Python：我的交易行為終于在分析1225萬條淘寶數據，搞清楚了

1、項目背景與分析說明

1）項目背景

??網購已經成為人們生活不可或缺的一部分，本次項目基于淘寶app平臺數據，通過相關指標對用戶行為進行分析，從而探索用戶相關行為模式。

2）數據和字段說明

??本文使用的數據集包含了2014.11.18到2014.12.18之間，淘寶App移動端一個月內的用戶行為數據。該數據有12256906天記錄，共6列數據。

• user_id：用戶身份
• item_id：商品id
• behavior_type：用戶行為類型(包括點擊、收藏、加入購物車、支付四種行為，分別用數字1、2、3、4表示)
• user_geohash：地理位置
• item_category：品類id(商品所屬的分類)
• time：用戶行為發生的時間

3）分析的維度

• 流量指標分析
• 用戶行為分析
• 漏斗流失分析
• 用戶價值RFM分析

4）電商常用分析方法

5）什么是漏斗分析？

“漏斗分析”是一套流程式數據分析，它能夠科學反映用戶行為狀態，以及從起點到終點各階段用戶轉化率情況的一種重要分析模型。

2、導入相關庫

import numpy as np

import pandas as pd

import matplotlib as  mpl

import matplotlib.pyplot as  plt

import seaborn as sns

import warnings

# 設置為seaborn繪圖風格

sns.set(style="darkgrid",font_scale=1.5)



# 用來顯示中文標簽

mpl.rcParams["font.family"] = "SimHei"



# 用來顯示負號

mpl.rcParams["axes.unicode_minus"] = False



# 有時候運行代碼時會有很多warning輸出，像提醒新版本之類的，如果不想這些亂糟糟的輸出，可以使用如下代碼

warnings.filterwarnings('ignore')

3、數據預覽、數據預處理

# 注意：str是為了將所有的字段都讀成字符串

df = pd.read_csv("taobao.csv",dtype=str)

df.shape

df.info()

df.sample(5)

結果如下：

1）計算缺失率

# 由于地理位置的缺失值太多，我們也沒辦法填充，因此先刪除這一列

df.apply(lambda x:sum(x.isnull())/len(x),axis=0)

結果如下：

2）刪除地理位置這一列

df.drop(["user_geohash"],axis=1,inplace=True)

3）處理時間time列，將該列拆分為date日期列，和hour小時列

df["date"] = df.time.str[0:-3]

df["hour"] = df.time.str[-2:]

df.sample(5)

結果如下：

4）將time、date列都變為標準日期格式，將hour列變為int格式

df["date"] = pd.to_datetime(df["date"])

df["time"] = pd.to_datetime(df["time"])

df["hour"] = df["hour"].astype(int)

df.dtypes

結果如下：

5）將數據按照time列，升序排列

df.sort_values(by="time",ascending=True,inplace=True)

df.head()

解果如下：

6）刪除原始索引，重新生成新的索引

df.reset_index(drop=True,inplace=True)

df.head()

結果如下：

知識點：注意reset_index()中傳入參數drop的這種用法。

7）使用describe()函數查看數據的分布，這里使用了一個include參數，注意一下

# 查看所有object字符串類型的數據分布狀況

df.describe(include=["object"])

# describe()默認只會統計數值型變量的數據分布情況。

df.describe()

# 查看所有數據類型的數據分布狀況

df.describe(include="all")

結果如下：

知識點：注意describe()函數中傳入參數include的用法。

8）對時間數據做一個概覽

df["date"].unique()

結果如下：

4、模型構建

1）流量指標的處理

pv：指的是頁面總瀏覽量。每個用戶每刷新一次網頁，就會增加一次pv。

uv：指的是獨立訪客數。一臺電腦一個ip也就是一個獨立訪客。實際分析中，我們都是認為每個人只使用一臺電腦，即每一個獨立訪客代表一個用戶。

① 總計pv和uv

total_pv = df["user_id"].count()

total_pv

total_uv = df["user_id"].nunique()

total_uv

結果如下：

結果分析：從圖中可以看到，該網站頁面的總瀏覽量為12256906次，該頁面的獨立訪客數共有10000個。

② 日期維度下的uv和pv：uv表示頁面總瀏覽量，pv表示獨立訪客數

pv_daily = df.groupby("date")['user_id'].count()

pv_daily.head(5)

uv_daily = df.groupby("date")['user_id'].apply(lambda x: x.nunique())

# uv_daily = df.groupby("date")['user_id'].apply(lambda x: x.drop_duplicates().count())

uv_daily.head()

pv_uv_daily = pd.concat([pv_daily,uv_daily],axis=1)

pv_uv_daily.columns = ["pv","uv"]

pv_uv_daily.head()

# 繪圖代碼如下

plt.figure(figsize=(16,10))

plt.subplot(211)

plt.plot(pv_daily,c="r")

plt.title("每天頁面的總訪問量(PV)")

plt.subplot(212)

plt.plot(uv_daily,c="g")

plt.title("每天頁面的獨立訪客數(UV)")

#plt.suptitle("PV和UV的變化趨勢")

plt.tight_layout()

plt.savefig("PV和UV的變化趨勢",dpi=300)

plt.show()

結果如下：

繪圖如下：

結果分析：從圖中可以看出，pv和uv數據呈現高度的正相關。雙12前后，pv和uv都在350000-400000之間波動，雙十二的時候，頁面訪問量急劇上升，證明這次活動的效果很好。

③ 時間維度下的pv和uv

pv_hour = df.groupby("hour")['user_id'].count()

pv_hour.head()

uv_hour = df.groupby("hour")['user_id'].apply(lambda x: x.nunique())

uv_hour.head()

pv_uv_hour = pd.concat([pv_hour,uv_hour],axis=1)

pv_uv_hour.columns = ["pv_hour","uv_hour"]

pv_uv_hour.head()

# 繪圖代碼如下

plt.figure(figsize=(16,10))

pv_uv_hour["pv_hour"].plot(c="steelblue",label="每個小時的頁面總訪問量")

plt.ylabel("頁面訪問量")



pv_uv_hour["uv_hour"].plot(c="red",label="每個小時的頁面獨立訪客數",secondary_y=True)

plt.ylabel("頁面獨立訪客數")

plt.xticks(range(0,24),pv_uv_hour.index)



plt.legend(loc="best")

plt.grid(True)



plt.tight_layout()

plt.savefig("每個小時的PV和UV的變化趨勢",dpi=300)

plt.show()

結果如下：

繪圖如下：

結果分析：從圖中可以看出，晚上22：00-凌晨5：00，頁面的訪問用戶數量和訪問量逐漸降低，該時間段很多人都是處在休息之中。而從早上6：00-10：00用戶數量逐漸呈現上升趨勢，10：00-18：00有一個比較平穩的狀態，這個時間段是正常的上班時間。但是18：00以后，一直到晚上22：00，用戶劇烈激增，一直達到一天中訪問用戶數的最大值。運營人員可以參考用戶的活躍時間段，采取一些促銷活動。

2）用戶行為指標

① 總計點擊、收藏、添加購物車、支付用戶的情況

type_1 = df[df['behavior_type']=="1"]["user_id"].count()

type_2 = df[df['behavior_type']=="2"]["user_id"].count()

type_3 = df[df['behavior_type']=="3"]["user_id"].count()

type_4 = df[df['behavior_type']=="4"]["user_id"].count()

print("點擊用戶：",type_1)

print("收藏用戶：",type_2)

print("添加購物車用戶：",type_3)

print("支付用戶：",type_4)

結果如下：

結果分析：從圖中可以看到，用戶進行頁面點擊–>收藏和加如購物車–>支付，逐漸呈現下降趨勢。關于這方面的分析，將在下面的漏斗圖中繼續更為深入的說明。

② 日期維度下，點擊、收藏、添加購物車、支付用戶的情況

pv_date_type = pd.pivot_table(df,index='date',

                             columns='behavior_type',

                             values='user_id',

                             aggfunc=np.size)

pv_date_type.columns = ["點擊","收藏","加入購物車","支付"]

pv_date_type.head()

# 繪圖如下

plt.figure(figsize=(16,10))

sns.lineplot(data=pv_date_type[['收藏', '加入購物車', '支付']])



plt.tight_layout()

plt.savefig("不同日期不同用戶行為的PV變化趨勢",dpi=300)

plt.show()

結果如下：

繪圖如下：

③ 時間維度下，點擊、收藏、添加購物車、支付用戶的情況

pv_hour_type = pd.pivot_table(df,index='hour',

                             columns='behavior_type',

                             values='user_id',

                             aggfunc=np.size)

pv_hour_type.columns = ["點擊","收藏","加入購物車","支付"]

pv_hour_type.head()

# 繪圖如下

plt.figure(figsize=(16,10))

sns.lineplot(data=pv_hour_type[['收藏', '加入購物車', '支付']])



pv_hour_type["點擊"].plot(c="pink",linewidth=5,label="點擊",secondary_y=True)

plt.legend(loc="best")



plt.tight_layout()

plt.savefig("不同小時不同用戶行為的PV變化趨勢",dpi=300)

plt.show()

結果如下：

繪圖如下：

④ 支付次數前10的用戶行為細分

df["user_id1"] = df["user_id"]

buy_first = pd.pivot_table(df,index='user_id',

                             columns='behavior_type',

                             values='user_id1',

                             aggfunc="count")

buy_first.columns = ["點擊","收藏","加入購物車","支付"]

buy_first_10 = buy_first.sort_values(by="支付",ascending=False)[:10]

buy_first_10

# 繪制圖形如下

plt.figure(figsize=(16,10))

plt.subplot(311)

plt.plot(buy_first_10["點擊"],c="r")

plt.title("點擊數的變化趨勢")

plt.subplot(312)

plt.plot(buy_first_10["收藏"],c="g")

plt.title("收藏數的變化趨勢")

plt.subplot(313)

plt.plot(buy_first_10["加入購物車"],c="b")

plt.title("加入購物車的變化趨勢")



plt.xticks(np.arange(10),buy_first_10.index)



plt.tight_layout()

plt.savefig("支付數前10的用戶，在點擊、收藏、加入購物車的變化趨勢",dpi=300)

plt.show()

結果如下：

繪圖如下：

結果分析：通過這個分析，我們可以看出，購買次數最多的用戶，點擊、收藏、加入購車的次數不一定是最多的，

⑤ ARPPU分析：平均每用戶收入，即可通過“總收入/AU” 計算得出

total_custome = df[df['behavior_type'] == "4"].groupby(["date","user_id"])["behavior_type"].count()\

                .reset_index().rename(columns={"behavior_type":"total"})

total_custome.head()

total_custome2 = total_custome.groupby("date").sum()["total"]/\

                 total_custome.groupby("date").count()["total"]

total_custome2.head(10)

# 繪圖如下

x = len(total_custome2.index.astype(str))

y = total_custome2.index.astype(str)



plt.plot(total_custome2.values)

plt.xticks(range(0,30,7),[y[i] for i in range(0,x,7)],rotation=90)

plt.title("每天的人均消費次數")



plt.tight_layout()

plt.savefig("每天的人均消費次數",dpi=300)

plt.show()

結果如下：

繪圖如下：

⑥ 日ARPU分析：表示的是平均每用戶收入。ARPU = 總收入/AU得到

df["operation"] = 1

aa = df.groupby(["date","user_id",'behavior_type'])["operation"].count().\

     reset_index().rename(columns={"operation":"total"})

aa.head(10)

aa1 = aa.groupby("date").apply(lambda x: x[x["behavior_type"]=="4"]["total"].sum()/x["user_id"].nunique())

aa1.head(10)

# 繪圖如下

x = len(aa1.index.astype(str))

y = aa1.index.astype(str)



plt.plot(aa1.values)

plt.xticks(range(0,30,7),[y[i] for i in range(0,x,7)],rotation=90)

plt.title("每天的活躍用戶消費次數")



plt.tight_layout()

plt.savefig("每天的活躍用戶消費次數",dpi=300)

plt.show()

結果如下：

繪圖如下：

⑦ 付費率PUR = APA/AU，這里用【消費人數 / 活躍用戶人數】代替

rate = aa.groupby("date").apply(lambda x: x[x["behavior_type"]=="4"]["total"].count()/x["user_id"].nunique())

rate.head(10)

# 繪圖如下

x = len(rate.index.astype(str))

y = rate.index.astype(str)



plt.plot(rate.values)

plt.xticks(range(0,30,7),[y[i] for i in range(0,x,7)],rotation=90)

plt.title("付費率分析")



plt.tight_layout()

plt.savefig("付費率分析",dpi=300)

plt.show()

結果如下：

⑧ 復購情況分析(復購率)

re_buy = df[df["behavior_type"]=="4"].groupby("user_id")["date"].apply(lambda x: x.nunique())

print(len(re_buy))

re_buy[re_buy >= 2].count() / re_buy.count()

結果如下：

3）漏斗分析

df_count = df.groupby("behavior_type").size().reset_index().\

           rename(columns={"behavior_type":"環節",0:"人數"})

           

type_dict = {

    "1":"點擊",

    "2":"收藏",

    "3":"加入購物車",

    "4":"支付"

}

df_count["環節"] = df_count["環節"].map(type_dict)



a = df_count.iloc[0]["人數"]

b = df_count.iloc[1]["人數"]

c = df_count.iloc[2]["人數"]

d = df_count.iloc[3]["人數"]

funnel = pd.DataFrame({"環節":["點擊","收藏及加入購物車","支付"],"人數":[a,b+c,d]})



funnel["總體轉化率"] = [i/funnel["人數"][0] for i in funnel["人數"]]

funnel["單一轉化率"] = np.array([1.0,2.0,3.0])

for i in range(0,len(funnel["人數"])):

    if i == 0:

        funnel["單一轉化率"][i] = 1.0

    else:

        funnel["單一轉化率"][i] = funnel["人數"][i] / funnel["人數"][i-1]

# 繪圖如下

import plotly.express as px

import plotly.graph_objs as go



trace = go.Funnel(

    y = ["點擊", "收藏及加入購物車", "購買"],

    x = [funnel["人數"][0], funnel["人數"][1], funnel["人數"][2]],

    textinfo = "value+percent initial",

    marker=dict(color=["deepskyblue", "lightsalmon", "tan"]),

    connector = {"line": {"color": "royalblue", "dash": "solid", "width": 3}})

    

data =[trace]



fig = go.Figure(data)



fig.show()

結果如下：

繪圖如下：

結果分析：由于收藏和加入購車都是有購買意向的一種用戶行為，切不分先后順序，因此我們將其合并看作一個階段。從上面的漏斗圖和funnel表可以看出，從瀏覽到具有購買意向(收藏和加入購物車)，只有5%的轉化率，但是到了真正到購買的轉化率只有1%，再看“單一轉化率”，從具有購買意向到真正購買的轉化率達到了20%。說明從瀏覽到進行收藏和加入購物車的階段，是指標提升的重要環節。

4）客戶價值分析(RFM分析)

from datetime import datetime

# 最近一次購買距離現在的天數

recent_buy = df[df["behavior_type"]=="4"].groupby("user_id")["date"].\

             apply(lambda x:datetime(2014,12,20) - x.sort_values().iloc[-1]).reset_index().\

             rename(columns={"date":"recent"})

recent_buy["recent"] = recent_buy["recent"].apply(lambda x: x.days)

recent_buy[:10]

# 購買次數計算

buy_freq = df[df["behavior_type"]=="4"].groupby("user_id")["date"].count().reset_index().\

          rename(columns={"date":"freq"})

buy_freq[:10]

# 將上述兩列數據，合并起來

rfm = pd.merge(recent_buy,buy_freq,on="user_id")

rfm[:10]

# 給不同類型打分

r_bins = [0,5,10,15,20,50]

f_bins = [1,30,60,90,120,900]

rfm["r_score"] = pd.cut(rfm["recent"],bins=r_bins,labels=[5,4,3,2,1],right=False)

rfm["f_score"] = pd.cut(rfm["freq"],bins=f_bins,labels=[1,2,3,4,5],right=False)

for i in ["r_score","f_score"]:

    rfm[i] = rfm[i].astype(float)

rfm.describe()

# 比較各分值與各自均值的大小

rfm["r"] = np.where(rfm["r_score"]>3.943957,"高","低")

rfm["f"] = np.where(rfm["f_score"]>1.133356,"高","低")

# 將r和f列的字符串合并起來

rfm["value"] = rfm["r"].str[:] + rfm["f"].str[:]

rfm.head()

# 自定義函數給用戶貼標簽

def trans_labels(x):

    if x == "高高":

        return "重要價值客戶"

    elif x == "低高":

        return "重要喚回客戶"

    elif x == "高低":

        return "重要深耕客戶"

    else:

        return "重要挽回客戶"

rfm["標簽"] = rfm["value"].apply(trans_labels)

# 計算出每個標簽的用戶數量

rfm["標簽"].value_counts()

結果如下：