探索性資料分析(EDA)是資料項目的第一步。我們将建立一個代碼模闆來實作這一功能。
簡介
EDA由單變量(1個變量)和雙變量(2個變量)分析組成。在這篇文章中,我們将回顧一些我們在案例分析中使用的功能:
● 第1步:取得并了解資料;
● 第2步:分析分類變量;
● 第3步:分析數值變量;
● 第4步:同時分析數值和分類變量。
基本EDA中的一些關鍵點:
● 資料類型
● 異常值
● 缺失值
● 數值和分類變量的分布(數字和圖形的形式)
分析結果的類型
結果有兩種類型:資訊型或操作型。
● 資訊型:例如繪圖或任何長變量概要,我們無法從中過濾資料,但它會立即為我們提供大量資訊。大多數用于EDA階段。
● 操作型:這類結果可直接用于資料工作流(例如,選擇缺失比例低于20%的變量)。最常用于資料準備階段。
準備開始
如果您沒有這些擴充包,請删除‘#’來導入:
# install.packages("tidyverse")
# install.packages("funModeling")
# install.packages("Hmisc")
funModeling已釋出更新版本的Ago-1,請更新!
現在加載所需的程式包
library(funModeling)
library(tidyverse)
library(Hmisc)
tl; dr(代碼)
使用以下函數一鍵運作本文中的所有函數:
basic_eda <- function(data)
{
glimpse(data)
df_status(data)
freq(data)
profiling_num(data)
plot_num(data)
describe(data)
}
替換data為您的資料,然後就可以啦!
basic_eda(my_amazing_data)
建立示例資料:
使用heart_disease資料(來自funModeling包)。為了使本文容易了解,我們隻選取四個變量。
data=heart_disease %>% select(age, max_heart_rate, thal, has_heart_disease)
第一步:了解資料
統計第一個例子中觀測(行)和變量的數量,并使用head顯示資料的前幾行。
glimpse(data)
## Observations: 303
## Variables: 4
## $ age <int> 63, 67, 67, 37, 41, 56, 62, 57, 63, 53, 57, ...
## $ max_heart_rate <int> 150, 108, 129, 187, 172, 178, 160, 163, 147,...
## $ thal <fct> 6, 3, 7, 3, 3, 3, 3, 3, 7, 7, 6, 3, 6, 7, 7,...
## $ has_heart_disease <fct> no, yes, yes, no, no, no, yes, no, yes, yes,...
擷取有關資料類型,零值,無窮數和缺失值的統計資訊:
df_status(data)
## variable q_zeros p_zeros q_na p_na q_inf p_inf type unique
## 1 age 0 0 0 0.00 0 0 integer 41
## 2 max_heart_rate 0 0 0 0.00 0 0 integer 91
## 3 thal 0 0 2 0.66 0 0 factor 3
## 4 has_heart_disease 0 0 0 0.00 0 0 factor 2
df_status會傳回一個表格,是以很容易篩選出符合某些條件的變量,例如:
● 有至少80%的非空值(p_na < 20)
● 有少于50個唯一值(unique <= 50)
建議:
● 所有變量都是正确的資料類型嗎?
● 有含有很多零或空值的變量嗎?
● 有高基數變量嗎?
更多相關資訊請浏覽:
https://livebook.datascienceheroes.com/exploratory-data-analysis.html
第二步:分析分類變量
freq 函數自動統計資料集中所有因子或字元變量:
freq(data)

## thal frequency percentage cumulative_perc
## 1 3 166 54.79 55
## 2 7 117 38.61 93
## 3 6 18 5.94 99
## 4 <NA> 2 0.66 100
## has_heart_disease frequency percentage cumulative_perc
## 1 no 164 54 54
## 2 yes 139 46 100
## [1] "Variables processed: thal, has_heart_disease"
● 如果freq用于一個變量 -freq(data$variable),它會生成一個表格。這對于處理高基數變量(如郵政編碼)非常有用。
● 将圖表以jpeg格式儲存到目前目錄中:
freq(data, path_out = ".")
● 分類變量的所有類别都有意義嗎?
● 有很多缺失值嗎?
● 經常檢查絕對值和相對值。
第三步:分析數值變量
我們将看到:plot_num和profiling_num兩個函數,它們都自動統計資料集中所有數值/整數變量:
1. 繪制圖表
plot_num(data)
将圖表導出為jpeg格式:
plot_num(data, path_out = ".")
● 試着找出極度偏态分布的變量。
● 作圖檢查任何有異常值的變量。
2. 定量分析
profiling_num 自動統計所有數值型/整型變量:
data_prof = profiling_num(data)
## variable mean std_dev variation_coef p_01 p_05 p_25 p_50 p_75 p_95
## 1 age 54 9 0.17 35 40 48 56 61 68
## 2 max_heart_rate 150 23 0.15 95 108 134 153 166 182
## p_99 skewness kurtosis iqr range_98 range_80
## 1 71 -0.21 2.5 13 [35, 71] [42, 66]
## 2 192 -0.53 2.9 32 [95.02, 191.96] [116, 176.6]
● 嘗試根據其分布描述每個變量(對報告分析結果也很有用)。
● 注意标準差很大的變量。
● 選擇您最熟悉的統計名額:data_prof %>% select(variable, variation_coef, range_98):variation_coef得到較大值可能提示異常值。range_98顯示絕大部分數值的範圍。
第四步:同時分析數值和分類變量
使用Hmisc包的describe。
describe(data)
## data
##
## 4 Variables 303 Observations
## ---------------------------------------------------------------------------
## age
## n missing distinct Info Mean Gmd .05 .10
## 303 0 41 0.999 54.44 10.3 40 42
## .25 .50 .75 .90 .95
## 48 56 61 66 68
## lowest : 29 34 35 37 38, highest: 70 71 74 76 77
## max_heart_rate
## 303 0 91 1 149.6 25.73 108.1 116.0
## 133.5 153.0 166.0 176.6 181.9
## lowest : 71 88 90 95 96, highest: 190 192 194 195 202
## thal
## n missing distinct
## 301 2 3
##
## Value 3 6 7
## Frequency 166 18 117
## Proportion 0.55 0.06 0.39
## has_heart_disease
## 303 0 2
## Value no yes
## Frequency 164 139
## Proportion 0.54 0.46
這對于快速了解所有變量非常有用。但是當我們想要使用統計結果來改變我們的資料工作流時,這個函數不如freq和profiling_num好用。
● 檢查最小值和最大值(異常值)。
● 檢查分布(與之前相同)。
原文釋出時間為:2018-11-20
本文作者:Pablo Casas
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