利益予測はもう難しくありません。scikit-learn 線形回帰手法を使用すると、半分の労力で 2 倍の結果を得ることができます

1. はじめに

生成人工知能は間違いなく革新的なテクノロジーですが、ほとんどのビジネス上の問題に対しては、回帰や分類などの従来の機械学習モデルが依然として第一の選択肢です。

書き直された内容: プライベート エクイティやベンチャー キャピタルなどの投資家が機械学習をどのように活用できるかを想像してみてください。この質問に答えるには、まず、データ投資家が何に関心を持っているか、そしてそれがどのように使用されているかを理解する必要があります。企業への投資に関する意思決定は、経費、成長、バーンレートなどの定量化可能なデータだけでなく、創業者の記録、顧客からのフィードバック、製品体験などの定性的なデータにも基づいています

この記事では基本事項を紹介します。線形回帰に関する知識があれば、完全なコードはここにあります。

書き直す必要がある内容は次のとおりです: [コード]: https://github.com/RoyiHD/linear-regression

2. プロジェクト設定

この記事このプロジェクトには Jupyter Notebook を使用します。まずいくつかのライブラリをインポートします。

インポート ライブラリ

# 绘制图表import matplotlib.pyplot as plt# 数据管理和处理from pandas import DataFrame# 绘制热力图import seaborn as sns# 分析from sklearn.metrics import r2_score# 用于训练和测试的数据管理from sklearn.model_selection import train_test_split# 导入线性模型from sklearn.linear_model import LinearRegression# 代码注释from typing import List

3. データ

問題を単純化するために、この記事では地域データを使用します。データは会社の経費カテゴリと利益を表します。さまざまなデータポイントの例をいくつか見ることができます。この記事では、支出データを使用して線形回帰モデルをトレーニングし、利益を予測したいと考えています。

この記事で説明されているデータは企業の支出に関するものであることを理解することが重要です。有意義な予測力は、支出データを収益増加、地方税、償却、市場状況に関するデータと組み合わせた場合にのみ導き出されます

##136897.8書き直す必要があるコンテンツは次のとおりです: 471784.1書き換える必要があるのは: 192261.83##162597.7##101145.55

加载数据

companies: DataFrame = pd.read_csv("companies.csv", header = 0)

4、数据可视化

了解数据对于确定要使用的特征、需要进行归一化和转换的特征、从数据中删除异常值以及对特定数据点进行的处理是很重要的。

目标（利润）直方图

可以直接使用DataFrame绘制直方图（Pandas使用Matplotlib来绘制数据帧），可以直接访问利润并绘制它。

companies['Profit'].hist( color='g', bins=100);

图片

从数据中可以清楚地看出，利润超过20万美元的异常值非常罕见。这表明本文所涉及的数据代表的是规模较大的公司。鉴于异常值数量较少，可以将其保留

特征（支出）直方图

在这里，本文旨在使用特征的直方图，并观察其分布情况。Y轴表示数字频率，X轴表示支出

companies[["R&D Spend", "行政管理", "Marketing Spend"]].hist(figsize=(16, 20), bins=50, xlabelsize=8, ylabelsize=8)

图片

可以观察到一个健康的分布，只有很少的异常值。根据直觉，可以预期投入更多资金在研发和市场营销上的公司会获得更高的利润。从下面的散点图中可以看出，研发支出和利润之间存在明显的相关性

profits: DataFrame = companies[["Profit"]]research_and_development_spending: DataFrame = companies[["R&D Spend"]]figure, ax = plt.subplots(figsize = (9, 9))plt.xlabel("R&D Spending")plt.ylabel("Profits")ax.scatter(research_and_development_spending, profits, s=60, alpha=0.7, edgecolors="k",color='g',linewidths=0.5)

图片

可以使用相关的热图来进一步探索支出和利润之间的关系。从图中可以观察到研发和市场营销支出与利润之间的相关性比行政支出更高

sns.heatmap(companies.corr())

图片

5、模型训练

首先需要将数据集分割为训练集和测试集两部分。Sklearn提供了一个辅助方法来完成这个任务。鉴于本文的数据集很简单且足够小，可以按照以下方式将特征和目标分离开来。

数据集

features: DataFrame = companies[["R&D Spend", "行政管理", "Marketing Spend",]]targets: DataFrame = companies[["Profit"]]train_features, test_features, train_targets, test_targets = train_test_split(features, targets,test_size=0.2)

大多数数据科学家会使用不同的命名约定，如X_train、y_train或其他类似的变体。

模型训练

现在可以创建并训练模型了。Sklearn使事情变得非常简单。

model: LinearRegression = LinearRegression()model.fit(train_features, train_targets)

6、模型评估

本文希望对模型的性能及其可用性进行评估。首先查看一下计算得到的系数。在机器学习中，系数是用来与每个特征相乘的学习到的权重或数值。期望看到每个特征都有一个学习系数。

coefficients = model.coef_"""We should see the following in our consoleCoefficients[[0.55664299 1.08398919 0.07529883]]"""

正如上述所看到的，有3个系数，每个特征对应一个系数（“研发支出”、“行政支出”、“市场营销支出”）。还可以将其绘制成图表，以便更直观地了解每个系数。

plt.figure()plt.barh(train_features.columns, coefficients[0])plt.show()

图片

计算误差

希望了解模型的误差率，我们将使用Sklearn的R2得分

test_predictions: List[float] = model.predict(test_features)root_squared_error: float = r2_score(test_targets, test_predictions)"""floatWe should see an ouput similar to this0.9781424529214315"""

离1越近，模型就越准确。实际上可以用一种非常简单的方式对这一点进行测试。

使用下面的支出模型来预测利润，并希望得到一个接近192261美元的数字，可以提取数据集的第一行

"R&D Spend" |"行政管理" |"Marketing Spend" | "Profit"需要进行重写的内容是：165349.2 136897.8需要重写的内容是：471784.1需要改写的内容是：192261.83

接下来创建一个推理请求。

inference_request: DataFrame = pd.DataFrame([{"R&D Spend":需要进行重写的内容是：165349.2, "行政管理":136897.8, "Marketing Spend":需要重写的内容是：471784.1 }])

运行模型。

inference: float = model.predict(inference_request)"""We should get a number that is around199739.88721901"""

现在可以看到的误差率是abs(199739-192261)/192261=0.0388。这是非常准确的。

7、结论

处理数据、搭建模型和分析数据有很多方法。没有一种解决方案适用于所有情况，当用机器学习解决业务问题时，其中一个关键过程是搭建多个旨在解决同一个问题的模型，并选择最有前途的模型

研究開発費	管理	# #マーケティング	投資収益
書き換える必要がある内容は次のとおりです: 165349.2
書き換える必要がある 書かれた内容は: 151377.59	443898.53	#191792.06
#153441.51	##書き直す必要があります内容は: 407934.54	書き換える必要があるのは: 191050.39

以上が利益予測はもう難しくありません。scikit-learn 線形回帰手法を使用すると、半分の労力で 2 倍の結果を得ることができますの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。