7题 7 机组转速 停机尖峰
出题位置机组转速（Excel 第 M 列）
题目原文（答题要求）识别并修正"机组转速"列在停机阶段出现的突发性异常高值。该异常在全局 3-sigma 下不可见（全局范围 [−1762, 2062]），需结合工况筛选、局部可视化、滑动窗口 Z-score 及 K-means 聚类进行多维定位，最后采用趋势插值或前向填充有效值替代法完成修复。
问题类型：停机段突发尖峰（全局 3σ 不可见）定位：条件筛选 + Z-score 窗口 10 + K-means 验证修复：线性插值 / 同工况均值禁止：删行、全局均值、全局 3σ 下结论
真实数据作图：运行段 3000、停机段≈4，停机段里冒出 400～900 的细刺（行 696–731、1623–1626）第一步 先看数据：在平台上点哪里、看到什么
- 趋势图 → 字段「机组转速」→ 全程：运行段 3000 一条线、停机段≈4 一条线；停机段里有几根细刺冒到 400～900 → 肉眼先记住它们的位置。
- 先亲手验证题面那句"全局 3σ 不可见"：异常值检测 → 检测方法「3σ（Sigma）」→ 选择字段「机组转速」→ 选择行数 1 至 5000 → 开始检测 → 异常值数量 0。原因：全局含启停段，均值 149、σ 635，±3σ = [−1756, 2054]，400～900 全在"正常范围"里。
- 这一步的意义：全局方法失效 ≠ 没有异常，必须先筛工况再局部检测。
异常值检测✕
预期结果：异常值数量 0 —— 全局 3σ 失效，不是没异常。
开始检测重置
真实平台「异常值检测」面板：检测方法下拉框选好后，下面的参数栏会跟着变；填完点「开始检测」。3σ 只有 字段 + 行数 两项，没有别的参数。点击放大第二步 定位异常：选哪个检测方法、每个参数填什么、得到哪些行
- ① 条件筛选（筛工况）：字段「机组负荷」条件「< 5」且字段「点火信号」条件「= 0」→ 执行 → 4761 行（停机段）。后面所有检测只在这些行上做。
- ② 局部可视化：趋势图 → 字段「机组转速」→ 开始行数 600、结束行数 800 → 行 696–731 一段尖峰清清楚楚；再改 1600–1650 → 行 1623–1626 又一段。
- ③ 异常值检测 → Z-score：Z-Score 窗口大小 10（6～12 都行 = 30～60 分钟，题面原话）、Z-Score 阈值 3、选择字段「机组转速」、选择行数 600 至 800 → 开始检测 → 报 696–731 共 36 行；把行数改 1600 至 1650 再跑一次 → 报 1623–1626 共 4 行。合计 40 行。
- ④ K-means 交叉验证（题面要求的多维定位）：检测方法「K-means」→ 迭代次数 100 → 选择字段勾「机组转速」+「机组负荷」两列 → 选择行数 1 至 5000 → 点右侧「聚类曲线」看肘图：曲线先陡降后变缓，拐点在 k = 2 → 聚类数量填 2 → 点「查看聚类散点图」：正常停机点挤在左下角一小团（负荷≈0、转速≈4），尖峰点孤零零悬在上面 → 按橙色说明在散点图里手动框选那一团 → 「添加为异常值」。
异常值检测✕
说明：在散点图中，手动框选异常值
查看聚类散点图重置聚类曲线
真实平台「异常值检测」面板：检测方法下拉框选好后，下面的参数栏会跟着变；填完点「开始检测」。K-means 多两样：右侧「聚类曲线」出肘图定 k，「查看聚类散点图」后手动框选。点击放大
真实平台「异常值检测」面板：检测方法下拉框选好后，下面的参数栏会跟着变；填完点「开始检测」。本题 Z-score 四个空：窗口 10 / 阈值 3 / 字段 机组转速 / 行数 600 至 800（再跑一次 1600 至 1650）。点击放大点「开始检测」后看到什么：趋势图（600–800）上 696–731 一段全标红点；右侧「异常值数量 36」+ 行号列表；K-means 散点图上被框选的点变红、右侧计数同步。两种方法报的行应当一致——不一致就以 Z-score 为准、散点图人工补漏。
| 点「开始检测」后看到的现象 | 原因 | 怎么调 |
|---|
| Z-score 报 0 个 | 行数还是 1–5000（没缩到停机段），或窗口填了 100 退化成全局 | 行数改 600 至 800；窗口改回 6–12 |
| 报的行比肉眼多（把正常波动也报） | 阈值填太小（1.5） | 阈值改 3 |
| K-means 散点图两团分不开 | 没勾两个字段（只勾了转速），或 k 填错 | 字段勾 转速+负荷 两列；点「聚类曲线」重新看肘图拐点 |
第三步 修复：点哪里、怎么填、为什么不能用别的
- 对检出的 40 行点 「缺失值填充」→ 方法「线性插值」 → 执行：用尖峰前后两个正常点（都≈4）连直线填中间 → 插出来还是≈4，正好。
- 或 「批量替换」为 4（停机段正常转速≈4.1，题面给的同工况均值口径）；或向前填充。三种都算对。
- 禁止删行、禁止全局均值：转速全列均值 149 rpm，填进停机段等于把停机填成半运行。
缺失值填充✕
检出的 40 行（696–731、1623–1626）
执行
第四步 验证 + 标记答案 + 保存版本（提交前必做）
- 验证：趋势图 600–800、1600–1650 重画 → 尖峰消失、一条平线；Z-score 同参数再跑一次 → 异常值数量 0。
- 「标记答案」→ 保存版本「v4_转速停机尖峰_筛工况_Z10_插值」。
修复前 / 修复后对比（真实数据按本题方法实际算出）评分要点① 筛出停机段并识别离群 ② 滑动 Z-score（窗口 6–12、阈值 3）检出 + 插值 / 同工况替代 ③ 保存版本、修复后停机段平滑。
常见错：全局 3σ 跑完 0 个就写"无异常"；删行；全局均值填；只修了 696–731 漏了 1623–1626。
