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大数据建模应用实战

发布时间:2022-12-12 admin

【课程目标】

本课程专注于大数据建模课程,面向数据分析部等专门负责数据分析与建模的人士。主要内容包括数据建模的过程和步骤,以及建模涉及到的分析方法、分析模型,以及模型优化等。

本课程从实际的业务需求出发,对数据分析及数据挖掘技术进行了全面的介绍,通过大量的操作演练,帮助学员掌握数据分析和数据挖掘的思路、方法、工具,从大量的企业经营数据中进行分析,发现业务运作规律,进行客户洞察,挖掘客户行为特点,消费行为,实现精准营销,帮助运营团队深入理解业务运作,以达到提升学员的数据综合分析能力,支撑运营决策的目的。

通过本课程的学习,达到如下目的:

1、  掌握数据建模的基本过程和步骤。

2、  掌握数据建模前的属性筛选的系统方法,为建模打下基础。

3、  掌握常用的数值预测模型,包括回归预测和时序预测,以及其适用场景。

4、  掌握常用的分类预测模型,包括逻辑回归、决策树、神经网络、判别分析等等,以及分类模型的优化。

5、  掌握数据挖掘常用的专题模型。

【授课时间】

2-3天时间(每天6个小时)

可根据具体需求进行调整和筛选内容

【授课对象】

业务支撑、网络中心、IT系统部、数据分析部等对业务数据分析有较高要求的相关专业人员。

【学员要求】

1、    每个学员自备一台便携机(必须)

2、    便携机中事先安装好OfficeExcel 2013版本及以上。

3、    便携机中事先安装好IBMSPSS Statistics v24版本以上软件。

注:讲师可以提供试用版本软件及分析数据源。 

【授课方式】

基础知识精讲 + 案例演练 + 实际业务问题分析 + SPSS实际操作

本课程突出数据挖掘的实际应用,结合行业的典型应用特点,从实际问题入手,引出相关知识,进行大数据的收集与处理;探索数据之间的规律及关联性,帮助学员掌握系统的数据预处理方法;介绍常用的模型,训练模型,并优化模型,以达到最优分析结果。

【课程大纲】

第一部分:  数据建模基本过程

1、预测建模六步法

Ø  选择模型:基于业务选择恰当的数据模型

Ø  属性筛选:选择对目标变量有显著影响的属性来建模

Ø  训练模型:采用合适的算法对模型进行训练,寻找到最合适的模型参数

Ø  评估模型:进行评估模型的质量,判断模型是否可用

Ø  优化模型:如果评估结果不理想,则需要对模型进行优化

Ø  应用模型:如果评估结果满足要求,则可应用模型于业务场景

2、数据挖掘常用的模型

Ø  数值预测模型:回归预测、时序预测等

Ø  分类预测模型:逻辑回归、决策树、神经网络、支持向量机等

Ø  市场细分:聚类、RFM、PCA等

Ø  产品推荐:关联分析、协同过滤等

Ø  产品优化:回归、随机效用等

Ø  产品定价:定价策略/最优定价等

3、属性筛选/特征选择/变量降维

Ø  基于变量本身特征

Ø  基于相关性判断

Ø  因子合并(PCA等)

Ø  IV值筛选(评分卡使用)

Ø  基于信息增益判断(决策树使用)

4、模型评估

Ø  模型质量评估指标:R^2、正确率/查全率/查准率/特异性等

Ø  预测值评估指标:MAD、MSE/RMSE、MAPE、概率等

Ø  模型评估方法:留出法、K拆交叉验证、自助法等

Ø  其它评估:过拟合评估

5、模型优化

Ø  优化模型:选择新模型/修改模型

Ø  优化数据:新增显著自变量

Ø  优化公式:采用新的计算公式

6、模型实现算法(暂略)

7、好模型是优化出来的

案例:通信客户流失分析及预警模型

 

第二部分:  属性筛选方法

问题:如何选择合适的属性来进行建模预测?

比如:价格是否可用于产品销量的预测?套餐的合理性是否会影响客户流失?在欺诈风险中有哪些数据会有异常表现?

 

1、属性筛选/变量降维的常用方法

Ø  基于变量本身特征来选择属性

Ø  基于数据间的相关性来选择属性

Ø  基于因子合并(如PCA分析)实现变量的合并

Ø  利用IV值筛选

Ø  基于信息增益来选择属性

2、相关分析(衡量变量间的线性相关性)

问题:这两个属性是否会相互影响?影响程度大吗?

Ø  相关分析简介

Ø  相关分析的三个种类

²  简单相关分析

²  偏相关分析

²  距离相关分析

Ø  相关系数的三种计算公式

²  Pearson相关系数

²  Spearman相关系数

²  Kendall相关系数

Ø  相关分析的假设检验

Ø  相关分析的四个基本步骤

演练:体重与腰围的关系

演练:营销费用会影响销售额吗

演练:哪些因素与汽车销量有相关性

演练:通信费用与开通月数的相关分析

Ø  偏相关分析

²  偏相关原理:排除不可控因素后的两变量的相关性

²  偏相关系数的计算公式

²  偏相关分析的适用场景

Ø  距离相关分析

3、方差分析(衡量类别变量与数据变量的相关性)

问题:哪些才是影响销量的关键因素?

Ø  方差分析的应用场景

Ø  方差分析的三个种类

²  单因素方差分析

²  多因素方差分析

²  协方差分析

Ø  方差分析的原理

Ø  方差分析的四个步骤

Ø  解读方差分析结果的两个要点

演练:终端摆放位置与终端销量有关吗

演练:开通月数对客户流失的影响分析

演练:客户学历对消费水平的影响分析

演练:广告和价格是影响终端销量的关键因素吗

演练:营业员的性别、技能级别对产品销量有影响吗

演练:寻找影响产品销量的关键因素

Ø  多因素方差分析原理

Ø  多因素方差分析的作用

Ø  多因素方差结果的解读

演练:广告形式、地区对销量的影响因素分析(多因素)

Ø  协方差分析原理

Ø  协方差分析的适用场景

演练:饲料对生猪体重的影响分析(协方差分析)

4、列联分析/卡方检验(两类别变量的相关性分析)

Ø  交叉表与列联表

Ø  卡方检验的原理

Ø  卡方检验的几个计算公式

Ø  列联表分析的适用场景

案例:套餐类型对客户流失的影响分析

案例:学历对业务套餐偏好的影响分析

案例:行业/规模对风控的影响分析

5、相关性分析各种方法的适用场景

6、主成份分析(PCA)

Ø  因子分析的原理

Ø  因子个数如何选择

Ø  如何解读因子含义

案例:提取影响电信客户流失的主成分分析

 

第三部分:  回归预测模型篇

问题:如何预测产品的销量/销售金额?如果产品跟随季节性变动,该如何预测?新产品上市,如果评估销量上限及销售增速?

1、常用的数值预测模型

Ø  回归预测

Ø  时序预测

2、回归预测/回归分析

问题:如何预测未来的销售量(定量分析)?

Ø  回归分析的基本原理和应用场景

Ø  回归分析的种类(一元/多元、线性/曲线)

Ø  得到回归方程的四种常用方法

²  Excel函数

²  散点图+趋势线

²  线性回归工具

²  规范求解

Ø  线性回归分析的五个步骤

Ø  回归方程结果的解读要点

Ø  评估回归模型质量的常用指标

Ø  评估预测值的准确度的常用指标

演练:散点图找推广费用与销售额的关系(一元线性回归)

演练:推广费用、办公费用与销售额的关系(多元线性回归)

演练:让你的营销费用预算更准确

演练:如何选择最佳的回归预测模型(曲线回归)

Ø  带分类变量的回归预测

演练:汽车季度销量预测

演练:工龄、性别与终端销量的关系

演练:如何评估销售目标与资源配置(营业厅)

3、自动筛选不显著自变量

 

第四部分:  回归模型优化篇

1、回归分析的基本原理

Ø  三个基本概念:总变差、回归变差、剩余变差

Ø  方程的显著性检验:是否可以做回归分析?

Ø  因素的显著性检验:自变量是否可用?

Ø  拟合优度检验:回归模型的质量评估?

Ø  理解标准误差的含义:预测的准确性?

2、回归模型优化思路:寻找最佳回归拟合线

Ø  如何处理预测离群值(剔除离群值)

Ø  如何剔除非显著因素(剔除不显著因素)

Ø  如何进行非线性关系检验(增加非线性自变量)

Ø  如何进行相互作用检验(增加相互作用自变量)

Ø  如何进行多重共线性检验(剔除共线性自变量)

Ø  如何检验误差项(修改因变量)

Ø  如何判断模型过拟合(模型过拟合判断)

案例:模型优化案例

3、规划求解工具简介

4、自定义回归模型(如何利用规划求解进行自定义模型)

案例:如何对餐厅客流量进行建模及模型优化

5、好模型都是优化出来的

第五部分:  时序预测模型

问题:无法找到影响因素,无法回归建模,怎么办?随着业务受季节性因素影响,未来的销量如何预测?

1、时序序列简介

2、时序分析的原理及应用场景

3、常见时序预测模型

1、评估预测值的准确度指标

Ø  平均绝对误差MAD

Ø  均方差MSE/RMSE

Ø  平均误差率MAPE

4、移动平均

Ø  应用场景及原理

Ø  移动平均种类

²  一次移动平均

²  二次移动平均

²  加权移动平均

²  移动平均比率法

Ø  移动平均关键问题

²  最佳期数N的选择原则

²  最优权重系数的选取原则

演练:平板电脑销量预测及评估

演练:快销产品季节销量预测及评估

5、指数平滑

Ø  应用场景及原理

Ø  最优平滑系数的选取原则

Ø  指数平滑种类

²  一次指数平滑

²  二次指数平滑(Brown线性、Holt线性、Holt指数、阻尼线性、阻尼指数)

²  三次指数平滑

演练:煤炭产量预测

演练:航空旅客量预测及评估

6、温特期季节性预测模型

Ø  适用场景及原理

Ø  Holt-Winters加法模型

Ø  Holt-Winters乘法模型

演练:汽车销量预测及评估

7、回归季节预测模型

Ø  季节性回归模型的参数

Ø  基于时期t的相加模型

Ø  基于时期t的相乘模型

Ø  怎样解读模型的含义

案例:美国航空旅客里程的季节性趋势分析

8、新产品预测模型与S曲线

Ø  新产品累计销量的S曲线模型

Ø  如何评估销量增长的上限以及拐点

Ø  珀尔曲线与龚铂兹曲线

案例:如何预测产品的销售增长拐点,以及销量上限

演戏:预测IPad产品的销量

第六部分:  分类预测模型

问题:如何评估客户购买产品的可能性?或者说,影响客户购买意向的产品关键特性是什么?

1、分类预测模型概述

2、常见分类预测模型

3、评估分类模型的常用指标

Ø  正确率、查全率/查准率、特异性等

4、逻辑回归分析模型(LR)

问题:如果评估用户是否购买产品的概率?

Ø  逻辑回归模型原理及适用场景

Ø  逻辑回归的种类

²  二项逻辑回归

²  多项逻辑回归

Ø  如何解读逻辑回归方程

Ø  带分类自变量的逻辑回归分析

Ø  多项逻辑回归

案例:如何评估用户是否会购买某产品(二项逻辑回归)

案例:多品牌选择模型分析(多项逻辑回归)

5、决策树分类(DT)

问题:如何提取客户流失者、拖欠货款者的特征?如何预测其流失的概率?

Ø  决策树分类的原理

Ø  决策树的三个关键问题

²  如何选择最佳属性来构建节点

²  如何分裂变量

²  如何修剪决策树

Ø  选择最优属性

²  熵、基尼索引、分类错误

²  属性划分增益

Ø  如何分裂变量

²  多元划分与二元划分

²  连续变量离散化(最优划分点)

Ø  修剪决策树

²  剪枝原则

²  预剪枝与后剪枝

Ø  构建决策树的四个算法

²  C5.0、CHAID、CART、QUEST

²  各种算法的比较

Ø  如何选择最优分类模型?

案例:识别银行欠货风险,提取欠货者的特征

案例:客户流失预警与客户挽留模型

6、人工神经网络(ANN)

Ø  神经网络概述

Ø  神经网络基本原理

Ø  神经网络的结构

Ø  神经网络的建立步骤

Ø  神经网络的关键问题

Ø  BP反向传播网络(MLP)

Ø  径向基网络(RBF)

案例:评估银行用户拖欠货款的概率

7、判别分析(DA)

Ø  判别分析原理

Ø  距离判别法

Ø  典型判别法

Ø  贝叶斯判别法

案例:MBA学生录取判别分析

案例:上市公司类别评估

8、最近邻分类(KNN)

Ø  基本原理

Ø  关键问题

9、贝叶斯分类(NBN)

Ø  贝叶斯分类原理

Ø  计算类别属性的条件概率

Ø  估计连续属性的条件概率

Ø  贝叶斯网络种类:TAN/马尔科夫毯

Ø  预测分类概率(计算概率)

案例:评估银行用户拖欠货款的概率

 

第七部分:  分类模型优化篇(集成方法)

1、集成方法的基本原理:利用弱分类器构建强分类模型

Ø  选取多个数据集,构建多个弱分类器

Ø  多个弱分类器投票决定

2、集成方法/元算法的种类

Ø  Bagging算法

Ø  Boosting算法

3、Bagging原理

Ø  如何选择数据集

Ø  如何进行投票

Ø  随机森林

4、Boosting的原理

Ø  AdaBoost算法流程

Ø  样本选择权重计算公式

Ø  分类器投票权重计算公式

 

第八部分:  银行信用评分卡模型

1、信用评分卡模型简介

2、评分卡的关键问题

3、信用评分卡建立过程

Ø  筛选重要属性

Ø  数据集转化

Ø  建立分类模型

Ø  计算属性分值

Ø  确定审批阈值

4、筛选重要属性

Ø  属性分段

Ø  基本概念:WOE、IV

Ø  属性重要性评估

5、数据集转化

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