关联规则算法怎么实现?Python代码、PowerBI可视化详细解释给你听(下-实战篇)

本文通过实例详细讲解如何使用Python的mlxtend库实现关联规则算法,包括数据预处理、apriori算法及计算支持度、置信度、提升度。并介绍如何在PowerBI中导入Python脚本生成数据表并进行动态可视化展示,帮助业务人员理解和应用关联规则。

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在上一篇中,我讲解了关联规则的原理和实现步骤,如果大家看懂了,其实很好理解。但是说起来容易做起来难,如何通过工具将原始数据处理得到有效可靠的结果还是会存在问题。实际工作是让你解决问题而不只是说出解决思路。本篇就是在理论的基础上,结合实际数据来展示如何使用Python实现关联规则和如何在PowerBI中导入Python脚本生成数据表并以可视化的方式动态展示。

在使用Python解决某个问题时,其实并不是从0到1一步一步搭建,这个过程很繁琐,有时候为了实现一个小小的效果可能得绕很大的弯,所以就跟“调参侠”一样,我们往往使用别的搭好的梯子。这也是为什么Python语言这么受欢迎,因为它有很完善的开源社区和不计其数的工具库库来实现某个目的。我们在实现计算关联规则时,使用的是机器学习库mlxtend中的apriori,fpgrowth,association_rules算法。
apriori 是一种流行的算法,用于在关联规则学习中应用提取频繁项集。apriori 算法旨在对包含交易的数据库进行操作,例如商店客户的购买。如果满足用户指定的支持阈值,则项集被认为是“频繁的”。例如,如果支持阈值设置为 0.5 (50%),则频繁项集被定义为在数据库中至少 50% 的所有事务中一起出现的一组项目。

一、数据集

#导入相关的库
import pandas as pd   
import mlxtend  #机器学习库
#编码包
from mlxtend.preprocessing import TransactionEncoder  
#关联规则计算包
from mlxtend.frequent_patterns import apriori, fpmax, fpgrowth,association_rules
pd.set_option('max_colwidth',150)  #对pandas显示效果设置,列显示字段长度最长为150个字符          #导入数据集
Order = pd.read_excel("D:/orders.xlsx")
#查看数据集的大小
Order.shape

#查看数据前10行
Order.tail(5)

数据集中有121253条数据,总共有四个字段,SalesOrderNumber是指订单号;ordernumber是指子订单号,下换线加数字表明是订单的第几个子订单,每个订单号下可能有一个或多个子订单,而每个子订单是不重复的,对应一个产品;Product是指商品名称。

二、mlxtend

在实际开始前我们先来了解这个mlxtend中的包怎么用的。在mlxtend官网上演示了如何实现关联规则的计算,我们来看一下总共有三步:
第一步,导入apriori算法包;

好的,用户现在问的是希望得到一个数据分析师助理可以实际参与科技有限公司项目的例子。首先,我需要回顾一下之前的对话历史,看看有没有相关的信息可以参考。之前用户询问了AB测试在软件测试中的应用,我详细介绍了不同场景、实施流程以及注意事项,还举了实例。现在用户的问题转向数据分析师助理的实际项目参与,可能需要一个具体的案例来说明。 首先,我需要确定用户的需求。他们可能是一名正在学习数据分析的学生,或者刚入行的新人,想了解在实际工作中如何应用所学技能。因此,例子需要具体、可操作,并且涵盖数据分析的关键步骤,比如数据清洗、分析、可视化、报告等。同时,可能需要结合科技公司的常见项目类型,比如用户行为分析、产品优化、市场策略等。 接下来,我应该考虑科技公司中数据分析师助理可能参与的项目类型。比如用户画像构建、销售预测、A/B测试结果分析、运营优化等。选择用户画像构建作为例子可能比较合适,因为这是一个常见的项目,能够展示数据处理的各个阶段,并且结果对产品、市场团队都有直接帮助。 然后,需要确定例子的结构。应该包括项目背景、助理的具体职责、使用的工具和技术、成果输出以及经验总结。这样用户能清晰看到每个阶段的任务和所需的技能。例如,项目背景可以是一个电商平台希望提升复购率,数据分析师助理负责处理数据、分析用户行为,并输出报告。 在职责部分,需要细化到数据清洗、特征工程、分析模型构建、可视化等具体任务。同时,使用Python、SQL、Tableau等工具是行业标准,应该提到。成果方面,可以包括用户分层报告、高价值用户特征、推荐策略建议等,这样能体现实际应用价值。 还需要考虑用户可能关心的点,比如如何与团队协作,如何处理数据中的问题,如何验证分析结果的有效性。例如,在数据清洗阶段可能会遇到缺失值或异常值,助理需要学习如何处理这些问题;在特征工程中需要与产品经理沟通,确保选取的特征符合业务需求。 最后,总结部分需要强调通过这样的项目,助理能够积累哪些经验,比如工具使用、跨部门协作、数据驱动决策的意识等。这样不仅回答了用户的问题,还为他们提供了职业发展的参考。 需要确保整个例子真实可靠,步骤清晰,并且语言简洁易懂。避免使用过多专业术语,但必要时解释清楚,比如p-value、RFM模型等,帮助用户理解概念。同时,结合之前的AB测试例子,可以提到在推荐策略中可能进行A/B测试来验证效果,保持回答的一致性。 以下是一个数据分析师助理在科技有限公司中可实际参与的项目案例,涵盖**真实工作场景**、**技术工具应用**和**成果交付**全流程: --- ### **项目名称:电商平台用户行为分析与复购率提升** **项目背景** 某科技公司旗下电商平台发现近3个月用户复购率下降5%,需通过数据分析定位问题并制定优化策略。 --- #### **数据分析师助理的核心参与环节** ##### 1. **数据清洗与预处理** - **任务**:从MySQL数据库提取用户订单表(`order_table`)、行为日志表(`user_log`)和商品信息表(`product_info`) - **具体工作**: - 使用Python的`pandas`处理缺失值(如补全用户地域字段) - 剔除异常数据(如订单金额为负值的记录) - 关联多表生成宽表: ```sql SELECT o.user_id, o.order_time, p.category, l.click_count FROM order_table o JOIN product_info p ON o.product_id = p.id JOIN user_log l ON o.user_id = l.user_id ``` ##### 2. **用户分层与特征分析** - **工具**:Python(`scikit-learn`聚类算法)、Tableau可视化 - **输出成果**: - **RFM模型**划分用户价值(代码示例): ```python # 计算R(最近购买时间)、F(购买频次)、M(消费金额) rfm = df.groupby('user_id').agg({ 'order_time': lambda x: (pd.Timestamp.now() - x.max()).days, 'order_id': 'count', 'amount': 'sum' }) ``` - 发现**高价值用户流失特征**: - 过去30天未登录的用户中,35%曾购买单价>500元的3C类商品 - 流失用户的平均页面停留时间比活跃用户低40% ##### 3. **A/B测试支持** - **协作任务**:为产品经理设计优惠券发放策略的AB测试 - 实验组(B组):向流失高价值用户推送满1000减150元券 - 对照组(A组):维持原价 - **分析方法**: - 使用SQL计算两组用户的**复购率差异**: ```sql SELECT group_type, COUNT(DISTINCT user_id) AS total_users, SUM(CASE WHEN repurchase_flag=1 THEN 1 ELSE 0 END)/COUNT(*) AS repurchase_rate FROM ab_test_table GROUP BY group_type ``` - 通过**卡方检验**验证显著性(Python代码): ```python from scipy.stats import chi2_contingency observed = [[120, 380], [200, 300]] # [复购数, 未复购数] chi2, p, _, _ = chi2_contingency(observed) ``` ##### 4. **报告输出与策略建议** - **交付物**:PPT报告 + Excel明细数据 - **核心结论**: - 高价值用户流失主因:**缺乏高单价商品精准推荐**(通过关联规则挖掘发现:购买手机的客户常同时购买耳机,但未触发推荐) - 建议方案: - 优化推荐算法:对3C类用户增加跨品类推荐(如手机→耳机/充电宝) - 建立流失预警模型:当用户连续7天未登录时,触发短信唤醒 --- #### **技术栈与软技能要求** | **环节** | **工具/技能** | |------------------|--------------------------------------| | 数据提取 | SQL(窗口函数、多表JOIN) | | 数据分析 | Python(pandas/numpy/scipy)、Excel | | 可视化 | Tableau/Power BI(制作动态仪表盘) | | 协作沟通 | 与产品/运营团队对齐指标定义、需求拆解 | --- #### **项目成果** - 3个月内试点用户复购率提升**8.2%** - 构建标准化用户分析看板,节省后续同类需求60%时间成本 --- ### **新手学习路径建议** 1. **优先掌握**:SQL复杂查询 + Python数据清洗(可参考《利用Python进行数据分析》) 2. **实战案例**:Kaggle电商数据集(如《Brazilian E-Commerce Public Dataset》) 3. **思维培养**:关注指标波动背后的业务逻辑(例如:复购率下降是否与物流时效相关?) 通过此类项目,助理不仅能积累技术经验,还能深入理解**数据驱动业务决策**的实际价值。 可以给我生成流程图吗
03-27
<think>好的,用户现在请求生成一个流程图来补充之前提供的项目案例。我需要先回顾之前的回答,确保流程图与内容一致。之前的案例是关于电商用户复购率提升的项目,涵盖了数据清洗、用户分层、A/B测试和报告输出几个阶段。 首先,我需要确定流程图的步骤是否覆盖所有关键环节。用户可能希望看到一个从项目开始到结束的完整流程,包括数据获取、处理、分析、测试和结果应用。同时,流程图需要符合中文习惯,并且结构清晰,容易理解。 接下来,考虑使用什么工具或方法来生成流程图。虽然用户可能期望直接得到一个图表,但在文本环境中,我需要用文字描述流程图的结构和步骤,或者建议使用Mermaid语法。由于用户没有明确指定格式,可能需要询问是否接受Mermaid代码,或者提供文本描述。但根据用户的问题“可以给我生成流程图吗”,可能希望得到可渲染的图表,但在这里只能提供文本描述或代码。 然后,我需要确保流程图的逻辑正确。从项目启动开始,数据收集、清洗、分析、模型应用、测试、结果和优化,每个步骤之间要有连贯性。同时,需要包括关键决策点,比如是否需要A/B测试,或者策略是否有效。 可能还需要注意用户的实际需求,他们可能希望流程图能够展示数据分析师助理在项目中的具体职责,比如在哪个阶段参与哪些任务。例如,助理主要负责数据清洗和预处理,协助A/B测试设计,参与结果分析等。 另外,要考虑流程图的简洁性。避免步骤过多,但又要全面覆盖项目的主要阶段。使用菱形表示决策点,比如验证数据质量是否达标,分析结果是否显著等。 最后,确认流程图的语言和术语与之前的案例一致,比如提及RFM模型、卡方检验、复购率提升等关键点。确保用户能够将流程图与之前的详细案例对应起来,加深理解。 总结下来,流程图的步骤应包括: 1. 项目启动与目标定义 2. 数据收集与清洗 3. 用户分层与特征分析 4. 模型构建与假设提出 5. A/B测试设计与执行 6. 结果分析与验证 7. 报告输出与策略实施 8. 效果监控与迭代优化 每个步骤之间用箭头连接,关键决策点用菱形框表示。例如,在数据清洗后需要检查数据质量,如果不合格则返回重新清洗;分析结果是否显著决定是否调整策略等。 现在,我需要将这些步骤转化为Mermaid语法,确保语法正确,结构清晰。同时,提供简要说明,帮助用户理解每个步骤的意义。最后,建议用户使用支持Mermaid的工具渲染图表,比如在Markdown编辑器或相关网站中粘贴代码查看结果。</think>以下是该项目的**流程图Mermaid代码**,可直接粘贴至支持Mermaid的编辑器(如Typora、VSCode插件、GitLab/GitHub等)生成可视化流程图: ```mermaid graph TD A[项目启动] --> B[数据收集] B --> C{数据质量<br>是否达标?} C -->|否| D[数据清洗] C -->|是| E[用户分层分析] D --> C E --> F[构建RFM模型] F --> G[识别高价值流失用户] G --> H[提出假设:精准推荐<br>可提升复购] H --> I[设计A/B测试方案] I --> J[执行测试] J --> K{结果是否<br>显著?} K -->|否| L[调整策略参数] K -->|是| M[输出分析报告] L --> I M --> N[实施推荐算法优化] N --> O[监控复购率变化] O --> P{目标达成?} P -->|否| Q[迭代优化] P -->|是| R[项目结项] style A fill:#4CAF50,color:white style N fill:#2196F3,color:white style R fill:#FF5722,color:white ``` --- ### **流程图关键节点说明** 1. **数据质量验证**:清洗后需检查字段完整性、异常值占比等硬性指标 2. **显著性判断**:A/B测试结果需通过统计检验(如p-value<0.05) 3. **迭代优化**:典型场景包括: - 调整推荐算法参数 - 优化优惠券面额/使用门槛 - 修改用户唤醒触达频率 --- ### **延伸学习建议** 1. 用`draw.io`绘制更详细的**泳道图**,区分数据/产品/技术团队的协作边界 2. 在Kaggle数据集练习时,尝试用`Plotly`实现动态流程图+分析结果联动演示 如果需要调整流程细节或补充特定环节,请随时告知!
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