數(shù)據(jù)分析中的數(shù)據(jù)清洗怎么做

數(shù)據(jù)分析中的數(shù)據(jù)清洗怎么做？數(shù)據(jù)清洗是指發(fā)現(xiàn)并糾正數(shù)據(jù)文件中可識別的錯誤的最后一道程序，包括檢查數(shù)據(jù)一致性，處理無效值和缺失值等。本文作者詳細(xì)地講解了數(shù)據(jù)清洗的步驟，歡迎感興趣的伙伴們閱讀。數(shù)據(jù)分析整個框架里面比較關(guān)鍵除了模型本身以外，更多依賴的是豐富高質(zhì)量的數(shù)據(jù)源。在數(shù)據(jù)收集時需要捕獲有關(guān)源的關(guān)鍵元數(shù)據(jù)，如來源、大小、時效性和相關(guān)內(nèi)容的額外知識。迭代地識別當(dāng)前數(shù)據(jù)資產(chǎn)基礎(chǔ)和這些數(shù)據(jù)源的差距，使用分析、可視化、挖掘或其他數(shù)據(jù)科學(xué)方法探索這些數(shù)據(jù)源，以定義模型算法輸入或模型假設(shè)。由于原始數(shù)據(jù)中或多或少存在一些缺失、損壞的臟數(shù)據(jù)。如果不處理會導(dǎo)致模型失效。就好比，一個水平很高的廚師，給到的原材料如果不衛(wèi)生不干凈，那也很難做出一道讓人滿意的菜品。因此在整合數(shù)據(jù)建立模型之前，應(yīng)先評估數(shù)據(jù)的質(zhì)量。對數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗。當(dāng)然，數(shù)據(jù)清洗除了能保障高質(zhì)量的數(shù)據(jù)輸出之外。也能夠同步對數(shù)據(jù)探索。數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)探索的作用是相輔相成的，通過數(shù)據(jù)探索，檢閱數(shù)據(jù)的特征描述、分布推斷以及結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，能更好的為數(shù)據(jù)清洗選擇合適的清洗方法。而數(shù)據(jù)清洗后的數(shù)據(jù)則可以更有效的進(jìn)行數(shù)據(jù)探索。本文重點(diǎn)講解數(shù)據(jù)清洗的一些方法和注意事項。接下來，介紹數(shù)據(jù)清洗的兩個重要部分：異常值判別和缺失值處理。01異常值判別數(shù)據(jù)清洗的第一步是識別會影響分析結(jié)果的“異?！睌?shù)據(jù)，然后判斷是否剔除。異常值通常有以下幾個表現(xiàn)：（1）缺乏完整性完整性即記錄數(shù)量名稱是否完整，內(nèi)部數(shù)據(jù)由于屬于企業(yè)內(nèi)部自己生產(chǎn)的數(shù)據(jù)，相對而言比較好掌控檢查。而如果是采購的外部數(shù)據(jù)，例如：城市土地人口宏觀數(shù)據(jù)或者某城的二手房交易數(shù)據(jù)，則完整性需要外部數(shù)據(jù)供應(yīng)商提出相應(yīng)保障。（2）缺乏準(zhǔn)確性收集的數(shù)據(jù)必須要能夠正確反映業(yè)務(wù)需求，否則分析結(jié)論會對業(yè)務(wù)造成誤導(dǎo)。這方面的檢查，需要首先理解業(yè)務(wù)背景，第二需要判斷收集的此類數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)項是否可以轉(zhuǎn)換為分析項目所需數(shù)據(jù)。如果部分?jǐn)?shù)據(jù)不符合業(yè)務(wù)邏輯，或者數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性很差，則對數(shù)據(jù)分析造成很大的影響。（3）缺乏唯一性數(shù)據(jù)的唯一性應(yīng)該從兩個角度檢查，常見的錯誤是多個數(shù)據(jù)一個編碼，例如產(chǎn)品住宅，產(chǎn)品商鋪都是同一編碼，或者同時一個實(shí)物對應(yīng)多個編碼。如果導(dǎo)入系統(tǒng)，系統(tǒng)需要能夠識別，否則將會影響分析主體的唯一性。目前常用的識別異常數(shù)據(jù)的方法有物理判別法和統(tǒng)計判別法：物理判別法：根據(jù)人們對客觀事物、業(yè)務(wù)等已有的認(rèn)識，判別由于外界干擾、人為誤差等原因造成實(shí)測數(shù)據(jù)偏離正常結(jié)果，判斷異常值。例如常見的年月日基本信息，顯示值為：1900年1月1日。這種判別方式需要人工干預(yù)，檢查的工作量較大，如果沒有找到數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系容易出錯漏處理。統(tǒng)計判別法：通過系統(tǒng)設(shè)定一個置信概率，并確定一個置信上下限，凡超過此限的誤差，就認(rèn)為它不屬于隨機(jī)誤差范圍，自動判定為異常值。這種方法高效明確，且不會遺漏錯誤臟數(shù)據(jù)。常用的方法有：拉依達(dá)準(zhǔn)則、肖維勒準(zhǔn)則、格拉布斯準(zhǔn)則、狄克遜準(zhǔn)則、t檢驗等。（具體描述查看下圖）這種系統(tǒng)判別并進(jìn)行刪除異常值的方式雖然高效，但也存在風(fēng)險。因為每個方法不盡相同，得出的異常值也有可能存在偏差。為了減少這種誤刪的概率，可以將多種統(tǒng)計判別方法結(jié)合使用，并且要找出異常值出現(xiàn)的原因。是手工錄入錯誤還是數(shù)據(jù)接收過程中出錯。同時，如果發(fā)現(xiàn)有多個異常值，建議逐個刪除，即刪除一個后再進(jìn)行檢驗。02缺失值處理在數(shù)據(jù)缺失嚴(yán)重的情況下，分析結(jié)果會失真。因此需要將缺失值進(jìn)行填補(bǔ)，傳統(tǒng)方式檢查出來的空值有人工進(jìn)行補(bǔ)充，但是需要補(bǔ)充人員找到相關(guān)資料檢驗無誤后再進(jìn)行填補(bǔ)。當(dāng)然如果對于結(jié)果要求并不是特別大，且我們能通過數(shù)據(jù)找到規(guī)律的情況下，可以采用合理的方法自動填補(bǔ)空缺值。例如：可以根據(jù)身份證號碼，自動判斷人員的性別。常見的方法有平均值填充、K最近距離法、回歸法、極大似線估計法等。（具體描述查看下圖）值得注意的是，數(shù)據(jù)收集的過程中，如果對于某個字段要求必輸，則可以通過系統(tǒng)導(dǎo)入時自動判斷是否為null，如果為null則導(dǎo)入不成功，從源頭控制數(shù)據(jù)質(zhì)量。當(dāng)然，我們在做數(shù)據(jù)分析的過程中，也要看數(shù)據(jù)量的大小。一般情況下數(shù)據(jù)量越大，異常值和缺失值對整體分析結(jié)果的影響會逐漸變小。所以，在“大數(shù)據(jù)”模式下，如果異常值和缺失值較小的情況下，可以忽略減輕部分工作量，而側(cè)重對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)合理性進(jìn)行分析。03格式內(nèi)容清洗如果數(shù)據(jù)是由系統(tǒng)日志而來，那么通常在格式和內(nèi)容方面，會與元數(shù)據(jù)的描述一致。而如果數(shù)據(jù)是由人工收集或用戶填寫而來，則有很大可能性在格式和內(nèi)容上存在一些問題，簡單來說，格式內(nèi)容問題有以下幾類：1、字段顯示格式不一致這種問題通常與輸入端有關(guān)，在整合多來源數(shù)據(jù)時也有可能遇到，將其處理成一致的某種格式即可。2、內(nèi)容中有不該存在的字符某些內(nèi)容可能只包括一部分字符，比如身份證號是數(shù)字+字母，中國人姓名是漢字（趙C這種情況還是少數(shù)）。最典型的就是頭、尾、中間的空格，也可能出現(xiàn)姓名中存在數(shù)字符號、身份證號中出現(xiàn)漢字等問題。這種情況下，需要以半自動校驗半人工方式來找出可能存在的問題，并去除不需要的字符。3、內(nèi)容與該字段應(yīng)有內(nèi)容不符姓名寫了性別，身份證號寫了手機(jī)號等等，均屬這種問題。但該問題特殊性在于：并不能簡單的以刪除來處理，因為成因有可能是人工填寫錯誤，也有可能是前端沒有校驗，還有可能是導(dǎo)入數(shù)據(jù)時部分或全部存在列沒有對齊的問題，因此要詳細(xì)識別問