像在numpy.array中那样使用布尔索引

df = pd.DataFrame({'Data':np.random.normal(size=200)})
# example dataset of normally distributed data. 

df[np.abs(df.Data-df.Data.mean()) <= (3*df.Data.std())]
# keep only the ones that are within +3 to -3 standard deviations in the column 'Data'.

df[~(np.abs(df.Data-df.Data.mean()) > (3*df.Data.std()))]
# or if you prefer the other way around

对于一个系列，它是类似的:

S = pd.Series(np.random.normal(size=200))
S[~((S-S.mean()).abs() > 3*S.std())]

你可以使用布尔掩码:

import pandas as pd

def remove_outliers(df, q=0.05):
    upper = df.quantile(1-q)
    lower = df.quantile(q)
    mask = (df < upper) & (df > lower)
    return mask

t = pd.DataFrame({'train': [1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,9],
                  'y': [1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,0]})

mask = remove_outliers(t['train'], 0.1)

print(t[mask])

输出:

   train  y
2      2  0
3      3  1
4      4  1
5      5  0
6      6  0
7      7  1
8      8  1

这个答案类似于@tanemaki提供的答案，但使用了lambda表达式而不是scipy stats。

df = pd.DataFrame(np.random.randn(100, 3), columns=list('ABC'))

standard_deviations = 3
df[df.apply(lambda x: np.abs(x - x.mean()) / x.std() < standard_deviations)
   .all(axis=1)]

要过滤只有一个列的数据帧(例如:B)在三个标准差之内:

df[((df['B'] - df['B'].mean()) / df['B'].std()).abs() < standard_deviations]

关于如何在滚动的基础上应用这个z-score:滚动z-score应用于pandas数据框架

在回答实际问题之前，我们应该问另一个非常相关的问题，这取决于你的数据的性质:

什么是异常值?

想象一下数值[3,2,3,4,999]的序列(其中999似乎不适合)，并分析各种异常值检测方法

z分数

这里的问题是，所讨论的值严重扭曲了我们的测量均值和std，导致不明显的z分数大约为[-0.5，-0.5，-0.5，-0.5,2.0]，使每个值保持在均值的两个标准偏差内。因此，一个非常大的离群值可能会扭曲你对离群值的整个评估。我反对这种方法。

分位数过滤器

给出的一种更健壮的方法是这样的答案，消除了底部和顶部1%的数据。然而，如果这些数据真的是异常值，这就排除了一个与问题无关的固定分数。您可能会丢失大量有效数据，另一方面，如果您有超过1%或2%的数据作为异常值，则仍然会保留一些异常值。

距中位数的距离

更健壮的分位数原则:删除所有距离数据中位数超过f倍四分位数范围的数据。这也是sklearn的RobustScaler所使用的转换。IQR和中位数对异常值具有鲁棒性，因此您可以聪明地解决z分数方法的问题。

在正态分布中，我们大致有iqr=1.35*s，所以你可以将z-score过滤器的z=3转换为iqr过滤器的f=2.22。这将在上面的例子中删除999。

基本假设是，至少数据的“中间一半”是有效的，并且与分布很相似，然而，如果分布尾部较宽，q_25%到q_75%的区间较窄，那么也会搞砸。

高级统计方法

当然，也有一些漂亮的数学方法，如Peirce准则，Grubb的检验或Dixon的q检验，只是举几个也适用于非正态分布数据的例子。它们都不容易实现，因此没有进一步解决。

Code

用np替换所有数值列的所有异常值。Nan在一个例子数据帧上。该方法对于pandas提供的所有dtype都是健壮的，并且可以很容易地应用于混合类型的数据帧:

import pandas as pd
import numpy as np                                     

# sample data of all dtypes in pandas (column 'a' has an outlier)         # dtype:
df = pd.DataFrame({'a': list(np.random.rand(8)) + [123456, np.nan],       # float64
                   'b': [0,1,2,3,np.nan,5,6,np.nan,8,9],                  # int64
                   'c': [np.nan] + list("qwertzuio"),                     # object
                   'd': [pd.to_datetime(_) for _ in range(10)],           # datetime64[ns]
                   'e': [pd.Timedelta(_) for _ in range(10)],             # timedelta[ns]
                   'f': [True] * 5 + [False] * 5,                         # bool
                   'g': pd.Series(list("abcbabbcaa"), dtype="category")}) # category
cols = df.select_dtypes('number').columns  # limits to a (float), b (int) and e (timedelta)
df_sub = df.loc[:, cols]


# OPTION 1: z-score filter: z-score < 3
lim = np.abs((df_sub - df_sub.mean()) / df_sub.std(ddof=0)) < 3

# OPTION 2: quantile filter: discard 1% upper / lower values
lim = np.logical_and(df_sub < df_sub.quantile(0.99, numeric_only=False),
                     df_sub > df_sub.quantile(0.01, numeric_only=False))

# OPTION 3: iqr filter: within 2.22 IQR (equiv. to z-score < 3)
iqr = df_sub.quantile(0.75, numeric_only=False) - df_sub.quantile(0.25, numeric_only=False)
lim = np.abs((df_sub - df_sub.median()) / iqr) < 2.22


# replace outliers with nan
df.loc[:, cols] = df_sub.where(lim, np.nan)

删除包含至少一个nan-value的所有行:

df.dropna(subset=cols, inplace=True) # drop rows with NaN in numerical columns
# or
df.dropna(inplace=True)  # drop rows with NaN in any column

使用pandas 1.3函数:

pandas.DataFrame.select_dtypes () pandas.DataFrame.quantile () pandas.DataFrame.where () pandas.DataFrame.dropna ()

#------------------------------------------------------------------------------
# accept a dataframe, remove outliers, return cleaned data in a new dataframe
# see http://www.itl.nist.gov/div898/handbook/prc/section1/prc16.htm
#------------------------------------------------------------------------------
def remove_outlier(df_in, col_name):
    q1 = df_in[col_name].quantile(0.25)
    q3 = df_in[col_name].quantile(0.75)
    iqr = q3-q1 #Interquartile range
    fence_low  = q1-1.5*iqr
    fence_high = q3+1.5*iqr
    df_out = df_in.loc[(df_in[col_name] > fence_low) & (df_in[col_name] < fence_high)]
    return df_out

如果你喜欢方法链接，你可以得到所有数值列的布尔条件，如下所示:

df.sub(df.mean()).div(df.std()).abs().lt(3)

每一列的每个值都将根据其是否距离平均值小于三个标准差而转换为True/False。