 선택하고 어떤 행이 표시되는지 확인
- 제거·상한 처리 전에 계산된 경계를 검토
- 작업이 파이프라인 이력에 기록되어 재현 가능
Takeaway
자주 묻는 질문
Z-Score와 IQR 중?
기본은 IQR — 평균에 의존하지 않고 왜도를 다룹니다. 데이터가 대략 정규분포일 때만 Z-Score를 쓰세요.
이상치는 항상 제거해야 하나요?
아니요. 확인된 오류는 제거하되, 진짜 극단값은 목적에 따라 상한·변환·유지하세요.
이상치와 스케일링의 관계는?
Min-Max와 Z-Score 스케일링을 왜곡합니다. 제거할 수 없다면, 이상치를 견디도록 설계된 robust 스케일링을 쓰세요.
결론
이상치에는 삭제 키가 아니라 결정이 필요합니다. 분포에 맞는 방법으로 탐지하고, 각각을 맥락 속에서 판단하고, 진짜 신호를 보존하는 방식으로 처리하세요.
Takeaway
결측치 처리
깨끗한 데이터의 나머지 절반
데이터 정규화 가이드
robust 스케일링이 존재하는 이유 — 이상치
고급 군집분석 기법
이상치를 노이즈로 다루는 밀도 기반 방법