エクセルとpythonで５数要約の計算と箱ひげ図の作成

Yamu

今回はデータの中央値
四分位数と最大値で
構成される
箱ひげ図に関して
紹介、作り方を
説明していきます

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箱ひげ図(box plot)とは?

箱ひげ図は統計データの分布を視覚的に示すために

使用される図の一種です。

データから四分位数、最大値

の5数を表現し

箱のようにグラフ化したものの事です

データの外れ値やデータのばらつき具合を

把握するのに役に立ちます

Yamu

５数の値を視覚的に
表現したものが箱ひげ図なんですね！
次に５数について説明します

５数要約とは?

データを小さい順(降順)に並べたとき

データの四分位数、最大値

を計算し、データの特徴を

簡潔に表現する方法です。

• 最小値
  →一番小さい値
  
• 第1四分位数
  →データを小さい順に並べて、最小値から1/4番目
  (25%)にあたる点(O1)
  
• 中央値
  →データの1/2番目(50%)にあたる点(Q2)
  
• 第3四分位数
  →データを小さい順に並べて、最小値から3/4番目
  (75%)にあたる点(O3)
  
• 最大値
  →データを小さい順に並べたとき一番大きい値

箱ひげ図の各部分と四分位数の関係

箱ひげ図（ボックスプロット）では

四分位数が以下のように視覚的に表現されます

箱の下端：第1四分位数（Q1）

箱の上端：第3四分位数（Q3）

箱の中央線：第2四分位数（Q2、中央値）

ひげ（whiskers）：一般的にはQ1から1.5倍の四分位範囲（IQR）以下の最小値
　　　　　　 Q3から1.5倍の四分位範囲以上の最大値

外れ値：ひげの範囲を超えたデータポイント

エクセルでデータを纏めて5数計算をしよう

Yamu

エクセルに
データをセットし
5数の計算をします

データセットと5数要約の表を用意する

セルに５数を計算するためのエクセル関数を用意する

セルにエクセル関数を入れ計算をして表を完成させる。

Yamu

完成しました。
次にpythonを使った
5数計算を説明します

pythonを使って5数要約の表を作ろう

1.データの入ったCSVファイルを読み込ませる

import pandas as pd
data=pd.read_csv('/input/temp.csv')
data.head()

出力結果

Yamu

pd.read.csvでファイルを読み込んで
head()でファイルの中身を確認しています。

2.data[‘列名’].describe()を準備して要約統計量を計算する

import pandas as pd
data=pd.read_csv('/input/temp.csv')
data.head()
#要約統計量
data['Ave_temp'].describe()

出力結果

data['Ave_temp'].describe()

Yamu

describe()で
カラム内の
データの5数の
計算ができるんですね

エクセルで箱ひげ図を作ろう

Yamu

1月から4月の
横浜市の1日の
平均気温のデータを
持ってきました
このデータから
箱ひげ図を
実装します

データを選択、すべてのグラフ、箱ひげ図を選択する

凡例とグラフタイトルを入れて完成

pandasで箱ひげを作る

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
df=pd.read_csv('/input/temp.csv')
df.boxplot(patch_artist=True)

出力結果

Yamu

月ごとの
平均気温の分布が
可視化できましたね！