使用窗口函数进行异常检测

Tableau 中的时间序列分析

Chris Hui

VP, Tracked

标准差 vs. 滚动标准差

  • 标准差衡量一组数值的离散程度
    • 高标准差 = 高方差
    • 低标准差 = 低方差

箱线图展示高标准差与低标准差的差异

  • 滚动标准差在窗口子集上计算,有助于识别随时间的方差膨胀

  • 方差增大可能提示需分析的异常

展示滚动标准差随时间方差上升的图像

Tableau 中的时间序列分析

标准差与异常检测

  • 时间序列异常检测常用 68-95-99 规则

  • 约 68% 的值:距均值 1 个标准差

  • 95% 的值:距均值 2 个标准差
  • 约 99.7% 的值:距均值 3 个标准差
  • 超过 3 个标准差的值为异常

正态分布图,展示在 68、95、99 规则下被视为异常前的标准差范围

Tableau 中的时间序列分析

管制界限(上限与下限)

  • 主要用于单变量时间序列分析,而非多变量

  • 管制图可直观标出可接受值的上、下界

  • 超过总体均值 ±3 个标准差的值为异常

Tableau 中的时间序列分析

什么是 Z 分数?

  • Z 分数表示数据点高于或低于均值的标准差倍数

  • Z 分数为正:高于均值

  • Z 分数为负:低于均值

  • 与度量数据点间距离的标准差不同

展示 Z 分数与标准差对比的图像

Tableau 中的时间序列分析

Z 分数与异常检测

  • Z 分数在 ±3 之外通常视为异常,但需结合情境判断

显示 Z 分数阈值为 1,标出多处异常的图示

  • 阈值越高,检测到的异常越少,但取决于检测灵敏度

显示 Z 分数阈值为 2,仅少量异常的图示

Tableau 中的时间序列分析

让我们来练习!

Tableau 中的时间序列分析

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