
数值型数据的探索分析
数据分析过程中,往往需要对数据作基本的探索性分析,查看数据是否存在问题,如缺失值数量、是否存在明显的异常值、数据是如何分布的、数据的集中趋势和离散趋势等。
探索性分析一般包括三大部分,即数据的分布情况、数据的集中与离散趋势和数据的分布形态:
首先来看看关于数据分布情况的探索性分析。一般统计中通过5数就可以大致了解数据的分布,他们是最小值、下四分位数、中位数、上四分位数和最大值。
其次看看数据的集中趋势和离散趋势,通过集中趋势可以了解数据的中心值或代表值,通过离散趋势可以了解数据远离中心的程度。关于集中趋势,一般可使用均值、众数、中位数来衡量,离散趋势一般通过标准差、极差和四分位差来体现。
最后看看数据的分布形态,数据的分布形态无非是相比于正态分布而言,即偏度和峰度。偏度是数据分布形态呈现左偏或右偏;峰度是数据分布形态呈现尖瘦或矮胖。对于偏度和峰度需要说明的是:若偏度=0,则无偏;若偏度>0,则有偏;若偏度<0,则左偏;若峰度=0,则陡峭程度与正态分布一致;如峰度>0,则分布陡峭;若峰度<0,则分布平缓。
下面从定量和定性的角度看观察数据的探索性分析过程:
自定义函数describe_statistics,函数返回变量的观测数目、缺失值数目、最小值、下四分位数、中位数、上四分位数、最大值、均值、众数、标准差、极差、四分位差、偏度和峰度。这里的自定义函数返回结果类似于SAS的输出结果形态:
```{r}
describe_statistics <- function(x){
options(digits = 3)
require(timeDate);
N = length(x);
Nmiss = sum(is.na(x));
Min = min(x, na.rm = TRUE);
Q1 = quantile(x, probs = 0.25, na.rm = TRUE);
Median = median(x, na.rm = TRUE);
Q3 = quantile(x, probs = 0.75, na.rm = TRUE);
Max = max(x, na.rm = TRUE);
Mean = mean(x, na.rm = TRUE);
Mode = as.numeric(names(table(x)))[which.max(table(x))];
Sd = sd(x, na.rm = TRUE);
Range = abs(diff(range(x)));
QRange = IQR(x, na.rm = TRUE);
Skewness = skewness(x, na.rm = TRUE);
Kurtosis = kurtosis(x, na.rm = TRUE);
#返回函数结果
return(data.frame(N = N, Nmiss = Nmiss, Min = Min, Q1 = Q1, Median = Median, Q3 = Q3, Max = Max, Mean = Mean, Mode = Mode, Sd = Sd, Range = Range, QRange = QRange, Skewness = Skewness, Kurtosis = Kurtosis))
}
```
下面我们就用这个自定义函数来测试一下,通过上面的这些统计量值来探索数据分布、集中趋势、离散趋势和分布形态。由于本文讲解的是数值型数据的探索分析,故需要将数据框中的数值型数据挑选出来,仍然自定义函数,返回数据框中所有数值型数据的字段:
```{r}
Value_Variables <- function(df){
Vars <- names(df)[sapply(df,class) == 'integer' | sapply(df,class) == 'numeric']
return(Vars)
}
```
以R中自带的iris数据集测试:
```{r}
vars <- Value_Variables(iris)
res <- sapply(iris[,vars], describe_statistics)
res
```
上面的结果呈现了鸢尾花四个数值型变量的探索性分析。
以C50包中的churnTrain数据集测试:
```{r}
library(C50)
data(churn)
vars <- Value_Variables(churnTrain)
res <- sapply(churnTrain[,vars], describe_statistics)
res
```
很显然,当变量很多时,这样的返回结果让人看的很难受,如要使输出结果便读的话,可以将返回结果转置:
```{r}
t(res)
```
这会结果要比较整齐,好看。
以上是从定量的角度来探索数据的分布、集中趋势、离散趋势和分布形态,下面我们简单介绍一下定性的方法。
从定性角度,即通过可视化来进行数据的探索性分析,强烈推荐使用GGally包中的ggpairs()函数,该函数将绘制两两变量的相关系数、散点图,同时也绘制出单变量的密度分布图:
```{r}
library(GGally)
vars <- Value_Variables(iris)
ggpairs(iris[,vars])
```
上图不仅仅反映了数据的分布情况、还得出两两变量间的散点图和相关系数,可为下一步分析做铺垫。
数据的探索性分析过程中,通过定量和定性方法的搭配,可使分析者快速的了解数据的结构、分布及内在关系。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
机器学习解决实际问题的核心关键:从业务到落地的全流程解析 在人工智能技术落地的浪潮中,机器学习作为核心工具,已广泛应用于 ...
2025-09-09SPSS 编码状态区域中 Unicode 的功能与价值解析 在 SPSS(Statistical Product and Service Solutions,统计产品与服务解决方案 ...
2025-09-09CDA 数据分析师:驾驭商业数据分析流程的核心力量 在商业决策从 “经验驱动” 向 “数据驱动” 转型的过程中,商业数据分析总体 ...
2025-09-09R 语言:数据科学与科研领域的核心工具及优势解析 一、引言 在数据驱动决策的时代,无论是科研人员验证实验假设(如前文中的 T ...
2025-09-08T 检验在假设检验中的应用与实践 一、引言 在科研数据分析、医学实验验证、经济指标对比等领域,常常需要判断 “样本间的差异是 ...
2025-09-08在商业竞争日益激烈的当下,“用数据说话” 已从企业的 “加分项” 变为 “生存必需”。然而,零散的数据分析无法持续为业务赋能 ...
2025-09-08随机森林算法的核心特点:原理、优势与应用解析 在机器学习领域,随机森林(Random Forest)作为集成学习(Ensemble Learning) ...
2025-09-05Excel 区域名定义:从基础到进阶的高效应用指南 在 Excel 数据处理中,频繁引用单元格区域(如A2:A100、B3:D20)不仅容易出错, ...
2025-09-05CDA 数据分析师:以六大分析方法构建数据驱动业务的核心能力 在数据驱动决策成为企业共识的当下,CDA(Certified Data Analyst) ...
2025-09-05SQL 日期截取:从基础方法到业务实战的全维度解析 在数据处理与业务分析中,日期数据是连接 “业务行为” 与 “时间维度” 的核 ...
2025-09-04在卷积神经网络(CNN)的发展历程中,解决 “梯度消失”“特征复用不足”“模型参数冗余” 一直是核心命题。2017 年提出的密集连 ...
2025-09-04CDA 数据分析师:驾驭数据范式,释放数据价值 在数字化转型浪潮席卷全球的当下,数据已成为企业核心生产要素。而 CDA(Certified ...
2025-09-04K-Means 聚类:无监督学习中数据分群的核心算法 在数据分析领域,当我们面对海量无标签数据(如用户行为记录、商品属性数据、图 ...
2025-09-03特征值、特征向量与主成分:数据降维背后的线性代数逻辑 在机器学习、数据分析与信号处理领域,“降维” 是破解高维数据复杂性的 ...
2025-09-03CDA 数据分析师与数据分析:解锁数据价值的关键 在数字经济高速发展的今天,数据已成为企业核心资产与社会发展的重要驱动力。无 ...
2025-09-03解析 loss.backward ():深度学习中梯度汇总与同步的自动触发核心 在深度学习模型训练流程中,loss.backward()是连接 “前向计算 ...
2025-09-02要解答 “画 K-S 图时横轴是等距还是等频” 的问题,需先明确 K-S 图的核心用途(检验样本分布与理论分布的一致性),再结合横轴 ...
2025-09-02CDA 数据分析师:助力企业破解数据需求与数据分析需求难题 在数字化浪潮席卷全球的当下,数据已成为企业核心战略资产。无论是市 ...
2025-09-02Power BI 度量值实战:基于每月收入与税金占比计算累计税金分摊金额 在企业财务分析中,税金分摊是成本核算与利润统计的核心环节 ...
2025-09-01巧用 ALTER TABLE rent ADD INDEX:租房系统数据库性能优化实践 在租房管理系统中,rent表是核心业务表之一,通常存储租赁订单信 ...
2025-09-01