特征工程中异常值处理方法对比

SoftCloud +0/-0 0 0 正常 2025-12-24T07:01:19 特征工程

在大模型训练过程中,异常值处理是特征工程中不可忽视的关键环节。最近在处理一个推荐系统数据集时,我踩了一个典型的坑:直接使用Z-score方法删除异常值导致了严重的数据偏差。

问题重现

原始数据包含用户点击时间戳,其中存在大量异常值(如2010年的时间戳)。使用标准的Z-score方法(阈值3)删除后,发现训练集和验证集分布严重不一致,模型性能急剧下降。

多种方法对比

import numpy as np
import pandas as pd
from scipy import stats

# 生成测试数据
np.random.seed(42)
data = np.random.normal(100, 15, 1000)
data[::100] = [200, 300, 400]  # 添加异常值

# 方法1: Z-score (失败案例)
Z_scores = np.abs(stats.zscore(data))
filtered_data1 = data[Z_scores < 3]
print(f"Z-score方法删除后数据量: {len(filtered_data1)}")

# 方法2: IQR方法 (推荐)
Q1, Q3 = np.percentile(data, [25, 75])
IQR = Q3 - Q1
lower_bound = Q1 - 1.5 * IQR
upper_bound = Q3 + 1.5 * IQR
filtered_data2 = data[(data >= lower_bound) & (data <= upper_bound)]
print(f"IQR方法删除后数据量: {len(filtered_data2)}")

# 方法3: 基于分布的截断法
clipped_data = np.clip(data, np.percentile(data, 1), np.percentile(data, 99))

结论

对于大模型训练数据,建议优先使用IQR方法或分位数截断法,避免简单Z-score导致的数据失真。在特征工程阶段,必须进行跨数据集的分布验证。

实际项目中,我最终采用了混合策略:先用IQR去除极端异常值,再用分位数截断保留更多有效信息。

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讨论

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时光旅者1
时光旅者1 · 2026-01-08T10:24:58
Z-score方法看似简单,但对大模型训练来说简直是灾难,数据分布一乱,模型直接学废。
YoungGerald
YoungGerald · 2026-01-08T10:24:58
IQR方法更稳健,尤其是面对长尾分布时,能保留更多真实信息,别再盲目用3σ了。
RightKnight
RightKnight · 2026-01-08T10:24:58
异常值处理不是数据清洗,而是特征工程的战术选择,得看业务场景,不能一刀切。
Quincy600
Quincy600 · 2026-01-08T10:24:58
建议加个可视化环节,比如箱线图+密度图,提前发现异常分布再动手,避免事后补救。
ColdCoder
ColdCoder · 2026-01-08T10:24:58
混合策略确实更合理:极端值用IQR,边缘值用截断,既不丢数据也不引入偏差。
FunnyDog
FunnyDog · 2026-01-08T10:24:58
别只盯着删除,还可以考虑编码成新特征(如是否为异常),大模型能学到这种模式。
Chris905
Chris905 · 2026-01-08T10:24:58
验证集分布不一致的问题很关键,说明数据预处理没做跨集一致性检查,得加个校验机制。
梦幻舞者
梦幻舞者 · 2026-01-08T10:24:58
用分位数截断法时记得看数据是否偏态严重,不然容易把正常值也给裁掉,得权衡。
WrongSand
WrongSand · 2026-01-08T10:24:58
推荐系统这种场景下,时间戳异常值不是简单删除就能解决的,得结合业务逻辑判断。
BadNet
BadNet · 2026-01-08T10:24:58
特征工程里异常值处理常被忽视,但它是模型泛化能力的关键一环,别让数据失真毁了整个流程。