數據可視化:用散點圖進行數據分析


導讀:散點圖的用途有很多,我認爲它的核心價值,在於應用相關思維,發現變量之間的關係。

作者 / 來源:林驥(ID:linjiwx)

01

散點圖就像一扇窗,打開它,並仔細觀察,能讓我們看見更多有價值的信息。

比如說,假設表格中有 10000 個客戶年齡和消費金額的數據:

我們可以計算每一個年齡對應的人均消費金額,比如說,所有 20 歲客戶的平均消費金額約爲 1383.69 元,然後我們可以畫出一張散點圖:

從圖中可以看出,客戶的年齡與人均消費金額有很強的相關性,其中應用了線性迴歸算法,得到一條擬合的直線,並用公式表示出來,R2接近於 1 ,代表算法擬合的效果很好。

02

接下來,我們看看具體實現的步驟。

首先,導入所需的庫,並設置中文字體和定義顏色等。

# 導入所需的庫
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.linear_model import LinearRegression
from sklearn.preprocessing import PolynomialFeatures
from sklearn.pipeline import Pipeline

# 正常顯示中文標籤
mpl.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']

# 自動適應佈局
mpl.rcParams.update({'figure.autolayout': True})

# 正常顯示負號
mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False

# 禁用科學計數法
pd.set_option('display.float_format', lambda x: '%.2f' % x) 

# 定義顏色,主色:藍色,輔助色:灰色,互補色:橙色
c = {'藍色':'#00589F', '深藍色':'#003867', '淺藍色':'#5D9BCF',
     '灰色':'#999999', '深灰色':'#666666', '淺灰色':'#CCCCCC',
     '橙色':'#F68F00', '深橙色':'#A05D00', '淺橙色':'#FBC171'}

其次,從 Excel 文件中讀取數據,並調用 sklearn 中的算法,得到擬合的直線和評分結果。

# 數據源路徑
filepath='./data/客戶年齡和消費金額.xlsx'

# 讀取 Excel文件
df = pd.read_excel(filepath, index_col='客戶編號')

# 定義畫圖用的數據:年齡和人均消費金額
df_group = df.groupby('年齡').mean()
x = np.array(df_group.index).reshape(-1, 1)
y = np.array(df_group.values)

# 用管道的方式調用算法,以便把線性迴歸擴展爲多項式迴歸
poly_reg = Pipeline([
    ('ploy', PolynomialFeatures(degree=1)),
    ('lin_reg', LinearRegression())
])

# 擬合
poly_reg.fit(x, y)

# 斜率
coef = poly_reg.steps[1][1].coef_
# 截距
intercept = poly_reg.steps[1][1].intercept_
# 評分
score = poly_reg.score(x, y)

接下來,開始用「面向對象」的方法進行畫圖。

# 使用「面向對象」的方法畫圖,定義圖片的大小
fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 6))

# 設置標題
ax.set_title('\n客戶每年長一歲,人均消費金額增加' + '%.2f' % coef[0][1] + '元\n', loc='left', size=26, color=c['深灰色'])

# 畫氣泡圖
ax.scatter(x, y, color=c['藍色'], marker='.', s=100, zorder=1)

# # 繪製預測線
y2 = poly_reg.predict(x)
ax.plot(x, y2, '-', c=c['橙色'], zorder=2)

# 隱藏邊框
ax.spines['top'].set_visible(False)
ax.spines['right'].set_visible(False)
ax.spines['bottom'].set_visible(False)
ax.spines['left'].set_visible(False)

# 隱藏刻度線
ax.tick_params(axis='x', which='major', length=0)
ax.tick_params(axis='y', which='major', length=0)

ax.set_ylim(15, 65)
ax.set_ylim(1000, 5000)

# 設置座標標籤字體大小和顏色
ax.tick_params(labelsize=16, colors=c['深灰色'])
ax.text(ax.get_xlim()[0]-6, ax.get_ylim()[1], '人\n均\n消\n費\n金\n額', va='top', fontsize=16, color=c['深灰色'])

# 設置座標軸的標題
ax.text(ax.get_xlim()[0]+1, ax.get_ylim()[0]-300, '年齡', ha='left', va='top', fontsize=16, color=c['深灰色'])

# 預測 55 歲的人均消費金額
predict = poly_reg.predict([[55]])

# 標註公式
formula = r'$\mathcal{Y} = ' + '%.2f' % coef[0][1] + '\mathcal{X}' + '%+.2f$' % intercept[0] + '\n' + r'$\mathcal{R}^2 = ' + '%.5f$' % score
ax.annotate(formula, xy=(55, predict), xytext=(55, predict+500), ha='center', fontsize=12, color=c['深灰色'], arrowprops=dict(arrowstyle='->', color=c['橙色']))

plt.show()

下載數據文件和完整代碼,可以前往 :

https://github.com/linjiwx/mp 

03

當業務指標很多的時候,應該挑選什麼指標來進行分析,這件事很考驗分析者的功力,往往需要對業務有比較深刻的理解。

爲什麼很多人精通各種工具技術,手上也有很多各種各樣的數據,卻沒有做出讓領導滿意的圖表?

  • 好的圖表,就像是給近視的人戴了一副眼鏡,讓讀者以更清楚的方式去理解數據。

  • 好的圖表,就像是神奇的催化劑,加快了從數據到決策的過程,讓決策者更加快速地掌握有助於做出決策的信息。

  • 好的圖表,能把複雜的問題簡單化,幫我們更精準地理解業務的現狀,甚至預測未來。

我們應該記住,無論多麼漂亮的圖表,如果不能從中獲取有價值的信息,那麼也是一張沒有「靈魂」的圖表。

很多時候,我們面對的問題,並不是沒有數據,而是數據太多,卻不知道怎麼用。

熟悉數據分析的思維,能幫我們找到更重要的數據,排除過多雜亂數據的干擾。

如果把數據分析比作醫生看病的過程,那麼可以分爲以下 4 個階段:

  • 描述:檢查身體,描述指標值是否正常。

  • 診斷:詢問病情,找到疾病的產生原因。

  • 預測:分析病情,預測病情的發展趨勢。

  • 指導:開出藥方,提出有效的治療建議。

我們要儘可能地理解業務並提供價值,從數據的加工者,轉變成故事的講述者,甚至是問題的解決者。

劃重點????

乾貨直達????

更多精彩????

在公衆號對話框輸入以下關鍵詞

查看更多優質內容!

PPT | 讀書 | 書單 | 硬核 | 乾貨 | 講明白

大數據 | 雲計算 | 數據庫 | Python | 可視化 | 神操作

AI | 人工智能 | 機器學習 | 深度學習 | 神經網絡

5G | 中臺 | 用戶畫像 1024 | 大神 | 數學 | 揭祕

據統計,99%的大咖都完成了這個神操作

????

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章