演算法模型如何做數據分析

㈠ 企業如何有效地進行數據挖掘和分析

經常聽人提到數據分析，那麼數據怎麼去分析？簡單來說，就是針對一些數據做統計、可視化、文字結論等。但是相比來說，數據挖掘就相對來說比較低調一些，這種低調，反而意味著數據挖掘對研究人員的要求要更高一些。
要想將製造數據的價值真正挖掘出來，做到最大化的有用且高效，可從以下三個方面來計劃： 第一步：明確數據採集的源頭，需要對內部現有的儀器設備做一個全面的排查，明確數據採集的時間頻率、採集的關鍵信息點、控制圖分析類型、控制指標、異常處理等信息。
第二步：明確數據的可用性，同時，確保生產製程的穩定性。用於制訂長期戰略決策的數據，必須從長期的維度來挖掘、分析數據，找到最關鍵的數字趨勢，突出值得關注的信息。
第三步：數據價值的衡量指標，對於收集的數據，有哪些衡量指標？這些指標對自上而下和

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㈡ 機器學習中，怎樣分析數據結構來選擇演算法

在模型選擇方面，本身來說，個人覺得並沒有一種很確定的指導方式，更多的是從你數據的應用角度去考慮問題，然後才是你對數據的理解。

應用角度的問題就是你對模型的要求，如果你的要求是模型盡量是可解釋的，那麼選擇估計就只有決策樹，邏輯回歸等等這種簡單的模型。
數據的角度：這個角度其實更多的是從獲取某種先驗知識或者基於某種假設等等，然後你去選擇模型；
比如我有一個數據，我知道y-x>0則為1類，y-x<0則為0類別，這個是假設我知道的情況下，你會怎麼取選擇分類器呢，很明顯，直接用線性回歸就應該做的不錯，或許和你之後的會有點小偏差，但是就是應該不錯，那麼此時你會發現SVM的線性核應該可以是可以的，你的思路就會發現，其實基本上所有的線性分類器在這樣的數據集合上都應該不錯的；
然而你考慮一下Decision Tree，你會發現他做的不是很好，但是最差最差也能夠得到75%（假設我就分一次，x>0和x<0），這個時候你怎麼評估這個問題的好與壞呢，如果是賭場，這個效果是很好了，但是如果是指紋的識別，這個就不好了；再深入的考慮下去，你可能會否定Decision Tree，但是，其實這個問題，如果是用 Random Forest去做，他又會做的很好，因為在不斷的選取數據中，他會不斷的得到新的劃分點。
你也可以從wikipedia（Random forest）的介紹中感覺到，RF是可以做好的，因為他相當於是帶權的KNN；
所以我覺得在實際應用中，從簡單模型開始嘗試，或許會有新的對數據的認識，從而使你得到一些沒有的信息，如上述的問題中，你從linear regression就很容易發現這個效果，但是你如果一來就是NN或者SVM，或許你就發現不了這種關系了；
當然，如果你是為了快速的做出一個好的結果，那一來就嘗試復雜模型總會是稍微好點的，理由也是很簡單的，因為復雜模型的VC維比較高，當然就能解決更多的問題。

㈢ 北大青鳥設計培訓：大數據開發常見的9種數據分析

數據分析是從數據中提取有價值信息的過程，過程中需要對數據進行各種處理和歸類，只有掌握了正確的數據分類方法和數據處理模式，才能起到事半功倍的效果，以下是廣州北大青鳥http://www.kmbdqn.cn/介紹的數據分析員必備的9種數據分析思維模式：1.分類分類是一種基本的數據分析方式，數據根據其特點，可將數據對象劃分為不同的部分和類型，再進一步分析，能夠進一步挖掘事物的本質。
2.回歸回歸是一種運用廣泛的統計分析方法，可以通過規定因變數和自變數來確定變數之間的因果關系，建立回歸模型，並根據實測數據來求解模型的各參數，然後評價回歸模型是否能夠很好的擬合實測數據，如果能夠很好的擬合，則可以根據自變數作進一步預測。
3.聚類聚類是根據數據的內在性質將數據分成一些聚合類，每一聚合類中的元素盡可能具有相同的特性，不同聚合類之間的特性差別盡可能大的一種分類方式，其與分類分析不同，所劃分的類是未知的，因此，聚類分析也稱為無指導或無監督的學習。
數據聚類是對於靜態數據分析的一門技術，在許多領域受到廣泛應用，包括機器學習，數據挖掘，模式識別，圖像分析以及生物信息。
4.相似匹配相似匹配是通過一定的方法，來計算兩個數據的相似程度，相似程度通常會用一個是百分比來衡量。
相似匹配演算法被用在很多不同的計算場景，如數據清洗、用戶輸入糾錯、推薦統計、剽竊檢測系統、自動評分系統、網頁搜索和DNA序列匹配等領域。
5.頻繁項集頻繁項集是指事例中頻繁出現的項的集合，如啤酒和尿不濕，Apriori演算法是一種挖掘關聯規則的頻繁項集演算法，其核心思想是通過候選集生成和情節的向下封閉檢測兩個階段來挖掘頻繁項集，目前已被廣泛的應用在商業、網路安全等領域。
6.統計描述統計描述是根據數據的特點，用一定的統計指標和指標體系，表明數據所反饋的信息，是對數據分析的基礎處理工作，主要方法包括：平均指標和變異指標的計算、資料分布形態的圖形表現等。
7.鏈接預測鏈接預測是一種預測數據之間本應存有的關系的一種方法，鏈接預測可分為基於節點屬性的預測和基於網路結構的預測，基於節點之間屬性的鏈接預測包括分析節點資審的屬性和節點之間屬性的關系等信息，利用節點信息知識集和節點相似度等方法得到節點之間隱藏的關系。
與基於節點屬性的鏈接預測相比，網路結構數據更容易獲得。
復雜網路領域一個主要的觀點表明，網路中的個體的特質沒有個體間的關系重要。
因此基於網路結構的鏈接預測受到越來越多的關注。
8.數據壓縮數據壓縮是指在不丟失有用信息的前提下，縮減數據量以減少存儲空間，提高其傳輸、存儲和處理效率，或按照一定的演算法對數據進行重新組織，減少數據的冗餘和存儲的空間的一種技術方法。
數據壓縮分為有損壓縮和無損壓縮。
9.因果分析因果分析法是利用事物發展變化的因果關系來進行預測的方法，運用因果分析法進行市場預測，主要是採用回歸分析方法，除此之外，計算經濟模型和投人產出分析等方法也較為常用。

㈣ 如何用Python進行大數據挖掘和分析

如何用Python進行大數據挖掘和分析？快速入門路徑圖
大數據無處不在。在時下這個年代，不管你喜歡與否，在運營一個成功的商業的過程中都有可能會遇到它。
什麼是 大數據 ？
大數據就像它看起來那樣——有大量的數據。單獨而言，你能從單一的數據獲取的洞見窮其有限。但是結合復雜數學模型以及強大計算能力的TB級數據，卻能創造出人類無法製造的洞見。大數據分析提供給商業的價值是無形的，並且每天都在超越人類的能力。
大數據分析的第一步就是要收集數據本身，也就是眾所周知的「數據挖掘」。大部分的企業處理著GB級的數據，這些數據有用戶數據、產品數據和地理位置數據。今天，我將會帶著大家一起探索如何用 Python 進行大數據挖掘和分析？
為什麼選擇Python?
Python最大的優點就是簡單易用。這個語言有著直觀的語法並且還是個強大的多用途語言。這一點在大數據分析環境中很重要，並且許多企業內部已經在使用Python了，比如Google，YouTube，迪士尼等。還有，Python是開源的，並且有很多用於數據科學的類庫。
現在，如果你真的要用Python進行大數據分析的話，毫無疑問你需要了解Python的語法，理解正則表達式，知道什麼是元組、字元串、字典、字典推導式、列表和列表推導式——這只是開始。
數據分析流程
一般可以按「數據獲取-數據存儲與提取-數據預處理-數據建模與分析-數據可視化」這樣的步驟來實施一個數據分析項目。按照這個流程，每個部分需要掌握的細分知識點如下：
數據獲取：公開數據、Python爬蟲
外部數據的獲取方式主要有以下兩種。
第一種是獲取外部的公開數據集，一些科研機構、企業、政府會開放一些數據，你需要到特定的網站去下載這些數據。這些數據集通常比較完善、質量相對較高。
另一種獲取外部數據的方式就是爬蟲。
比如你可以通過爬蟲獲取招聘網站某一職位的招聘信息，爬取租房網站上某城市的租房信息，爬取豆瓣評分評分最高的電影列表，獲取知乎點贊排行、網易雲音樂評論排行列表。基於互聯網爬取的數據，你可以對某個行業、某種人群進行分析。
在爬蟲之前你需要先了解一些 Python 的基礎知識：元素（列表、字典、元組等）、變數、循環、函數………
以及，如何用 Python 庫（urllib、BeautifulSoup、requests、scrapy）實現網頁爬蟲。
掌握基礎的爬蟲之後，你還需要一些高級技巧，比如正則表達式、使用cookie信息、模擬用戶登錄、抓包分析、搭建代理池等等，來應對不同網站的反爬蟲限制。
數據存取：SQL語言
在應對萬以內的數據的時候，Excel對於一般的分析沒有問題，一旦數據量大，就會力不從心，資料庫就能夠很好地解決這個問題。而且大多數的企業，都會以SQL的形式來存儲數據。
SQL作為最經典的資料庫工具，為海量數據的存儲與管理提供可能，並且使數據的提取的效率大大提升。你需要掌握以下技能：
提取特定情況下的數據
資料庫的增、刪、查、改
數據的分組聚合、如何建立多個表之間的聯系
數據預處理：Python（pandas）
很多時候我們拿到的數據是不幹凈的，數據的重復、缺失、異常值等等，這時候就需要進行數據的清洗，把這些影響分析的數據處理好，才能獲得更加精確地分析結果。
對於數據預處理，學會 pandas （Python包）的用法，應對一般的數據清洗就完全沒問題了。需要掌握的知識點如下：
選擇：數據訪問
缺失值處理：對缺失數據行進行刪除或填充
重復值處理：重復值的判斷與刪除
異常值處理：清除不必要的空格和極端、異常數據
相關操作：描述性統計、Apply、直方圖等
合並：符合各種邏輯關系的合並操作
分組：數據劃分、分別執行函數、數據重組
Reshaping：快速生成數據透視表
概率論及統計學知識
需要掌握的知識點如下：
基本統計量：均值、中位數、眾數、百分位數、極值等
其他描述性統計量：偏度、方差、標准差、顯著性等
其他統計知識：總體和樣本、參數和統計量、ErrorBar
概率分布與假設檢驗：各種分布、假設檢驗流程
其他概率論知識：條件概率、貝葉斯等
有了統計學的基本知識，你就可以用這些統計量做基本的分析了。你可以使用 Seaborn、matplotlib 等（python包）做一些可視化的分析，通過各種可視化統計圖，並得出具有指導意義的結果。
Python 數據分析
掌握回歸分析的方法，通過線性回歸和邏輯回歸，其實你就可以對大多數的數據進行回歸分析，並得出相對精確地結論。這部分需要掌握的知識點如下：
回歸分析：線性回歸、邏輯回歸
基本的分類演算法：決策樹、隨機森林……
基本的聚類演算法：k-means……
特徵工程基礎：如何用特徵選擇優化模型
調參方法：如何調節參數優化模型
Python 數據分析包：scipy、numpy、scikit-learn等
在數據分析的這個階段，重點了解回歸分析的方法，大多數的問題可以得以解決，利用描述性的統計分析和回歸分析，你完全可以得到一個不錯的分析結論。
當然，隨著你實踐量的增多，可能會遇到一些復雜的問題，你就可能需要去了解一些更高級的演算法：分類、聚類。
然後你會知道面對不同類型的問題的時候更適合用哪種演算法模型，對於模型的優化，你需要去了解如何通過特徵提取、參數調節來提升預測的精度。
你可以通過 Python 中的 scikit-learn 庫來實現數據分析、數據挖掘建模和分析的全過程。
總結
其實做數據挖掘不是夢，5步就能讓你成為一個Python爬蟲高手!

㈤ 大數據分析工具詳盡介紹&數據分析演算法

大數據分析工具詳盡介紹&數據分析演算法

1、 Hadoop

Hadoop 是一個能夠對大量數據進行分布式處理的軟體框架。但是 Hadoop 是以一種可靠、高效、可伸縮的方式進行處理的。Hadoop 是可靠的，因為它假設計算元素和存儲會失敗，因此它維護多個工作數據副本，確保能夠針對失敗的節點重新分布處理。Hadoop 是高效的，因為它以並行的方式工作，通過並行處理加快處理速度。Hadoop 還是可伸縮的，能夠處理 PB 級數據。此外，Hadoop 依賴於社區伺服器，因此它的成本比較低，任何人都可以使用。
Hadoop是一個能夠讓用戶輕松架構和使用的分布式計算平台。用戶可以輕松地在Hadoop上開發和運行處理海量數據的應用程序。它主要有以下幾個優點：
⒈高可靠性。Hadoop按位存儲和處理數據的能力值得人們信賴。
⒉高擴展性。Hadoop是在可用的計算機集簇間分配數據並完成計算任務的，這些集簇可以方便地擴展到數以千計的節點中。
⒊高效性。Hadoop能夠在節點之間動態地移動數據，並保證各個節點的動態平衡，因此處理速度非常快。
⒋高容錯性。Hadoop能夠自動保存數據的多個副本，並且能夠自動將失敗的任務重新分配。
Hadoop帶有用 Java 語言編寫的框架，因此運行在 Linux 生產平台上是非常理想的。Hadoop 上的應用程序也可以使用其他語言編寫，比如 C++。
2、 HPCC
HPCC，High Performance Computing and Communications（高性能計算與通信）的縮寫。1993年，由美國科學、工程、技術聯邦協調理事會向國會提交了「重大挑戰項目：高性能計算與 通信」的報告，也就是被稱為HPCC計劃的報告，即美國總統科學戰略項目，其目的是通過加強研究與開發解決一批重要的科學與技術挑戰問題。HPCC是美國 實施信息高速公路而上實施的計劃，該計劃的實施將耗資百億美元，其主要目標要達到：開發可擴展的計算系統及相關軟體，以支持太位級網路傳輸性能，開發千兆 比特網路技術，擴展研究和教育機構及網路連接能力。
該項目主要由五部分組成：
1、高性能計算機系統（HPCS），內容包括今後幾代計算機系統的研究、系統設計工具、先進的典型系統及原有系統的評價等；
2、先進軟體技術與演算法（ASTA），內容有巨大挑戰問題的軟體支撐、新演算法設計、軟體分支與工具、計算計算及高性能計算研究中心等；
3、國家科研與教育網格（NREN），內容有中接站及10億位級傳輸的研究與開發；
4、基本研究與人類資源（BRHR），內容有基礎研究、培訓、教育及課程教材，被設計通過獎勵調查者-開始的，長期 的調查在可升級的高性能計算中來增加創新意識流，通過提高教育和高性能的計算訓練和通信來加大熟練的和訓練有素的人員的聯營，和來提供必需的基礎架構來支 持這些調查和研究活動；
5、信息基礎結構技術和應用（IITA ），目的在於保證美國在先進信息技術開發方面的領先地位。
3、 Storm
Storm是自由的開源軟體，一個分布式的、容錯的實時計算系統。Storm可以非常可靠的處理龐大的數據流，用於處理Hadoop的批量數據。Storm很簡單，支持許多種編程語言，使用起來非常有趣。Storm由Twitter開源而來，其它知名的應用企業包括Groupon、淘寶、支付寶、阿里巴巴、樂元素、Admaster等等。
Storm有許多應用領域：實時分析、在線機器學習、不停頓的計算、分布式RPC（遠過程調用協議，一種通過網路從遠程計算機程序上請求服務）、 ETL（Extraction-Transformation-Loading的縮寫，即數據抽取、轉換和載入）等等。Storm的處理速度驚人：經測 試，每個節點每秒鍾可以處理100萬個數據元組。Storm是可擴展、容錯，很容易設置和操作。
4、 Apache Drill
為了幫助企業用戶尋找更為有效、加快Hadoop數據查詢的方法，Apache軟體基金會近日發起了一項名為「Drill」的開源項目。Apache Drill 實現了 Google』s Dremel.
據Hadoop廠商MapR Technologies公司產品經理Tomer Shiran介紹，「Drill」已經作為Apache孵化器項目來運作，將面向全球軟體工程師持續推廣。
該項目將會創建出開源版本的谷歌Dremel Hadoop工具（谷歌使用該工具來為Hadoop數據分析工具的互聯網應用提速）。而「Drill」將有助於Hadoop用戶實現更快查詢海量數據集的目的。
「Drill」項目其實也是從谷歌的Dremel項目中獲得靈感：該項目幫助谷歌實現海量數據集的分析處理，包括分析抓取Web文檔、跟蹤安裝在Android Market上的應用程序數據、分析垃圾郵件、分析谷歌分布式構建系統上的測試結果等等。
通過開發「Drill」Apache開源項目，組織機構將有望建立Drill所屬的API介面和靈活強大的體系架構，從而幫助支持廣泛的數據源、數據格式和查詢語言。
5、 RapidMiner
RapidMiner是世界領先的數據挖掘解決方案，在一個非常大的程度上有著先進技術。它數據挖掘任務涉及范圍廣泛，包括各種數據藝術，能簡化數據挖掘過程的設計和評價。
功能和特點
免費提供數據挖掘技術和庫
100%用Java代碼（可運行在操作系統）
數據挖掘過程簡單，強大和直觀
內部XML保證了標准化的格式來表示交換數據挖掘過程
可以用簡單腳本語言自動進行大規模進程
多層次的數據視圖，確保有效和透明的數據
圖形用戶界面的互動原型
命令行（批處理模式）自動大規模應用
Java API（應用編程介面）
簡單的插件和推廣機制
強大的可視化引擎，許多尖端的高維數據的可視化建模
400多個數據挖掘運營商支持
耶魯大學已成功地應用在許多不同的應用領域，包括文本挖掘，多媒體挖掘，功能設計，數據流挖掘，集成開發的方法和分布式數據挖掘。
6、 Pentaho BI
Pentaho BI 平台不同於傳統的BI 產品，它是一個以流程為中心的，面向解決方案（Solution）的框架。其目的在於將一系列企業級BI產品、開源軟體、API等等組件集成起來，方便商務智能應用的開發。它的出現，使得一系列的面向商務智能的獨立產品如Jfree、Quartz等等，能夠集成在一起，構成一項項復雜的、完整的商務智能解決方案。
Pentaho BI 平台，Pentaho Open BI 套件的核心架構和基礎，是以流程為中心的，因為其中樞控制器是一個工作流引擎。工作流引擎使用流程定義來定義在BI 平台上執行的商業智能流程。流程可以很容易的被定製，也可以添加新的流程。BI 平台包含組件和報表，用以分析這些流程的性能。目前，Pentaho的主要組成元素包括報表生成、分析、數據挖掘和工作流管理等等。這些組件通過 J2EE、WebService、SOAP、HTTP、Java、JavaScript、Portals等技術集成到Pentaho平台中來。 Pentaho的發行，主要以Pentaho SDK的形式進行。
Pentaho SDK共包含五個部分：Pentaho平台、Pentaho示例資料庫、可獨立運行的Pentaho平台、Pentaho解決方案示例和一個預先配製好的 Pentaho網路伺服器。其中Pentaho平台是Pentaho平台最主要的部分，囊括了Pentaho平台源代碼的主體；Pentaho資料庫為 Pentaho平台的正常運行提供的數據服務，包括配置信息、Solution相關的信息等等，對於Pentaho平台來說它不是必須的，通過配置是可以用其它資料庫服務取代的；可獨立運行的Pentaho平台是Pentaho平台的獨立運行模式的示例，它演示了如何使Pentaho平台在沒有應用伺服器支持的情況下獨立運行；
Pentaho解決方案示例是一個Eclipse工程，用來演示如何為Pentaho平台開發相關的商業智能解決方案。
Pentaho BI 平台構建於伺服器，引擎和組件的基礎之上。這些提供了系統的J2EE 伺服器，安全，portal，工作流，規則引擎，圖表，協作，內容管理，數據集成，分析和建模功能。這些組件的大部分是基於標準的，可使用其他產品替換之。
7、 SAS Enterprise Miner
§ 支持整個數據挖掘過程的完備工具集
§ 易用的圖形界面,適合不同類型的用戶快速建模
§ 強大的模型管理和評估功能
§ 快速便捷的模型發布機制, 促進業務閉環形成
數據分析演算法
大數據分析主要依靠機器學習和大規模計算。機器學習包括監督學習、非監督學習、強化學習等，而監督學習又包括分類學習、回歸學習、排序學習、匹配學習等（見圖1）。分類是最常見的機器學習應用問題，比如垃圾郵件過濾、人臉檢測、用戶畫像、文本情感分析、網頁歸類等，本質上都是分類問題。分類學習也是機器學習領域，研究最徹底、使用最廣泛的一個分支。
最近、Fernández-Delgado等人在JMLR（Journal of Machine Learning Research，機器學習頂級期刊）雜志發表了一篇有趣的論文。他們讓179種不同的分類學習方法（分類學習演算法）在UCI 121個數據集上進行了「大比武」（UCI是機器學習公用數據集，每個數據集的規模都不大）。結果發現Random Forest（隨機森林）和SVM（支持向量機）名列第一、第二名，但兩者差異不大。在84.3%的數據上、Random Forest壓倒了其它90%的方法。也就是說，在大多數情況下，只用Random Forest 或 SVM事情就搞定了。
KNN
K最近鄰演算法。給定一些已經訓練好的數據，輸入一個新的測試數據點，計算包含於此測試數據點的最近的點的分類情況，哪個分類的類型佔多數，則此測試點的分類與此相同，所以在這里,有的時候可以復制不同的分類點不同的權重。近的點的權重大點，遠的點自然就小點。詳細介紹鏈接
Naive Bayes
樸素貝葉斯演算法。樸素貝葉斯演算法是貝葉斯演算法裡面一種比較簡單的分類演算法，用到了一個比較重要的貝葉斯定理，用一句簡單的話概括就是條件概率的相互轉換推導。詳細介紹鏈接
樸素貝葉斯分類是一種十分簡單的分類演算法，叫它樸素貝葉斯分類是因為這種方法的思想真的很樸素，樸素貝葉斯的思想基礎是這樣的：對於給出的待分類項，求解在此項出現的條件下各個類別出現的概率，哪個最大，就認為此待分類項屬於哪個類別。通俗來說，就好比這么個道理，你在街上看到一個黑人，我問你你猜這哥們哪裡來的，你十有八九猜非洲。為什麼呢？因為黑人中非洲人的比率最高，當然人家也可能是美洲人或亞洲人，但在沒有其它可用信息下，我們會選擇條件概率最大的類別，這就是樸素貝葉斯的思想基礎。
SVM
支持向量機演算法。支持向量機演算法是一種對線性和非線性數據進行分類的方法，非線性數據進行分類的時候可以通過核函數轉為線性的情況再處理。其中的一個關鍵的步驟是搜索最大邊緣超平面。詳細介紹鏈接
Apriori
Apriori演算法是關聯規則挖掘演算法，通過連接和剪枝運算挖掘出頻繁項集，然後根據頻繁項集得到關聯規則，關聯規則的導出需要滿足最小置信度的要求。詳細介紹鏈接
PageRank
網頁重要性/排名演算法。PageRank演算法最早產生於Google,核心思想是通過網頁的入鏈數作為一個網頁好快的判定標准，如果1個網頁內部包含了多個指向外部的鏈接，則PR值將會被均分，PageRank演算法也會遭到LinkSpan攻擊。詳細介紹鏈接
RandomForest
隨機森林演算法。演算法思想是決策樹+boosting.決策樹採用的是CART分類回歸數,通過組合各個決策樹的弱分類器,構成一個最終的強分類器,在構造決策樹的時候採取隨機數量的樣本數和隨機的部分屬性進行子決策樹的構建,避免了過分擬合的現象發生。詳細介紹鏈接
Artificial Neural Network
「神經網路」這個詞實際是來自於生物學，而我們所指的神經網路正確的名稱應該是「人工神經網路（ANNs）」。
人工神經網路也具有初步的自適應與自組織能力。在學習或訓練過程中改變突觸權重值，以適應周圍環境的要求。同一網路因學習方式及內容不同可具有不同的功能。人工神經網路是一個具有學習能力的系統，可以發展知識，以致超過設計者原有的知識水平。通常，它的學習訓練方式可分為兩種，一種是有監督或稱有導師的學習，這時利用給定的樣本標准進行分類或模仿；另一種是無監督學習或稱無為導師學習，這時，只規定學習方式或某些規則，則具體的學習內容隨系統所處環境 （即輸入信號情況）而異，系統可以自動發現環境特徵和規律性，具有更近似人腦的功能。

㈥ 16種常用的數據分析方法-聚類分析

聚類（Clustering）就是一種尋找數據之間內在結構的技術。聚類把全體數據實例組織成一些相似組，而這些相似組被稱作簇。處於相同簇中的數據實例彼此相同，處於不同簇中的實例彼此不同。

聚類分析定義

聚類分析是根據在數據中發現的描述對象及其關系的信息，將數據對象分組。目的是，組內的對象相互之間是相似的（相關的），而不同組中的對象是不同的（不相關的）。組內相似性越大，組間差距越大，說明聚類效果越好。

聚類效果的好壞依賴於兩個因素：1.衡量距離的方法（distance measurement） 2.聚類演算法（algorithm）

 

聚類分析常見演算法

K-均值聚類也稱為快速聚類法，在最小化誤差函數的基礎上將數據劃分為預定的類數K。該演算法原理簡單並便於處理大量數據。

K-均值演算法對孤立點的敏感性，K-中心點演算法不採用簇中對象的平均值作為簇中心，而選用簇中離平均值最近的對象作為簇中心。

也稱為層次聚類，分類的單位由高到低呈樹形結構，且所處的位置越低，其所包含的對象就越少，但這些對象間的共同特徵越多。該聚類方法只適合在小數據量的時候使用，數據量大的時候速度會非常慢。

 

案例

有20種12盎司啤酒成分和價格的數據，變數包括啤酒名稱、熱量、鈉含量、酒精含量、價格。

 

問題一：選擇那些變數進行聚類？——採用「R 型聚類」

 

現在我們有4個變數用來對啤酒分類，是否有必要將4個變數都納入作為分類變數呢？熱量、鈉含量、酒精含量這3個指標是要通過化驗員的辛苦努力來測定，而且還有花費不少成本。

所以，有必要對4個變數進行降維處理，這里採用spss R型聚類（變數聚類），對4個變數進行降維處理。輸出「相似性矩陣」有助於我們理解降維的過程。

4個分類變數各自不同，這一次我們先用相似性來測度，度量標准選用pearson系數，聚類方法選最遠元素，此時，涉及到相關，4個變數可不用標准化處理，將來的相似性矩陣里的數字為相關系數。若果有某兩個變數的相關系數接近1或-1，說明兩個變數可互相替代。

只輸出「樹狀圖」就可以了,從proximity matrix表中可以看出熱量和酒精含量兩個變數相關系數0.903，最大，二者選其一即可，沒有必要都作為聚類變數，導致成本增加。

至於熱量和酒精含量選擇哪一個作為典型指標來代替原來的兩個變數，可以根據專業知識或測定的難易程度決定。（與因子分析不同，是完全踢掉其中一個變數以達到降維的目的。）這里選用酒精含量，至此，確定出用於聚類的變數為：酒精含量，鈉含量，價格。

        

問題二：20 中啤酒能分為幾類？—— 採用「Q 型聚類」

 

現在開始對20中啤酒進行聚類。開始不確定應該分為幾類，暫時用一個3-5類范圍來試探。Q型聚類要求量綱相同，所以我們需要對數據標准化，這一回用歐式距離平方進行測度。

主要通過樹狀圖和冰柱圖來理解類別。最終是分為4類還是3類，這是個復雜的過程，需要專業知識和最初的目的來識別。

這里試著確定分為4類。選擇「保存」，則在數據區域內會自動生成聚類結果。

問題三：用於聚類的變數對聚類過程、結果又貢獻么，有用么？——採用「單因素方差分析」

 

聚類分析除了對類別的確定需討論外，還有一個比較關鍵的問題就是分類變數到底對聚類有沒有作用有沒有貢獻，如果有個別變數對分類沒有作用的話，應該剔除。

這個過程一般用單因素方差分析來判斷。注意此時，因子變數選擇聚為4類的結果，而將三個聚類變數作為因變數處理。方差分析結果顯示，三個聚類變數sig值均極顯著，我們用於分類的3個變數對分類有作用，可以使用，作為聚類變數是比較合理的。

 

問題四：聚類結果的解釋？——採用」均值比較描述統計「

聚類分析最後一步，也是最為困難的就是對分出的各類進行定義解釋，描述各類的特徵，即各類別特徵描述。這需要專業知識作為基礎並結合分析目的才能得出。

我們可以採用spss的means均值比較過程，或者excel的透視表功能對各類的各個指標進行描述。其中，report報表用於描述聚類結果。對各類指標的比較來初步定義類別，主要根據專業知識來判定。這里到此為止。

以上過程涉及到spss層次聚類中的Q型聚類和R型聚類，單因素方差分析，means過程等，是一個很不錯的多種分析方法聯合使用的案例。

 

聚類分析的應用

聚類分析是細分市場的有效工具，被用來發現不同的客戶群，並且它通過對不同的客戶群的特徵的刻畫，被用於研究消費者行為，尋找新的潛在市場。

 

聚類分析被用來對動植物和基因進行分類，以獲取對種群固有結構的認識。

 

聚類分析可以通過平均消費來鑒定汽車保險單持有者的分組，同時可以根據住宅類型、價值、地理位置來鑒定城市的房產分組。

 

聚類分析被用來在網上進行文檔歸類。

 

聚類分析通過分組聚類出具有相似瀏覽行為的客戶，並分析客戶的共同特徵，從而幫助電子商務企業了解自己的客戶，向客戶提供更合適的服務。

 

㈦ python如何做數據分析

用Python做數據分析，大致流程如下：

1、數據獲取

可以通過SQL查詢語句來獲取資料庫中想要數據。Python已經具有連接sql server、mysql、orcale等主流資料庫的介麵包，比如pymssql、pymysql、cx_Oracle等。

2、數據存儲

企業當中的數據存儲，通過通過資料庫如Mysql來存儲與管理，對於非結構化數據的存儲可以使用MongoDB等。對於使用Python進行網路抓取的數據，我們也可以使用pymysql包快速地將其存儲到Mysql中去。

3、數據預處理/數據清洗

大多數情況下，原始數據是存在格式不一致，存在異常值、缺失值等問題的，而不同項目數據預處理步驟的方法也不一樣。Python做數據清洗，可以使用Numpy和Pandas這兩個工具庫。

4、數據建模與分析

常見的數據挖掘模型有：分類、聚類、回歸等，這些常見的演算法模型，Python也有Scikit-learn和Tensorflow工具庫來支持。

5、數據可視化分析

在數據可視化方面，Python有Matplotlib、Seaborn、Pyecharts等工具庫可用。

㈧ 聚類演算法數據分析

提到聚類演算法，K-Means算是略懂數據分析的人都知道的一種。但K-Means也有其局限性，基本只能處理數值型聚類。而且按距離進行聚類而非密度，無法處理環形圖樣。實際在使用聚類演算法時，還有很多技巧性問題。

聚類演算法需要各變數間相關性較低，可以採用DataFrame的corr()函數進行相關性計算。另外，聚類的變數要區分離散值和非離散值。對於非離散變數，需要進行標准化或歸一化；對於離散變數，可以轉換為虛擬變數，並採用{0, 1}編碼。建議採用min-max標准化，這樣和虛擬變數保持相同的相同范圍。

對於包含非離散變數和虛擬變數的數據集（通常情況），建議採用K-Prototype而非K-Means演算法進行聚類。在使用時可以標記相關虛擬變數，確保區別處理（實際虛擬變數採用K-Modes，非離散變數採用K-Means，再基於權重a進行結果合並）。

KPrototypes(n_clusters=np).fit(df.values, categorical=[1, 2])

其中的1, 2代表df數據集中的第1, 2列（從0計數）。評估聚類演算法可以基於輪廓系數，對比不同的K值，在業務允許范圍內得到最佳K值。建議的輪廓系數函數是silhouette_score，其最大值為1，越接近1越好，可以在不同演算法情況下進行相對比較。

除輪廓系數外，還可以降維繪制散點圖（通過TSNE降維），按聚類演算法分類對散點進行著色，進而直觀的進行聚類演算法分類結果的判斷。

TSNE(n_components=2)

總結來說，整個聚類演算法數據分析的操作步驟如下：

1. 構建低相關性變數數據集（通過給高相關性變數設置固定值）；

2. 對非離散變數進行min-max歸一化操作；

3. 對包含虛擬變數的數據集採用K-Prototype聚類演算法，對只包含非離散變數的數據集採用K-Means演算法；

4. 通過輪廓系數silhouette_score對K值進行循環測試，得到最佳K值；

5. 通過TSNE將數據集降維為兩維顯著特徵值，並通過散點圖，配合聚類演算法分類結果配色對聚類演算法分類結果進行合理判斷；

6. 對聚類演算法分類結果，結合業務邏輯進行解釋，確保分類結果支撐業務分析。

㈨ 如何用python進行數據分析

1、Python數據分析流程及學習路徑

數據分析的流程概括起來主要是：讀寫、處理計算、分析建模和可視化四個部分。在不同的步驟中會用到不同的Python工具。每一步的主題也包含眾多內容。

根據每個部分需要用到的工具，Python數據分析的學習路徑如下：

相關推薦：《Python入門教程》

2、利用Python讀寫數據

Python讀寫數據，主要包括以下內容：

我們以一小段代碼來看：

可見，僅需簡短的兩三行代碼即可實現Python讀入EXCEL文件。

3、利用Python處理和計算數據

在第一步和第二步，我們主要使用的是Python的工具庫NumPy和pandas。其中，NumPy主要用於矢量化的科學計算，pandas主要用於表型數據處理。

4、利用Python分析建模

在分析和建模方面，主要包括Statsmdels和Scikit-learn兩個庫。

Statsmodels允許用戶瀏覽數據，估計統計模型和執行統計測試。可以為不同類型的數據和每個估算器提供廣泛的描述性統計，統計測試，繪圖函數和結果統計列表。

Scikit-leran則是著名的機器學習庫，可以迅速使用各類機器學習演算法。

5、利用Python數據可視化

數據可視化是數據工作中的一項重要內容，它可以輔助分析也可以展示結果。

㈩ 怎樣用圖表分析數據

怎樣用圖表分析數據

本文會給大家講解：從入門到精通：如何用圖表做好數據分析？

隨著精益化運營的概念不斷深入人心，數據分析已經成為了互聯網人的必修課。相比於高深的概率統計、演算法模型，簡單、直觀的圖表工具得到了更為廣泛的應用。

那麼圖表都有哪些類型？不同類型的圖表又該怎麼用？在這篇文章中我們結合互聯網產品和運營的業務需求，由淺入深地給大家解答這些問題。

Part 1 | 初階：維度和指標

初階的圖表簡單易懂，能滿足簡單的數據分析需求，具體包括趨勢、頻數、比重、表格等類型。圖表數據分析的前提就是將自己需要呈現的指標，以一定的維度拆分，在坐標系中以可視化的方式呈現出來。

1. 趨勢圖

趨勢分析是最基礎的圖表分析，包括線圖、柱狀圖、堆積圖等多種形式。

線圖可以觀察一個或者多個數據指標連續變化的趨勢，也可以根據需要與之前的周期進行同比分析。柱狀圖可以觀察某一事件的變化趨勢；如果將整體拆分可以做成堆積圖，同時觀察到部分所佔比重及變化趨勢。

圖 1 - GrowingIO 周期對比線圖：

首先是對業務的理解，能洞察數字背後的商業意義。其次是靈活選擇維度拆分指標，在圖表坐標系中以合適的形式進行可視化展示。最後一定要從圖表數據分析中發現問題，並指導業務決策。在這樣不斷反復的過程中，不斷優化我們的圖表數據分析過程，用數據來驅動業務增長。


本文作者：GrowingIO 增長團隊，集工程、產品、市場、分析多重角色於一身，負責拉新和用戶活躍，用數據驅動業務增長。