小而全的Pandas使用案例
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2022-01-13 21:36
写过很多关于Pandas的文章，本文开展了一个简单的综合使用，主要分为：
如何自行模拟数据 多种数据处理方式 数据统计与可视化 用户RFM模型 用户复购周期
构建数据
本案例中用的数据是小编自行模拟的，主要包含两个数据：订单数据和水果信息数据，并且会将两份数据合并
import pandas as pd
import numpy as np
import random
from datetime import *
import time
import plotly.express as px
import plotly.graph_objects as go
import plotly as py
# 绘制子图
from plotly.subplots import make_subplots
1、时间字段
2、水果和用户
3、生成订单数据
order = pd.DataFrame({
"time":time_range, # 下单时间
"fruit":fruit_list, # 水果名称
"name":name_list, # 顾客名
# 购买量
"kilogram":np.random.choice(list(range(50,100)), size=len(time_range),replace=True)
})
order
4、生成水果的信息数据
infortmation = pd.DataFrame({
"fruit":fruits,
"price":[3.8, 8.9, 12.8, 6.8, 15.8, 4.9, 5.8, 7],
"region":["华南","华北","西北","华中","西北","华南","华北","华中"]
})
infortmation
5、数据合并
将订单信息和水果信息直接合并成一个完整的DataFrame，这个df就是接下来处理的数据
6、生成新的字段：订单金额
到这里你可以学到：
如何生成时间相关的数据 如何从列表（可迭代对象）中生成随机数据 Pandas的DataFrame自行创建，包含生成新字段 Pandas数据合并
分析维度1：时间
2019-2021年每月销量走势
1、先把年份和月份提取出来：
df["year"] = df["time"].dt.year
df["month"] = df["time"].dt.month
# 同时提取年份和月份
df["year_month"] = df["time"].dt.strftime('%Y%m')
df
2、查看字段类型：
3、分年月统计并展示：
# 分年月统计销量
df1 = df.groupby(["year_month"])["kilogram"].sum().reset_index()
fig = px.bar(df1,x="year_month",y="kilogram",color="kilogram")
fig.update_layout(xaxis_tickangle=45) # 倾斜角度
fig.show()
2019-2021销售额走势
df2 = df.groupby(["year_month"])["amount"].sum().reset_index()
df2["amount"] = df2["amount"].apply(lambda x:round(x,2))
fig = go.Figure()
fig.add_trace(go.Scatter( #
x=df2["year_month"],
y=df2["amount"],
mode='lines+markers', # mode模式选择
name='lines')) # 名字
fig.update_layout(xaxis_tickangle=45) # 倾斜角度
fig.show()
年度销量、销售额和平均销售额
分析维度2：商品
水果年度销量占比
df4 = df.groupby(["year","fruit"]).agg({"kilogram":"sum","amount":"sum"}).reset_index()
df4["year"] = df4["year"].astype(str)
df4["amount"] = df4["amount"].apply(lambda x: round(x,2))
from plotly.subplots import make_subplots
import plotly.graph_objects as go
fig = make_subplots(
rows=1,
cols=3,
subplot_titles=["2019年","2020年","2021年"],
specs=[[{"type": "domain"}, # 通过type来指定类型
{"type": "domain"},
{"type": "domain"}]]
)
years = df4["year"].unique().tolist()
for i, year in enumerate(years):
name = df4[df4["year"] == year].fruit
value = df4[df4["year"] == year].kilogram
fig.add_traces(go.Pie(labels=name,
values=value
),
rows=1,cols=i+1
)
fig.update_traces(
textposition='inside', # 'inside','outside','auto','none'
textinfo='percent+label',
insidetextorientation='radial', # horizontal、radial、tangential
hole=.3,
hoverinfo="label+percent+name"
)
fig.show()
各水果年度销售金额对比
years = df4["year"].unique().tolist()
for _, year in enumerate(years):
df5 = df4[df4["year"]==year]
fig = go.Figure(go.Treemap(
labels = df5["fruit"].tolist(),
parents = df5["year"].tolist(),
values = df5["amount"].tolist(),
textinfo = "label+value+percent root"
))
fig.show()
商品月度销量变化
fig = px.bar(df5,x="year_month",y="amount",color="fruit")
fig.update_layout(xaxis_tickangle=45) # 倾斜角度
fig.show()
折线图展示的变化：
分析维度3：地区
不同地区的销量
不同地区年度平均销售额
df7 = df.groupby(["year","region"])["amount"].mean().reset_index()
分析维度4：用户
用户订单量、金额对比
df8 = df.groupby(["name"]).agg({"time":"count","amount":"sum"}).reset_index().rename(columns={"time":"order_number"})
df8.style.background_gradient(cmap="Spectral_r")
用户水果喜好
根据每个用户对每种水果的订单量和订单金额来分析：
df9 = df.groupby(["name","fruit"]).agg({"time":"count","amount":"sum"}).reset_index().rename(columns={"time":"number"})
df10 = df9.sort_values(["name","number","amount"],ascending=[True,False,False])
df10.style.bar(subset=["number","amount"],color="#a97fcf")
px.bar(df10,
x="fruit",
y="amount",
# color="number",
facet_col="name"
)
用户分层—RFM模型
RFM模型是衡量客户价值和创利能力的重要工具和手段。
通过这个模型能够反映一个用户的交期交易行为、交易的总体频率和总交易金额3项指标，通过3个指标来描述该客户的价值状况；同时依据这三项指标将客户划分为8类客户价值：
Recency（R）是客户最近一次购买日期距离现在的天数，这个指标与分析的时间点有关，因此是变动的。理论上客户越是在近期发生购买行为，就越有可能复购
Frequency（F）指的是客户发生购买行为的次数--最常购买的消费者，忠诚度也就较高。增加顾客购买的次数意味着能占有更多的时长份额。
Monetary value（M）是客户购买花费的总金额。
下面通过Pandas的多个方法来分别求解这个3个指标，首先是F和M：每位客户的订单次数和总金额
如何求解R指标呢？
1、先求解每个订单和当前时间的差值
2、根据每个用户的这个差值R来进行升序排列，排在第一位的那条数据就是他最近购买记录：以xiaoming用户为例，最近一次是12月15号，和当前时间的差值是25天
3、根据用户去重，保留第一条数据，这样便得到每个用户的R指标：
4、数据合并得到3个指标：
当数据量足够大，用户足够多的时候，就可以只用RFM模型来将用户分成8个类型
用户复购周期分析
复购周期是用户每两次购买之间的时间间隔：以xiaoming用户为例，前2次的复购周期分别是4天和22天
下面是求解每个用户复购周期的过程：
1、每个用户的购买时间升序
2、将时间移动一个单位：
3、合并后的差值：
出现空值是每个用户的第一条记录之前是没有数据，后面直接删除了空值部分
直接取出天数的数值部分：
5、复购周期对比
px.bar(df16,
x="day",
y="name",
orientation="h",
color="day",
color_continuous_scale="spectral" # purples
)
上图中矩形越窄表示间隔越小；每个用户整个复购周期由整个矩形长度决定。查看每个用户的整体复购周期之和与平均复购周期：
得到一个结论：Michk和Mike两个用户整体的复购周期是比较长的，长期来看是忠诚的用户；而且从平均复购周期来看，相对较低，说明在短时间内复购活跃。
从下面的小提琴中同样可以观察到，Michk和Mike的复购周期分布最为集中。
