11.7 使用Pandas 模块中describe()、groupby()进行简单分析


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前言

只需describe()和groupby(),让你从数据小白秒变分析达人!数据分析听起来高深莫测?别担心,今天我要介绍Pandas中两个最简单却最强大的函数------describe()和groupby(),它们能让你在几行代码内从海量数据中提取有价值的信息。


无论你是数据分析新手,还是想要快速了解数据集的业务人员,这两个函数都能成为你的得力助手。

一、数据速览:describe()函数的神奇魔力

在数据分析的第一步,我们需要快速了解数据的基本情况。describe()函数就像一位高效的数据诊断医生,能在瞬间给你一份完整的数据健康报告。

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import pandas as pd

# 加载数据
df = pd.read_csv('sales_data.csv')

# 一键生成数据报告
print(df.describe())
  1. 运行这短短两行代码,你会得到一份包含以下关键指标的报告:
    计数(count):每列非空值的数量,帮你快速发现数据缺失情况
    均值(mean):数据的平均水平
    标准差(std):数据的离散程度,值越大表示数据越分散
    最小值(min)和最大值(max):数据的范围
    四分位数(25%, 50%, 75%):特别有用!中位数(50%)比平均数更能反映数据的真实中心
  2. 举个实际例子,假设你有一份销售数据,describe()能告诉你:
    平均每单销售额是多少(均值)
    销售额的波动大不大(标准差)
    一半的订单销售额低于多少(中位数)
    最高和最低销售额是多少
  3. 进阶技巧:按数据类型定制化描述
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# 只描述数值型数据
print(df.describe(include=[np.number]))

# 只描述对象型(字符串)数据
print(df.describe(include=[object]))

# 描述所有类型数据
print(df.describe(include='all'))

二、数据切片:groupby()的分组艺术

如果说describe()是数据的全面体检,那么groupby()就是专科医生的精准诊断。它能将数据按特定维度分组,让我们看到不同类别下的数据表现。

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# 按产品类别分组,查看平均销售额
grouped = df.groupby('产品类别')['销售额'].mean()
print(grouped)

想象一下,你是一家电商的数据分析师,使用groupby()可以轻松回答这些问题:

不同地区的销售表现如何?

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region_sales = df.groupby('地区')['销售额'].sum().sort_values(ascending=False)
  1. 各产品类别的平均客单价是多少?
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category_avg = df.groupby('产品类别')['订单金额'].mean()
  1. 每月销售趋势如何变化?
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# 首先确保日期列为datetime类型
df['订单日期'] = pd.to_datetime(df['订单日期'])
df['年月'] = df['订单日期'].dt.to_period('M')

monthly_sales = df.groupby('年月')['销售额'].sum()
  1. 组合技:groupby() + describe() 的威力
    当groupby()遇上describe(),它们的组合能产生更深入的洞察:
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# 按产品类别分组后的详细统计
category_stats = df.groupby('产品类别')['销售额'].describe()
print(category_stats)
  1. 这个组合拳能一次性给出每个产品类别的:
    订单数量
    平均销售额
    销售额标准差(稳定性分析)
    最小/最大销售额
    四分位数分布

三、实战案例:电商销售数据分析

让我们通过一个完整的例子,看看这两个函数如何在实际工作中协同作战。

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# 读取电商销售数据
df = pd.read_csv('ecommerce_sales.csv')

print("=== 数据总体情况 ===")
print(df.describe())

print("\n=== 按客户等级分组分析 ===")
customer_tier_stats = df.groupby('客户等级')['订单金额'].describe()
print(customer_tier_stats)

print("\n=== 各品类销售表现 ===")
category_analysis = df.groupby('产品品类').agg({
    '订单金额': ['sum', 'mean', 'count'],
    '利润': 'mean'
})
print(category_analysis)

# 找出最畅销的10个产品
top_products = df.groupby('产品名称')['订单金额'].sum().nlargest(10)
print("\n=== 最畅销的10个产品 ===")
print(top_products)

通过这段代码,你可以在几分钟内完成:

整体销售情况评估

不同客户群体的价值分析

各产品品类的盈利能力对比

爆款产品识别

四、避免常见陷阱

虽然describe()和groupby()非常强大,但使用时需要注意:

缺失值处理:describe()默认会忽略NaN值,但groupby()不会自动处理

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# 在groupby前处理缺失值
df_filled = df.fillna({'产品类别': '未知'})

大数据集优化:对于超大数据集,考虑先抽样再分析

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# 随机抽样10%的数据
df_sample = df.sample(frac=0.1, random_state=42)

数据类型确认:确保分组列的数据类型正确

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# 检查列的数据类型
print(df.dtypes)

# 转换数据类型
df['日期列'] = pd.to_datetime(df['日期列'])

五、让分析结果更直观

数据分析的最终目的是为了传达见解,可视化能让你的发现更加生动:

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import matplotlib.pyplot as plt

# 按产品类别的销售额分布
category_sales = df.groupby('产品类别')['销售额'].sum()
category_sales.plot(kind='bar', title='各产品类别销售额对比')
plt.show()

# 每月销售趋势
monthly_trend = df.groupby('年月')['销售额'].sum()
monthly_trend.plot(kind='line', title='月度销售趋势')
plt.show()

总结

describe()和groupby()是Pandas中最基础却最实用的两个函数,它们像是数据分析的"瑞士军刀":

  1. describe() 让你在30秒内了解数据全貌
  2. groupby() 帮你发现数据中的模式和差异
  3. 组合使用 能进行深入的业务洞察

记住,好的数据分析不是使用最复杂的算法,而是用最简单有效的方法解决实际问题。从今天开始,尝试用这两把利器重新审视你的数据吧!下次当你面对一堆杂乱的数据时,不要慌张,只需几行代码,你就能从数据中提取有价值的商业洞察,成为团队中的数据专家!

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