分类算法的R语言实现案例
最近在读《R语言与网站分析》,书中对分类、聚类算法的讲解通俗易懂,和数据挖掘理论一起看的话,有很好的参照效果。
然而,这么好的讲解,作者居然没提供对应的数据集。手痒之余,我自己动手整理了一个可用于分类算法的数据集(下载链接:csdn下载频道搜索“R语言与网站分析:数据集样例及分类算法实现”),并用R语言实现了朴素贝叶斯、SVM和人工神经网络分类。
数据集记录的是泰坦尼克号乘客的存活情况。数据集包括乘客的等级(class)、年龄(age)、性别(sex)和存活情况(survive),最终希望通过分析乘客的等级、年龄和性别建立模型,对乘客是否能够存活进行分类。
以下是使用read.table()函数读取的数据集情况,可以看到class的3/4分位数和最大值、age的最小值和1/4分位数以及sex的1/4分位数和中位值分别相等,判断数据集可能已经离散化。
[plain] view plain copy
> data <- read.table("./titanic_s.txt", header = TRUE, sep = ",")
> summary(data)
class age sex survive
Min. :-1.8700000 Min. :-0.228000 Min. :-1.9200000 Min. :-1.0000
1st Qu.:-0.9230000 1st Qu.:-0.228000 1st Qu.: 0.5210000 1st Qu.:-1.0000
Median : 0.0214000 Median :-0.228000 Median : 0.5210000 Median :-1.0000
Mean :-0.0007595 Mean : 0.000202 Mean :-0.0002494 Mean :-0.3539
3rd Qu.: 0.9650000 3rd Qu.:-0.228000 3rd Qu.: 0.5210000 3rd Qu.: 1.0000
Max. : 0.9650000 Max. : 4.380000 Max. : 0.5210000 Max. : 1.0000
将数据全部转换为因子类型。可以看到经过转换后,class有四类(贵族、高、中、低)、age有两类(孩子和成人)、sex有两类(男和女)、survive有两类(存活和未存活)。
[plain] view plain copy
> data$class <- as.factor(data$class)
> data$age <- as.factor(data$age)
> data$sex <- as.factor(data$sex)
> data$survive <- as.factor(data$survive)
> summary(data)
class age sex survive
-1.87 :325 -0.228:2092 -1.92: 470 -1:1490
-0.923:285 4.38 : 109 0.521:1731 1 : 711
0.0214:706
0.965 :885
使用table()函数可查看未存活和存活人数分别为1490人、711人,二者数据量相差较大;如果用这样的数据集建模,可能影响分类结果。
[plain] view plain copy
> table(data$survive)
-1 1
1490 711
为此,对数据量较少的存活人员样本进行重抽样,使得二者的样本数量一致。
[plain] view plain copy
> balance <- function(data,yval) {
+ y.vector <- with(data,get(yval))
+ index.0 <- which(y.vector==-1)
+ index.1 <- which(y.vector==1)
+ index.1 <- sample(index.1, length(index.0), replace = TRUE)
+ result <- data[sample(c(index.0,index.1)),]
+ result
+ }
>
> sdata <- balance(data, "survive")
> table(sdata$survive)
-1 1
1490 1490
将重抽样后的数据分为训练数据集和样本数据集,比例默认按7:3分配。
[plain] view plain copy
> apart.data <- function(data, percent = 0.7) {
+ train.index <- sample(c(1:nrow(data)),round(percent*nrow(data)))
+ data.train <- data[train.index,]
+ data.test <- data[-c(train.index),]
+ result <- list(train = data.train, test = data.test)
+ result
+ }
> p.data <- apart.data(sdata)
> data.train <- p.data$train
> data.test <- p.data$test
数据准备妥当后,可以开始采用不同的分类算法构建模型,并使用测试数据集对模型的分类效果进行评估。要构建的模型是关于存活情况survive与class、age以及sex之间的关系,可用如下公式表示。
[plain] view plain copy
> mod.formula <- as.formula("survive~class+age+sex")</span>
分类算法1:朴素贝叶斯分类,注意要加载e1071库。应用测试数据集对效果进行评估,结果真正率tpr(也就是“预测活着也真活着的人数”/“实际活着的人数”)为57%,真负率tnr(也就是“预测没活也真没活的人数”/“实际没活的人数”)84%。看来预测“没活”的情况比较准。
[plain] view plain copy
> install.packages("e1071")
> library(e1071)
> nb.sol <- naiveBayes(mod.formula, data.train);nb.sol
> nb.predict <- predict(nb.sol, newdata = data.test)
> tb <- table(nb.predict, data.test$survive)
> tpr <- tb[2,2]/(tb[2,2]+tb[1,2]);tpr
[1] 0.5735608
> tnr <- tb[1,1]/(tb[1,1]+tb[2,1]);tnr
[1] 0.8447059
分类算法2:支持向量机(SVM)分类。应用测试数据集对效果进行评估,结果也是真正率tpr较低,真负率tnr较高。
[plain] view plain copy
> svm.sol <- svm(mod.formula, data.train);svm.sol
> svm.predict <- predict(svm.sol, data.test)
> tb <- table(svm.predict, data.test$survive)
> tpr <- tb[2,2]/(tb[2,2]+tb[1,2]);tpr
[1] 0.5095949
> tnr <- tb[1,1]/(tb[1,1]+tb[2,1]);tnr
[1] 0.9152941
分类算法3:人工神经网络(ANN)分类,注意加载nnet包。应用测试数据集对效果进行评估,结果也是真正率tpr较低,真负率tnr较高。
[plain] view plain copy
> library(nnet)
> nnet.sol <- nnet(mod.formula, data.train, size =7, maxit = 1000);nnet.sol
> pred.prob <- predict(nnet.sol, data.test)
> pred.class <- ifelse(pred.prob>0.5, 1,0)
> table(pred.class, data.test$survive)
> tb <- table(pred.class, data.test$survive)
> tpr <- tb[2,2]/(tb[2,2]+tb[1,2]);tpr
[1] 0.5095949
> tnr <- tb[1,1]/(tb[1,1]+tb[2,1]);tnr
[1] 0.9152941
通过对具体的数据集进行数据的重抽样、划分训练数据集和测试数据集,以及最终实施相应的分类算法,可以加深对于R语言分类分析过程和方法的理解。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在当今数字化时代,数据分析师的重要性与日俱增。但许多人在踏上这条职业道路时,往往充满疑惑: 如何成为一名数据分析师?成为 ...
2025-04-24以下的文章内容来源于刘静老师的专栏,如果您想阅读专栏《刘静:10大业务分析模型突破业务瓶颈》,点击下方链接 https://edu.cda ...
2025-04-23大咖简介: 刘凯,CDA大咖汇特邀讲师,DAMA中国分会理事,香港金管局特聘数据管理专家,拥有丰富的行业经验。本文将从数据要素 ...
2025-04-22CDA持证人简介 刘伟,美国 NAU 大学计算机信息技术硕士, CDA数据分析师三级持证人,现任职于江苏宝应农商银行数据治理岗。 学 ...
2025-04-21持证人简介:贺渲雯 ,CDA 数据分析师一级持证人,互联网行业数据分析师 今天我将为大家带来一个关于用户私域用户质量数据分析 ...
2025-04-18一、CDA持证人介绍 在数字化浪潮席卷商业领域的当下,数据分析已成为企业发展的关键驱动力。为助力大家深入了解数据分析在电商行 ...
2025-04-17CDA持证人简介:居瑜 ,CDA一级持证人,国企财务经理,13年财务管理运营经验,在数据分析实践方面积累了丰富的行业经验。 一、 ...
2025-04-16持证人简介: CDA持证人刘凌峰,CDA L1持证人,微软认证讲师(MCT)金山办公最有价值专家(KVP),工信部高级项目管理师,拥有 ...
2025-04-15持证人简介:CDA持证人黄葛英,ICF国际教练联盟认证教练,前字节跳动销售主管,拥有丰富的行业经验。在实际生活中,我们可能会 ...
2025-04-14在 Python 编程学习与实践中,Anaconda 是一款极为重要的工具。它作为一个开源的 Python 发行版本,集成了众多常用的科学计算库 ...
2025-04-14随着大数据时代的深入发展,数据运营成为企业不可或缺的岗位之一。这个职位的核心是通过收集、整理和分析数据,帮助企业做出科 ...
2025-04-11持证人简介:CDA持证人黄葛英,ICF国际教练联盟认证教练,前字节跳动销售主管,拥有丰富的行业经验。 本次分享我将以教培行业为 ...
2025-04-11近日《2025中国城市长租市场发展蓝皮书》(下称《蓝皮书》)正式发布。《蓝皮书》指出,当前我国城市住房正经历从“增量扩张”向 ...
2025-04-10在数字化时代的浪潮中,数据已经成为企业决策和运营的核心。每一位客户,每一次交易,都承载着丰富的信息和价值。 如何在海量客 ...
2025-04-09数据是数字化的基础。随着工业4.0的推进,企业生产运作过程中的在线数据变得更加丰富;而互联网、新零售等C端应用的丰富多彩,产 ...
2025-04-094月7日,美国关税政策对全球金融市场的冲击仍在肆虐,周一亚市早盘,美股股指、原油期货、加密货币、贵金属等资产齐齐重挫,市场 ...
2025-04-08背景 3月26日,科技圈迎来一则重磅消息,苹果公司宣布向浙江大学捐赠 3000 万元人民币,用于支持编程教育。 这一举措并非偶然, ...
2025-04-07在当今数据驱动的时代,数据分析能力备受青睐,数据分析能力频繁出现在岗位需求的描述中,不分岗位的任职要求中,会特意标出“熟 ...
2025-04-03在当今数字化时代,数据分析师的重要性与日俱增。但许多人在踏上这条职业道路时,往往充满疑惑: 如何成为一名数据分析师?成为 ...
2025-04-02最近我发现一个绝招,用DeepSeek AI处理Excel数据简直太爽了!处理速度嘎嘎快! 平常一整天的表格处理工作,现在只要三步就能搞 ...
2025-04-01