一起学数据分析_3（模型建立与评估

一起学数据分析_3（模型建立与评估_1）

使用前面清洗好的数据来建立模型。使用自变量数据来预测是否存活（因变量）？

（根据问题特征，选择合适的算法）算法选择路径：

1.切割训练集与测试集

import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
from IPython.display import Image# 读取原数据数集
train = pd.read_csv('train.csv')
train.shape#读取清洗过的数据集
# 删除了姓名列（对因变量无关），文本数据改为数值型数据
data = pd.read_csv('clear_data.csv')

在作图时会使用中文标签，若要中文标签正常显示需要在前面加上下面的代码（应该放到我上一篇文章可视化部分）：

plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 用来正常显示中文标签
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False  # 用来正常显示负号
plt.rcParams['figure.figsize'] = (10, 6)  # 设置输出图片大小

在机器学习中有了数据集，需要按照一定比例把数据分为训练集与数据集（看我之前发的机器学习相关笔记），这里可以使用train_test_split() 函数：

在jupyter notebook中查看函数文档，了解用法和相关参数：

# 使用？来查看文档
train_test_split?

from sklearn.model_selection import train_test_split# 定义自变量和因变量
# 一般先取出X和y后再切割，有些情况会使用到未切割的，这时候X和y就可以用,x是清洗好的数据，y是我们要预测的存活数据'Survived'
X = data
y = train['Survived']# 对数据集进行切割
# 随机种子：random_state=
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, stratify=y, random_state=0)# 查看数据形状
X_train.shape, X_test.shapeX_test.head()

将数据集分为自变量和因变量
按比例切割训练集和测试集(一般测试集的比例有30%、25%、20%、15%和10%)
使用分层抽样
设置随机种子以便结果能复现

2.模型创建

创建基于线性模型的分类模型（逻辑回归）
创建基于树的分类模型（决策树、随机森林）
分别使用这些模型进行训练，分别的到训练集和测试集的得分
查看模型的参数，并更改参数值，观察模型变化

逻辑回归不是回归模型而是分类模型，不要与LinearRegression混淆
随机森林其实是决策树集成为了降低决策树过拟合的情况
线性模型所在的模块为sklearn.linear_model
树模型所在的模块为sklearn.ensemble

（模型的原理可查看我之前的笔记）

1逻辑回归模型：

导入包—使用模型—查看准确度—调整参数

from sklearn.linear_model import LogisticRegression
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier# 默认参数逻辑回归模型
lr = LogisticRegression()
# fit使用给定的训练数据去拟合模型
# sample_weight=None样本权重参数，用于在训练时调整损失函数（仅用于训练）
# 某一种类的数据数量特别多，其他种类的数量特别少，样本不平衡，导致样本不是总体样本的无偏估计，从而可能导致我们的模型预测能力下降
# 查看数据是否失衡（结果：没有）
train['Survived'].value_counts()
lr.fit(X_train, y_train)# lr = LogisticRegression().fit(X_train,y_train)# 查看数据是否失衡
train['Survived'].value_counts()# 查看训练集和测试集score值
# 返回平均准确度（把已知标签与预测标签对比）
# :.2f（表示浮点数小数点后两位）
print("Training set score: {:.2f}".format(lr.score(X_train, y_train)))
print("Testing set score: {:.2f}".format(lr.score(X_test, y_test)))
# format另一种使用法
print(f"Testing set score: {lr.score(X_test, y_test):.2f}")# 调整参数后的逻辑回归模型
# C,默认为1,越小越能限制模型的复杂度，模型就会越简单
# 因此需要找到合适的C值使得模型准确度升高，参数种类很多可以自己选择
# 模型简单就欠拟合，过于复杂就过拟合
lr2 = LogisticRegression(C=100)
lr2.fit(X_train, y_train)# score()返回平均准确度（把已知标签与预测标签对比）
print("Training set score: {:.2f}".format(lr2.score(X_train, y_train)))
print("Testing set score: {:.2f}".format(lr2.score(X_test, y_test)))

2随机森林模型：

# 默认参数的随机森林分类模型
rfc = RandomForestClassifier()
rfc.fit(X_train, y_train)print("Training set score: {:.2f}".format(rfc.score(X_train, y_train)))
print("Testing set score: {:.2f}".format(rfc.score(X_test, y_test)))# 调整参数后的随机森林分类模型
# n_estimators=100决策树的个数（默认100default）
# max_depth决策树的最大深度（没有默认值）
rfc2 = RandomForestClassifier(n_estimators=100, max_depth=5)
rfc2.fit(X_train, y_train)print("Training set score: {:.2f}".format(rfc2.score(X_train, y_train)))
print("Testing set score: {:.2f}".format(rfc2.score(X_test, y_test)))

3.输出模型预测结果

输出模型预测分类标签（predict() 函数）
输出不同分类标签的预测概率（predict_proba() 函数）

# 预测每个测试标签的结果
pred = lr.predict(X_train)
# 输出为每个测试集样本的预测结果（list）
# 打印前五个[0,5):01234   (左闭右开)
pred[:5]# 预测标签概率
# 返回每个样本标签的概率
pred_proba = lr.predict_proba(X_train)pred_proba[:10]
# 标签为0死亡的概率与1存活的概率