删除变量:若变量的缺失率较高(大于80%),覆盖率较低,且重要性较低,可以直接将变量删除。
定值填充:工程中常见用-9999进行替代
统计量填充:若缺失率较低(小于95%)且重要性较低,则根据数据分布的情况进行填充。对于数据符合均匀分布,用该变量的均值填补缺失,对于数据存在倾斜分布的情况,采用中位数进行填补。
插值法填充:包括随机插值,多重差补法,热平台插补,拉格朗日插值,牛顿插值等
模型填充:使用回归、贝叶斯、随机森林、决策树等模型对缺失数据进行预测。
哑变量填充:若变量是离散型,且不同值较少,可转换成哑变量,例如性别SEX变量,存在male,fameal,NA三个不同的值,可将该列转换成IS_SEX_MALE,IS_SEX_FEMALE,IS_SEX_NA。若某个变量存在十几个不同的值,可根据每个值的频数,将频数较小的值归为一类'other',降低维度。此做法可最大化保留变量的信息。
简单统计分析:根据箱线图、各分位点判断是否存在异常,例如pandas的describe函数可以快速发现异常值。
3原则:若数据存在正态分布,偏离均值的3之外.通常定义范围内的点为离群点。
基于绝对离差中位数(MAD):这是一种稳健对抗离群数据的距离值方法,采用计算各观测值与平均值的距离总和的方法。放大了离群值的影响。
基于距离:通过定义对象之间的临近性度量,根据距离判断异常对象是否远离其他对象,缺点是计算复杂度较高,不适用于大数据集和存在不同密度区域的数据集
基于密度:离群点的局部密度显著低于大部分近邻点,适用于非均匀的数据集
基于聚类:利用聚类算法,丢弃远离其他簇的小簇。
根据异常点的数量和影响,考虑是否将该条记录删除,信息损失多
若对数据做了log-scale对数变换后消除了异常值,则此方法生效,且不损失信息
平均值或中位数替代异常点,简单高效,信息的损失较少
在训练树模型时,树模型对离群点的鲁棒性较高,无信息损失,不影响模型训练效果
噪声是变量的随机误差和方差,是观测点和真实点之间的误差,即。通常的处理办法:对数据进行分箱操作,等频或等宽分箱,然后用每个箱的平均数,中位数或者边界值(不同数据分布,处理方法不同)代替箱中所有的数,起到平滑数据的作用。另外一种做法是,建立该变量和预测变量的回归模型,根据回归系数和预测变量,反解出自变量的近似值。实体识别问题:例如,数据分析者或计算机如何才能确信一个数据库中的customer_id和另一个数据库中的cust_number指的是同一实体通常,数据库和数据仓库有元数据——关于数据的数据。这种元数据可以帮助避免模式集成中的错误。
数据值的冲突和处理:不同数据源,在统一合并时,保持规范化,去重。
数据分析任务多半涉及数据集成。数据集成将多个数据源中的数据结合成、存放在一个一致的数据存储,如数据仓库中。这些源可能包括多个数据库、数据方或一般文件。
实体识别问题:例如,数据分析者或计算机如何才能确信一个数据库中的customer_id和另一个数据库中的cust_number指的是同一实体通常,数据库和数据仓库有元数据——关于数据的数据。这种元数据可以帮助避免模式集成中的错误。
属性子集选择:目标是找出最小属性集,使得数据类的概率分布尽可能地接近使用所有属性的原分布。在压缩的属性集上挖掘还有其它的优点。它减少了出现在发现模式上的属性的数目,使得模式更易于理解。
逐步向前选择:该过程由空属性集开始,选择原属性集中最好的属性,并将它添加到该集合中。在其后的每一次迭代,将原属性集剩下的属性中的最好的属性添加到该集合中。
逐步向后删除:该过程由整个属性集开始。在每一步,删除掉尚在属性集中的最坏属性。
向前选择和向后删除的结合:向前选择和向后删除方法可以结合在一起,每一步选择一个最好的属性,并在剩余属性中删除一个最坏的属性。
pythonscikit-learn中的递归特征消除算法Recursivefeatureelimination(RFE),就是利用这样的思想进行特征子集筛选的,一般考虑建立SVM或回归模型。
回归系数:训练线性回归或逻辑回归,提取每个变量的表决系数,进行重要性排序。
树模型的Gini指数:训练决策树模型,提取每个变量的重要度,即Gini指数进行排序。
Lasso正则化:训练回归模型时,加入L1正则化参数,将特征向量稀疏化。
IV指标:风控模型中,通常求解每个变量的IV值,来定义变量的重要度,一般将阀值设定在0.02以上。
维度变换是将现有数据降低到更小的维度,尽量保证数据信息的完整性。楼主将介绍常用的几种有损失的维度变换方法,将大大地提高实践中建模的效率
主成分分析(PCA)和因子分析(FA):PCA通过空间映射的方式,将当前维度映射到更低的维度,使得每个变量在新空间的方差最大。FA则是找到当前特征向量的公因子(维度更小),用公因子的线性组合来描述当前的特征向量。
奇异值分解(SVD):SVD的降维可解释性较低,且计算量比PCA大,一般用在稀疏矩阵上降维,例如图片压缩,推荐系统。
聚类:将某一类具有相似性的特征聚到单个变量,从而大大降低维度。
线性组合:将多个变量做线性回归,根据每个变量的表决系数,赋予变量权重,可将该类变量根据权重组合成一个变量。
流行学习:流行学习中一些复杂的非线性方法,可参考skearn:LLEExample
数据变换包括对数据进行规范化,离散化,稀疏化处理,达到适用于挖掘的目的。
规范化处理:数据中不同特征的量纲可能不一致,数值间的差别可能很大,不进行处理可能会影响到数据分析的结果,因此,需要对数据按照一定比例进行缩放,使之落在一个特定的区域,便于进行综合分析。特别是基于距离的挖掘方法,聚类,KNN,SVM一定要做规范化处理。
最大-最小规范化:将数据映射到[0,1]区间,
Z-Score标准化:处理后的数据均值为0,方差为1,
2、离散化处理:数据离散化是指将连续的数据进行分段,使其变为一段段离散化的区间。分段的原则有基于等距离、等频率或优化的方法。数据离散化的原因主要有以下几点:
离散化的特征相对于连续型特征更易理解。
可以有效的克服数据中隐藏的缺陷,使模型结果更加稳定。
等频法:使得每个箱中的样本数量相等,例如总样本n=100,分成k=5个箱,则分箱原则是保证落入每个箱的样本量=20。
等宽法:使得属性的箱宽度相等,例如年龄变量(0-100之间),可分成[0,20],[20,40],[40,60],[60,80],[80,100]五个等宽的箱。
聚类法:根据聚类出来的簇,每个簇中的数据为一个箱,簇的数量模型给定。
3、稀疏化处理:针对离散型且标称变量,无法进行有序的LabelEncoder时,通常考虑将变量做0,1哑变量的稀疏化处理,例如动物类型变量中含有猫,狗,猪,羊四个不同值,将该变量转换成is_猪,is_猫,is_狗,is_羊四个哑变量。若是变量的不同值较多,则根据频数,将出现次数较少的值统一归为一类'rare'。稀疏化处理既有利于模型快速收敛,又能提升模型的抗噪能力。