【因果推断】优惠券政策对不同店铺的影响

优惠券政策对销售额影响的因果推断

这次依然是用之前rossmann店铺竞赛的数据集。
之前的数据集探索处理在这里已经做过了,此处就不再赘述了优快云链接
数据集地址:竞赛链接
这里探讨数据集中Promo2对于每家店铺销售额的影响。其中,Promo2是一个基于优惠券的邮寄活动,发送给参与商店的顾客。每封信里都有几张优惠券,大部分是所有产品的一般折扣,有效期为三个月。所以在这些优惠券到期之前,我们会给客户发新一轮的邮件。具体的变量解释可以看这里:Promo2释义
此处单纯是为了作因果推断的练习。由于笔者是因果推断的初学者,有些概念与处理可能会有疏漏错误,还请发现的读者不吝赐教。

一、数据可视化

首先,我们从单纯地数据可视化的角度来看总体均值以及店铺自身使用优惠券政策前后的比较。

import warnings
warnings.filterwarnings("ignore")

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
from datetime import datetime, timedelta
data = pd.read_csv("train.csv")
data = data[data["Open"]==1]
store_info = pd.read_csv("store.csv")

#假设一年的第一周是包含1月4日的那周
data = data[data["Sales"]>0]
data["Date"]=pd.to_datetime(data["Date"])
data["Year"]=[i.year for i in data["Date"]]
data["Month"]=[i.month for i in data["Date"]]
def get_first_day_of_week(year, week):
    if np.isnan(year):
        return np.nan
    year = int(year)
    week = int(week)
    first_thursday = datetime(year, 1, 4)  
    while first_thursday.weekday() != 3:  # weekday() returns 0 (Monday) through 6 (Sunday)  
        first_thursday += timedelta(days=1)  
  
    first_day_of_week = first_thursday - timedelta(days=first_thursday.weekday() - 1)  
  
    target_date = first_day_of_week + timedelta(weeks=week - 1)  
  
    return datetime.date(target_date)
res = []
for i in range(store_info.shape[0]):
    res.append(get_first_day_of_week(store_info.loc[i,"Promo2SinceYear"],store_info.loc[i,"Promo2SinceWeek"]))
store_info["Promo2StartTime"] = pd.to_datetime(res)
data = data.merge(store_info,on="Store")
data["Post"] = (data["Date"]>data["Promo2StartTime"]).astype("int8")
data["StateHoliday"] = (data["StateHoliday"]!="0").astype("int8")
## 先简单比较一下每天·店的均值
#均值比较
Promo2_date=data[data["Post"]==1].groupby(["Year","Month"])["Sales"].mean()
NoPromo2_date=data[data["Post"]==0].groupby(["Year","Month"])["Sales"].mean()
Promo2_date.index 
<think>好的,用户现在想查找关于因果森林的流程图,以及相关的算法、流程图、机器学习和模型解释的内容。我需要先理解用户的具体需求,然后结合提供的引用资料来生成回答。 首先,用户提到了“因果森林”,这可能是一种集成学习方法,类似于随机森林,但用于因果推断。根据引用[1]和[2],随机森林是基于决策树的集成学习算法,而因果推断可能是在此基础上的扩展。但现有的引用中没有直接提到因果森林,所以可能需要推断。 接下来,用户需要流程图。流程图通常包括算法步骤的图形化表示,比如数据输入、特征选择、构建树、聚合结果等。对于因果森林,可能需要结合因果推断的步骤,如处理组和对照组的分裂,异质性处理效应的估计等。 然后,用户还提到模型解释,这可能涉及特征重要性、部分依赖图等。根据引用[2],随机森林可以通过特征重要性来解释模型,因果森林可能也有类似的方法,但需要结合因果效应的可解释性。 需要注意的是,提供的引用中没有直接关于因果森林的内容,但引用[1]和[2]详细介绍了随机森林,这可能作为基础。此外,引用[5]提到了因果推断机器学习的关系,但指出它们之间没有直接联系,可能需要说明因果森林是结合两者的方法。 因此,回答的结构应该是:先介绍因果森林的概念,然后描述算法流程,接着画出流程图,并解释模型的应用和解释方法。同时,需要指出引用中关于随机森林的基础,以及因果推断的相关性。 在生成相关问题的时候,需要围绕因果森林的应用、与其他模型的比较、实现步骤、模型评估和实际案例来提问,以帮助用户进一步探索。 最后,确保使用正确的中文和LaTeX格式,流程图用代码块表示,并正确引用已有的资料。</think>### 因果森林算法流程图及模型解释 #### 1. 因果森林算法简介 因果森林(Causal Forest)是基于随机森林的扩展算法,主要用于估计**异质性处理效应**(Heterogeneous Treatment Effects, HTE)[^5]。其核心思想是通过构建多棵决策树,对实验组和对照组的潜在结果进行建模,从而推断个体层面的因果效应。 #### 2. 算法流程图 以下是因果森林的核心流程(伪代码形式): ```plaintext 输入:数据集D(包含特征X、处理变量T、结果变量Y) 输出:个体处理效应估计值 1. 随机选择样本子集(Bootstrap采样) 2. 对每棵树: a. 递归分裂节点: - 分裂标准:最大化处理效应异质性(如基于CATE的差异) - 选择特征和分割点 b. 叶子节点中,分别拟合实验组和对照组的局部回归模型 3. 聚合所有树的预测结果,计算平均处理效应 ``` #### 3. 模型解释方法 因果森林的解释性可通过以下方式实现: - **特征重要性**:统计特征在分裂过程中对处理效应异质性的贡献度[^2] - **部分依赖图(PDP)**:展示某一特征与处理效应之间的关系 - **个体效应分析**:输出特定个体的条件平均处理效应(CATE) #### 4. 因果森林 vs 随机森林 | 维度 | 随机森林[^1] | 因果森林 | |--------------|---------------------------|---------------------------| | 目标 | 预测结果Y | 估计处理效应(Y|T=1 - Y|T=0)| | 分裂标准 | 信息增益/Gini系数 | 处理效应异质性最大化 | | 节点模型 | 均值或多数类 | 实验组/对照组局部回归 | #### 5. 应用场景 - 医疗领域:不同患者对药物的响应差异分析 - 政策评估:政策干预对不同群体的异质性影响 - 营销优化:个性化优惠券的效应预测 ---
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值