教你如何用python6个步骤搞定金融数据挖掘预处理

Python020

教你如何用python6个步骤搞定金融数据挖掘预处理,第1张

数据预处理没有标准的流程,通常针对不同的任务和数据集属性的不同而不同。下面就一起看下常用六大步完成数据预处理。

Step 1:导入相关模块

Step 2:获取数据

特征构造

Step 3:处理缺失值

Step 4:分类数据编码

创建虚拟变量

Step 5:划分训练集和测试集

Step 6:特征标准化

数据变换十大秘诀

数据变换[1]是将数据集的每个元素乘以常数;也就是说,将每个数变换为,其中,和都是实数。数据变换将可能改变数据的分布以及数据点的位置。

数据标准化[2](有时称为 z-score 或 standar score)是已重新缩放为平均值为零且标准偏差为1的变量。对于标准化变量,每种情况下的值在标准化变量上的值都表明它与原始变量的均值(或原始变量的标准偏差)的差值。

归一化数据 是将数据缩放到0到1范围内。

Binarizing Data

二值化[3]是将任何实体的数据特征转换为二值化的向量以使分类器算法更高效的过程。在一个简单的示例中,将图像的灰度从0-255光谱转换为0-

1 光谱就是二值化。

Mean Removal

去均值法 是将均值从每一列或特征中移除,使其以零为中心的过程。

One Hot Encoding

独热编码[4]是将分类变量转换为可以提供给ML算法以更好地进行预测的形式的过程。

Label Encoding

标签编码 适用于具有分类变量并将数据转换为数字的数据。

fit

transform

词向量 用于带有标签和数字的数据。此外,词向量可用于提取数据。

获取特征名称

Polynomial Features

多项式特征 用于生成多项式特征和交互特征。它还生成了一个新的特征矩阵数据,该数据是由所有次数小于或等于指定次数的特征的多项式组合组成的。

截距项

填补 (如用均值填补缺失值),它用列或特性数据中的平均值替换缺失的值

样本类别数量不均衡主要出现在分类建模的情况。通常为某类别的样本数量较少,导致模型忽略了小样本的特征,由大样本主导。

面对样本数量不均的情况,常用的方法如下:

抽样

常规的包含过抽样、欠抽样、组合抽样

过抽样:将样本较少的一类sample补齐

欠抽样:将样本较多的一类sample压缩

组合抽样:约定一个量级N,同时进行过抽样和欠抽样,使得正负样本量和等于约定量级N

这种方法要么丢失数据信息,要么会导致较少样本共线性,存在明显缺陷

权重调整

常规的包括算法中的weight,weight matrix

改变入参的权重比,比如boosting中的全量迭代方式、逻辑回归中的前置的权重设置

这种方式的弊端在于无法控制合适的权重比,需要多次尝试

核函数修正

通过核函数的改变,来抵消样本不平衡带来的问题

这种使用场景局限,前置的知识学习代价高,核函数调整代价高,黑盒优化

模型修正

通过现有的较少的样本类别的数据,用算法去探查数据之间的特征,判读数据是否满足一定的规律

比如,通过线性拟合,发现少类样本成线性关系,可以新增线性拟合模型下的新点

实际规律比较难发现,难度较高

python有专门处理不平衡数据的包

pip install imbalanced_learn

from imblearn.over_sampling import SMOTE # 过抽样处理库SMOTE

from imblearn.under_sampling import RandomUnderSampler # 欠抽样处理库RandomUnderSampler

from imblearn.ensemble import EasyEnsemble # 简单集成方法EasyEnsemble

#...不一一例举

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