京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
特征选择是一个重要的数据预处理过程,获得数据之后要先进行特征选择然后再训练模型。主要作用:1、降维 2、去除不相关特征。
特征选择方法包含:子集搜索和子集评价两个问题。
子集搜索包含前向搜索、后向搜索、双向搜索等。
子集评价方法包含:信息增益,交叉熵,相关性,余弦相似度等评级准则。
两者结合起来就是特征选择方法,例如前向搜索与信息熵结合,显然与决策树很相似。
常见特征选择有三类方法:过滤式(filter),包裹式(wrapper)和嵌入式(embedding).————见周志华老师《机器学习》11章。
1. 过滤式(filter)
过滤式方法先对数据集进行特征选择,再训练学习器。两者分裂开来。Relief是一种著名的过滤式特征选择方法,设计了一种相关统计量来度量特征重要性。
sklearn模块中有一些特征选择的方法。
sklearn官方文档
(1)* Removing features with low variance*
特征筛选的时候,对于特征全0,全1 ,多数1,多数0的要删去。利用sklearn中模块,可如下操作(个人认为属于过滤式的)。
代码如下:
from sklearn.feature_selection import VarianceThreshold
X = [[0, 0, 1], [0, 1, 0], [1, 0, 0], [0, 1, 1], [0, 1, 0], [0, 1, 1]]
sel = VarianceThreshold(threshold=(.8 * (1 - .8))) #选择方差大于某个数的特征。
sel.fit_transform(X)
array([[0, 1],
[1, 0],
[0, 0],
[1, 1],
[1, 0],
[1, 1]])
(2)利用单变量特征选择(统计测试方法)。
Univariate feature selection works by selecting the best features based
on univariate statistical tests. It can be seen as a preprocessing step
to an estimator. Scikit-learn exposes feature selection routines as
objects that implement the transform method:
SelectKBest选择排名排在前n个的变量
SelectPercentile 选择排名排在前n%的变量
其他指标: false positive rate SelectFpr, false discovery rate SelectFdr, or family wise error SelectFwe 和 GenericUnivariateSelect。
对于regression问题:用f_regression函数。
对于classification问题:用chi2或者f_classif函数。
例如:利用 F-test for feature scoring
We use the default selection function: the 10% most significant features**
代码来源
print(__doc__)
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn import datasets, svm
from sklearn.feature_selection import SelectPercentile, f_classif
###############################################################################
# import some data to play with
# The iris dataset
iris = datasets.load_iris() #数据本身(150,4)
# Some noisy data not correlated
E = np.random.uniform(0, 0.1, size=(len(iris.data), 20))
#添加(150,20)的随机噪声
# Add the noisy data to the informative features
X = np.hstack((iris.data, E))
print X.shape #(150,24)维度
y = iris.target
###############################################################################
plt.figure(1)
plt.clf()
X_indices = np.arange(X.shape[-1])
###############################################################################
# Univariate feature selection with F-test for feature scoring
# We use the default selection function: the 10% most significant features
selector = SelectPercentile(f_classif, percentile=10)
selector.fit(X, y)
scores = -np.log10(selector.pvalues_)
scores /= scores.max()
plt.bar(X_indices - .45, scores, width=.2,
label=r'Univariate score ($-Log(p_{value})$)', color='g')
###############################################################################
# Compare to the weights of an SVM
clf = svm.SVC(kernel='linear')
clf.fit(X, y)
svm_weights = (clf.coef_ ** 2).sum(axis=0)
svm_weights /= svm_weights.max()
plt.bar(X_indices - .25, svm_weights, width=.2, label='SVM weight', color='r')
clf_selected = svm.SVC(kernel='linear')
clf_selected.fit(selector.transform(X), y)
svm_weights_selected = (clf_selected.coef_ ** 2).sum(axis=0)
svm_weights_selected /= svm_weights_selected.max()
plt.bar(X_indices[selector.get_support()] - .05, svm_weights_selected,
width=.2, label='SVM weights after selection', color='b')
plt.title("Comparing feature selection")
plt.xlabel('Feature number')
plt.yticks(())
plt.axis('tight')
plt.legend(loc='upper right')
plt.show()
P值越小,显著性越高。负对数也越大。前4个有明显的显著性。(后20个无显著性)

2.包裹式(wrapper)
与过滤式机器学习不考虑后续学习器不同,包裹式特征选择直接把最终要使用的学习器性能作为特征子集的评价标准。由于包裹式特征选择的方法直接针对给定学习器进行优化,包裹式特征一般回避过滤式要好。LVW是一种典型的方法。采用随机策略搜索特征子集,而每次特征子集的评价都需要训练学习器,开销很大。
3.嵌入式(embedding)
嵌入式特征选择将特征选择过程和机器训练过程融合为一体。两者在同一优化过程中完成,即在学习器训练过程中自动进行了特征选择。
例如:L1正则化(Lasso,注意L2岭回归并不会降低维度)
from sklearn.svm import LinearSVC
from sklearn.datasets import load_iris
from sklearn.feature_selection import SelectFromModel
iris = load_iris()
X, y = iris.data, iris.target
X.shape
(150, 4)
lsvc = LinearSVC(C=0.01, penalty="l1", dual=False).fit(X, y)
model = SelectFromModel(lsvc, prefit=True)
X_new = model.transform(X)
X_new.shape
(150, 3)
基于树的特征选取
对于树模型选择特征属于上面哪一种,感觉是包裹式,并不确定。
sklearn 提供例子:
class sklearn.ensemble.ExtraTreesClassifier(n_estimators=10, criterion=’gini’, max_depth=None, min_samples_split=2……)
分类标准 默认基尼系数,还可以设成信息熵增益。
print(__doc__)
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.datasets import make_classification
from sklearn.ensemble import ExtraTreesClassifier
# Build a classification task using 3 informative features
X, y = make_classification(n_samples=1000,
n_features=10,
n_informative=3,
n_redundant=0,
n_repeated=0,
n_classes=2,
random_state=0,
shuffle=False)
# Build a forest and compute the feature importances
forest = ExtraTreesClassifier(n_estimators=250,
random_state=0)
forest.fit(X, y)
importances = forest.feature_importances_
std = np.std([tree.feature_importances_ for tree in forest.estimators_],
axis=0)
indices = np.argsort(importances)[::-1]
# Print the feature ranking
print("Feature ranking:")
for f in range(X.shape[1]):
print("%d. feature %d (%f)" % (f + 1, indices[f], importances[indices[f]]))
# Plot the feature importances of the forest
plt.figure()
plt.title("Feature importances")
plt.bar(range(X.shape[1]), importances[indices],
color="r", yerr=std[indices], align="center")
plt.xticks(range(X.shape[1]), indices)
plt.xlim([-1, X.shape[1]])
plt.show()
特征重要性如图所示

上述的所有源于sklearn上的特征选取部分,细节[here]。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
CDA中国官网是全国统一的数据分析师认证报名网站,由认证考试委员会与持证人会员、企业会员以及行业知名第三方机构共同合作,致 ...
2025-12-26在数字化转型浪潮下,审计行业正经历从“传统手工审计”向“大数据智能审计”的深刻变革。教育部发布的《大数据与审计专业教学标 ...
2025-12-26统计学作为数学的重要分支,是连接数据与决策的桥梁。随着数据规模的爆炸式增长和复杂问题的涌现,传统统计方法已难以应对高维、 ...
2025-12-26数字化浪潮席卷全球,数据已成为企业核心生产要素,“用数据说话、用数据决策”成为企业生存与发展的核心逻辑。在这一背景下,CD ...
2025-12-26箱线图(Box Plot)作为数据分布可视化的核心工具,凭借简洁的结构直观呈现数据的中位数、四分位数、异常值等关键信息,广泛应用 ...
2025-12-25在数据驱动决策的时代,基于历史数据进行精准预测已成为企业核心需求——无论是预测未来销售额、客户流失概率,还是产品需求趋势 ...
2025-12-25在数据驱动业务的实践中,CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的核心工作,本质上是通过“指标”这一数据语言,解读业务现 ...
2025-12-25在金融行业的数字化转型进程中,SQL作为数据处理与分析的核心工具,贯穿于零售银行、证券交易、保险理赔、支付结算等全业务链条 ...
2025-12-24在数据分析领域,假设检验是验证“数据差异是否显著”的核心工具,而独立样本t检验与卡方检验则是其中最常用的两种方法。很多初 ...
2025-12-24在企业数字化转型的深水区,数据已成为核心生产要素,而“让数据可用、好用”则是挖掘数据价值的前提。对CDA(Certified Data An ...
2025-12-24数据分析师认证考试全面升级后,除了考试场次和报名时间,小伙伴们最关心的就是报名费了,报 ...
2025-12-23在Power BI数据可视化分析中,矩阵是多维度数据汇总的核心工具,而“动态计算平均值”则是矩阵分析的高频需求——无论是按类别计 ...
2025-12-23在SQL数据分析场景中,“日期转期间”是高频核心需求——无论是按日、周、月、季度还是年度统计数据,都需要将原始的日期/时间字 ...
2025-12-23在数据驱动决策的浪潮中,CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的核心价值,早已超越“整理数据、输出报表”的基础层面,转 ...
2025-12-23在使用Excel数据透视表进行数据分析时,我们常需要在透视表旁添加备注列,用于标注数据背景、异常说明、业务解读等关键信息。但 ...
2025-12-22在MySQL数据库的性能优化体系中,索引是提升查询效率的“核心武器”——一个合理的索引能将百万级数据的查询耗时从秒级压缩至毫 ...
2025-12-22在数据量爆炸式增长的数字化时代,企业数据呈现“来源杂、格式多、价值不均”的特点,不少CDA(Certified Data Analyst)数据分 ...
2025-12-22在企业数据化运营体系中,同比、环比分析是洞察业务趋势、评估运营效果的核心手段。同比(与上年同期对比)可消除季节性波动影响 ...
2025-12-19在数字化时代,用户已成为企业竞争的核心资产,而“理解用户”则是激活这一资产的关键。用户行为分析系统(User Behavior Analys ...
2025-12-19在数字化转型的深水区,企业对数据价值的挖掘不再局限于零散的分析项目,而是转向“体系化运营”——数据治理体系作为保障数据全 ...
2025-12-19