Python 数据集探索与可视化实例指南

本文作者： AI研习社-译站

2020-10-21 11:47

导语：本文适用于经常处理数据的人和对Python和Pandas有基本了解的人。

字幕组双语原文：Python 数据集探索与可视化实例指南

英语原文：Explore and Visualize a Dataset with Python

翻译：AI研习社（Suen）

Python 数据集探索与可视化实例指南

在今天的文章中，您将学习：

如何合并和整理数据，
如何探索和分析数据，
如何创建漂亮的图形以可视化您的发现

本文适用于谁：

经常处理数据的人
对Python和Pandas有基本了解的人

情景再现：

你的任务是提高销售团队的绩效。在我们假设的情况下，潜在客户有相当自发的需求。当这种情况发生时，您的销售团队会在系统中放置一个订单线索。然后，您的销售代表会设法安排一次会议，会议将在订单线索被注意到的时候举行。有时在前，有时在后。你的销售代表有一个把会议和餐费结合起来的开支预算。销售代表花费他们的成本，并将发票交给会计团队处理。在潜在客户决定是否接受您的报价后，销售代表会跟踪订单线索是否转化为销售。

对于分析，您可以访问以下三个数据源：

订单线索（包含所有订单线索和转换信息）
销售团队（包括公司和负责的销售代表）
发票（提供发票和参与者的信息）

导入和安装：

需要安装标准库，此外，通过使用以下命令,在你的Notebook上安装seaborn.

!pip install seaborn

下载数据：

您可以按照上周的说明下载并合并数据，也可以从此处下载文件并将其加载到 Notebook中。

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sales_team 数据表的前两行

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order_leads数据表的前两行

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invoices数据表的前两行

开始探索

总转化率发展：

Python 数据集探索与可视化实例指南转化率随时间的变化

事情似乎在2017年初走下坡路。经过与首席销售官核实，发现大约在那个时候有一个竞争对手进入了这个市场。很高兴知道，但我们现在无能为力。

_ = order_leads.set_index(pd.DatetimeIndex(order_leads.Date)).groupby( pd.Grouper(freq='D')

)['Converted'].mean()

ax = _.rolling(60).mean().plot(figsize=(20,7),title='Conversion Rate Over Time')

vals = ax.get_yticks()

ax.set_yticklabels(['{:,.0f}%'.format(x*100) for x in vals])

sns.despine()

我们使用下划线_作为临时变量。对于以后不再使用的一次性变量，我通常会这样做。
我们在order_leads.Date上使用了pd.DateTimeIndex并将结果设置为索引，这使我们能够
使用pd.Grouped（freq ='D'）按天对数据进行分组。或者，您可以将频率更改为W，M，Q或Y（每周，每月，每季度或每年）
我们计算每天“转换”的平均值，这将给出当天订单的换算率。
我们使用.roll（60）和.mean（）来获得60天的滚动平均值。
然后我们格式化yticklables，使它们显示一个百分号。

各销售代表的转化率：

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各个销售代表之间似乎存在很大的差异。让我们对此进行更多调查。

就所使用的功能而言，这里没有太多新内容。但是请注意我们如何使用sns.distplot将数据绘制到轴上。

如果我们回顾sales_team数据，我们会记住并非所有的销售代表都拥有相同数量的客户，这肯定会产生影响！让我们检查。

Python 数据集探索与可视化实例指南按分配的帐户数分配的转换率

我们可以看到，转换率数字似乎与分配给销售代表的帐户数量成反比。那些降低的转化率是有道理的。毕竟，代表拥有的帐户越多，他可以花在每个人身上的时间就越少。

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在这里，我们首先创建一个辅助函数，该函数将垂直线映射到每个子图中，并用数据的均值和标准差注释该线。然后我们设置一些seaborn绘图默认值，例如较大的font_scale和whitegrid设置为样式。

进餐影响：

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进餐数据

看来我们已经确定了用餐的日期和时间，让我们快速了解一下时间分布：

invoices['Date of Meal'] = pd.to_datetime(invoices['Date of Meal'])
invoices['Date of Meal'].dt.time.value_counts().sort_index()

out:
07:00:00    5536
08:00:00    5613
09:00:00    5473
12:00:00    5614
13:00:00    5412
14:00:00    5633
20:00:00    5528
21:00:00    5534
22:00:00    5647

总结:

invoices['Type of Meal'] = pd.cut(
    invoices['Date of Meal'].dt.hour,
    bins=[0,10,15,24],
    labels=['breakfast','lunch','dinner']
)

注意，这里我们是如何使用pd.cut为数字数据分配类别的，这很有意义，因为毕竟，早餐是在8点还是9点开始，都没有关系。

另外，请注意我们如何使用.dt.hour，我们只能这样做，因为我们将

invoices['Date of Meal']转换为之前的日期时间。 .dt是所谓的访问器，其中有三个cat，str和dt。如果您的数据类型正确，则可以使用这些访问器及其方法进行直接操作（计算有效且简洁）。不幸的是，invoices ['Participants']是一个字符串，我们必须首先将其转换为合法的JSON，以便我们可以提取参与者的数量。

def replace(x):
    return x.replace("\n ",",").replace("' '","','").replace("'",'"')
invoices['Participants'] = invoices['Participants'].apply(lambda x: replace(x))
invoices['Number Participants'] = invoices['Participants'].apply(lambda x: len(json.loads(x)))

现在，我们合并数据。为此，我们首先将公司ID上的所有发票左连接到order_leads。但是，合并数据会导致所有餐点都加入所有订单。也有古老的饭菜，以最近的订单。为了缓解这种情况，我们计算了进餐和点餐之间的时间差，并且仅考虑订单周围五天的进餐。

仍然有一些订单已分配多餐。当同时有两个订单和两餐时，可能会发生这种情况。然后，两餐将分配给两个订单线索。要删除这些重复项，我们仅使餐点最接近该订单。

Python 数据集探索与可视化实例指南组合数据的部分

我创建了一个绘图栏功能，其中已经包含一些样式。通过该功能进行绘图可以使目视检查更快。我们将在一秒钟内使用它。

进餐类型的影响：

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orders_with_meals['Type of Meal'].fillna('no meal',inplace=True)
_ = orders_with_meals.groupby('Type of Meal').agg({'Converted': np.mean})
plot_bars(_,x_col='Type of Meal',y_col='Converted')

哇！用餐相关的订单与不用餐相关的订单之间的转换率差异非常大。不过，看起来午餐的转化率略低于晚餐或早餐。

时间的影响（即进餐之前或之后进餐）：

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_ = orders_with_meals.groupby(['Days of meal before order']).agg(
{'Converted': np.mean}
)
plot_bars(data=_,x_col='Days of meal before order',y_col='Converted')

“订购前用餐天数”为负数表示用餐是在订单线索输入之后进行的。我们可以看到，如果膳食在订单线索进入之前发生，则对转化率似乎有积极影响。订单的先验知识似乎在这里给我们的销售代表带来了优势。

结合所有：

现在，我们将使用热图同时可视化数据的多个维度。为此，首先创建一个辅助函数。

然后，我们使用一些最终数据进行争辩，以额外考虑餐食价格与订单价值的关系，并将交货时间分配到“订购前”，“订购前后”，“订购后”，而不是从负4到正4的天数，因为这在解释方面有些繁琐。

运行以下代码片段将产生多维热图。

draw_heatmap(
    data=data,
    outer_row='Timing of Meal',
    outer_col='Type of Meal',
    inner_row='Meal Price / Order Value',
    inner_col='Number Participants',
    values='Converted'
)

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