빅데이터 분석가 양성과정/Python

pandas - brazil ecommerce dataset ( 2 )

황규진 2024. 7. 9. 17:38

4.8. 연도 별 분석

merged_order_payment_year = merged_order_payment_date[['year', 'payment_value']].copy()

merged_order_payment_year


merged_order_payment_year = merged_order_payment_year.groupby('year').sum()
merged_order_payment_year.head()


merged_order_payment_year.iplot(kind='bar', theme='white')

은근히 x tick 제어가 필요할 때가 꽤 있음

layout = {
    'xaxis': {
        'showticklabels':True,
        'tickvals':[2016, 2017, 2018]
    }
}
merged_order_payment_year.iplot(kind='bar', theme='white', layout=layout)

4.9. 요일 별 분석

  • weekday : (0:월, 1:화, 2:수, 3:목, 4:금, 5:토, 6:일)
merged_order_payment_weekday = merged_order_payment_date[['weekday', 'payment_value']].copy()

merged_order_payment_weekday = merged_order_payment_weekday.groupby('weekday').sum()
merged_order_payment_weekday.head()


merged_order_payment_weekday = merged_order_payment_weekday.reset_index()

merged_order_payment_weekday.head()

apply() 함수 활용해서 컬럼값 변경하기

  • index 를 column 으로 변경하고 (reset_index()), column 값을 순서에 맞춰서 변경 후, index로 재설정(set_index())
def func(row):
    if row['weekday'] == 0:
        row['weekday'] = 'Mon'
    elif row['weekday'] == 1:
        row['weekday'] = 'Tue'
    elif row['weekday'] == 2:
        row['weekday'] = 'Wed'
    elif row['weekday'] == 3:
        row['weekday'] = 'Thu'
    elif row['weekday'] == 4:
        row['weekday'] = 'Fri'
    elif row['weekday'] == 5:
        row['weekday'] = 'Sat'
    elif row['weekday'] == 6:
        row['weekday'] = 'Sun'
        
    return row

merged_order_payment_weekday = merged_order_payment_weekday.apply(func, axis=1)
merged_order_payment_weekday


merged_order_payment_weekday = merged_order_payment_weekday.set_index('weekday')

merged_order_payment_weekday.iplot(kind='bar', theme='white')

 

4.10. 계절 별(quarter별) 분석

  • quarter : (1:1분기, 2:2분기, 3:3분기, 4:4분기)

물론 현지 사정에 따라 계절 상황을 알면 도움이 됨

merged_order_payment_quarter = merged_order_payment_date[['quarter', 'payment_value']].copy()

merged_order_payment_quarter = merged_order_payment_quarter.groupby('quarter').sum()
merged_order_payment_quarter.head()


merged_order_payment_quarter = merged_order_payment_quarter.reset_index()

def func(row):
    if row['quarter'] == 1:
        row['quarter'] = '1Q'
    elif row['quarter'] == 2:
        row['quarter'] = '2Q'
    elif row['quarter'] == 3:
        row['quarter'] = '3Q'
    elif row['quarter'] == 4:
        row['quarter'] = '4Q'
        
    return row

merged_order_payment_quarter = merged_order_payment_quarter.apply(func, axis=1)

merged_order_payment_quarter = merged_order_payment_quarter.set_index('quarter')

merged_order_payment_quarter.iplot(kind='bar', theme='white')

 

4.11. 시간 별 분석

분명히 시간대별 구매율이 높은 구간이 있을 것임

merged_order_payment_hour = merged_order_payment_date[['hour', 'payment_value']].copy()

merged_order_payment_hour = merged_order_payment_hour.groupby('hour').sum()
merged_order_payment_hour.head()


merged_order_payment_hour.iplot(kind='bar', theme='white')


layout = {
    'xaxis': {
        'showticklabels':True,
        'dtick': 1
    }
}
merged_order_payment_hour.iplot(kind='bar', theme='white', layout=layout)

4.12. 분(minutes)별 분석

merged_order_payment_minute = merged_order_payment_date[['minute', 'payment_value']].copy()

merged_order_payment_minute = merged_order_payment_minute.groupby('minute').sum()
merged_order_payment_minute.head()


merged_order_payment_minute.iplot(kind='bar', theme='white')


layout = {
    'xaxis': {
        'showticklabels':True,
        'dtick': 1
    }
}
merged_order_payment_minute.iplot(kind='bar', theme='white', layout=layout)

4.13. 요일/시간 간 거래액 상관관계

상관관계 분석을 위해 사용되는 그래프: heatmap

import pandas as pd
PATH = "00_data/"
products = pd.read_csv(PATH + "olist_products_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
customers = pd.read_csv(PATH + "olist_customers_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
geolocation = pd.read_csv(PATH + "olist_geolocation_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
order_items = pd.read_csv(PATH + "olist_order_items_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
payments = pd.read_csv(PATH + "olist_order_payments_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
reviews = pd.read_csv(PATH + "olist_order_reviews_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
orders = pd.read_csv(PATH + "olist_orders_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
sellers = pd.read_csv(PATH + "olist_sellers_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
category_name = pd.read_csv(PATH + "product_category_name_translation.csv", encoding='utf-8-sig')
orders = orders.dropna()
merged_order = pd.merge(orders, payments, on='order_id')
merged_order_payment_date = merged_order[['order_purchase_timestamp', 'payment_value']].copy()
merged_order_payment_date['order_purchase_timestamp'] = pd.to_datetime(merged_order_payment_date['order_purchase_timestamp'], format='%Y-%m-%d %H:%M:%S', errors='raise') 
merged_order_payment_date['year'] = merged_order_payment_date['order_purchase_timestamp'].dt.year
merged_order_payment_date['monthday'] = merged_order_payment_date['order_purchase_timestamp'].dt.day
merged_order_payment_date['weekday'] = merged_order_payment_date['order_purchase_timestamp'].dt.weekday
merged_order_payment_date['month'] = merged_order_payment_date['order_purchase_timestamp'].dt.month
merged_order_payment_date['hour'] = merged_order_payment_date['order_purchase_timestamp'].dt.hour
merged_order_payment_date['quarter'] = merged_order_payment_date['order_purchase_timestamp'].dt.quarter
merged_order_payment_date['minute'] = merged_order_payment_date['order_purchase_timestamp'].dt.minute

merged_order_payment_date.head()


merged_order_payment_hour_weekday = merged_order_payment_date[['weekday', 'hour', 'payment_value']].copy()

merged_order_payment_hour_weekday

weekday 를 요일명으로 변경하기

멀티 인덱스: 하나 이상의 컬럼을 인덱스로 설정할 수 있음

merged_order_payment_hour_weekday = merged_order_payment_hour_weekday.groupby(['weekday','hour']).sum()

merged_order_payment_hour_weekday

멀티 인덱스에서 특정 인덱스값 가져오기

merged_order_payment_hour_weekday.index[1][0] # 리스트 안의 리스트일 때처럼 가리키면 됨0

merged_order_payment_hour_weekday = merged_order_payment_hour_weekday.reset_index()

merged_order_payment_hour_weekday

apply 함수 만들기

def func(row):
    if row['weekday'] == 0:
        row['weekday'] = 'Sun'
    elif row['weekday'] == 1:
        row['weekday'] = 'Mon'
    elif row['weekday'] == 2:
        row['weekday'] = 'Tue'
    elif row['weekday'] == 3:
        row['weekday'] = 'Wed'
    elif row['weekday'] == 4:
        row['weekday'] = 'Thu'
    elif row['weekday'] == 5:
        row['weekday'] = 'Fri'
    elif row['weekday'] == 6:
        row['weekday'] = 'Sat'
        
    return row

merged_order_payment_hour_weekday = merged_order_payment_hour_weekday.apply(func, axis=1)
merged_order_payment_hour_weekday

행 임의 이름 순서로 정렬하기

  • 우선 해당 이름에 번호를 매겨 놓은 후, sort_values 로 번호를 기반으로 값으로 정렬함
해당데이터프레임Series= pd.Categorical(시리즈데이터, categories=이름순서리스트, ordered=True)

merged_order_payment_hour_weekday['weekday'] = pd.Categorical(merged_order_payment_hour_weekday['weekday'],categories=['Mon','Tue','Wed','Thu','Fri','Sat','Sun'],ordered=True)

행 값으로 정렬하기

sort_values(by=[필드명])

merged_order_payment_hour_weekday = merged_order_payment_hour_weekday.sort_values(by=['weekday', 'hour'], ascending=True)

merged_order_payment_hour_weekday.head(40)


merged_order_payment_hour_weekday.iplot(kind='heatmap', y='weekday', x='hour', z='payment_value', colorscale='Blues')


layout = {
    'title':  {
            "text": "<b>Heatmap of turnover over the hour by day</b>",
            "x": 0.5,
            "y": 0.87,
            "font": {
                "size": 16
            }
    },
    'xaxis': {
        'title': '<b>Hour</b>',
        'showticklabels':True,
        'dtick': 1
    },
    "yaxis": {
        "title": "<b>The day of the week</b>"
    },
    "template":'plotly_white'
}
merged_order_payment_hour_weekday.iplot(kind='heatmap', y='weekday', x='hour', z='payment_value', colorscale='Reds', layout=layout)

 

 

5. 어떤 카테고리가 가장 많은 상품이 팔렸을까?

1. 카테고리별 판매 분석

import pandas as pd
PATH = "00_data/"

products = pd.read_csv(PATH + "olist_products_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
customers = pd.read_csv(PATH + "olist_customers_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
geolocation = pd.read_csv(PATH + "olist_geolocation_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
order_items = pd.read_csv(PATH + "olist_order_items_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
payments = pd.read_csv(PATH + "olist_order_payments_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
reviews = pd.read_csv(PATH + "olist_order_reviews_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
orders = pd.read_csv(PATH + "olist_orders_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
sellers = pd.read_csv(PATH + "olist_sellers_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
category_name = pd.read_csv(PATH + "product_category_name_translation.csv", encoding='utf-8-sig')

products 와 category_name 합치기

products.head()


category_name.head()


products_category = pd.merge(products, category_name, on='product_category_name')

products_category

필요한 컬럼만 가져오기

products_category_only = products_category[['product_id', 'product_category_name_english']].copy()
products_category_only.head()


order_items.isnull().sum()


order_items.head()


products_category_order = pd.merge(products_category_only, order_items, on='product_id')
products_category_order.head()

 

 

2. 카테고리별 거래 건수 확인하기

  1. 카테고리 이름으로 grouping 한다: products_category_order.groupby('product_category_name_english')
  2. grouping 할 때 order는 거래액이 아니라 거래 건수로 count 를 한다: .aggregate({'order_id':'count'})
    • .aggregate() 또는 .agg() 를 사용
  3. 거래 건수로 count 한 값의 컬럼 명을 order_count 로 바꾼다: .rename(columns={'order_id':'order_count'})
products_category_order = products_category_order.groupby('product_category_name_english').aggregate({'order_id':'count'}).rename(columns={'order_id':'order_count'})

products_category_order.head()


import chart_studio.plotly as py
import cufflinks as cf
cf.go_offline(connected=True)

products_category_order.iplot(kind='bar', theme='white')

plotly Ficture 객체로 그래프 그려보기

카테고리별 거래건수로 정렬하기
products_category_order = products_category_order.sort_values(by='order_count',ascending=False)

import plotly.graph_objects as go

fig = go.Figure()
fig.add_trace(
    go.Bar(
        x=products_category_order.index, 
        y=products_category_order['order_count']
    )
)
fig.update_layout(
    {
        "title": {
            "text": "<b>The number of Order per Category in Brazilian Olist E-Commerce company</b>",
            "x": 0.5,
            "y": 0.9,
            "font": {
                "size": 15
            }
        },
        "xaxis": {
            "title": "from Oct. 2016 to Sep. 2018",
            "showticklabels":True,
            "tickfont": {
                "size": 7                
            }
        },
        "yaxis": {
            "title": "The number of Order"
        },
        "template":'plotly_white'
    }
)
fig.show()

주요 카테고리만 확인하기
products_category_order = products_category_order[products_category_order['order_count'] > 1000]

import plotly.graph_objects as go

fig = go.Figure()
fig.add_trace(
    go.Bar(
        x=products_category_order.index, 
        y=products_category_order['order_count']
    )
)
fig.update_layout(
    {
        "title": {
            "text": "<b>The number of Order per Category in Brazilian Olist E-Commerce company</b>",
            "x": 0.5,
            "y": 0.9,
            "font": {
                "size": 15
            }
        },
        "xaxis": {
            "title": "from Oct. 2016 to Sep. 2018",
            "showticklabels":True,
            "tickfont": {
                "size": 7                
            }
        },
        "yaxis": {
            "title": "The number of Order"
        },
        "template":'plotly_white'
    }
)
fig.show()

 

 

6. 평균 배송 시간은?

1. 평균 배송 시간 분석

import pandas as pd
PATH = "00_data/"

products = pd.read_csv(PATH + "olist_products_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
customers = pd.read_csv(PATH + "olist_customers_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
geolocation = pd.read_csv(PATH + "olist_geolocation_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
order_items = pd.read_csv(PATH + "olist_order_items_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
payments = pd.read_csv(PATH + "olist_order_payments_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
reviews = pd.read_csv(PATH + "olist_order_reviews_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
orders = pd.read_csv(PATH + "olist_orders_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
sellers = pd.read_csv(PATH + "olist_sellers_dataset.csv", encoding='utf-8-sig')
category_name = pd.read_csv(PATH + "product_category_name_translation.csv", encoding='utf-8-sig')

orders.head()

결측치 갯수 확인하기

orders.info()


orders.isnull().sum()

결측치가 있는 행 삭제하기

orders = orders.dropna()
orders.isnull().sum()

 

배송 시간을 계산해서 새로운 컬럼으로 추가

  • 시간 차는 timedelta64 타입으로 표시됨
orders['delivery_time'] = pd.to_datetime(orders['order_delivered_customer_date']) - pd.to_datetime(orders['order_purchase_timestamp'])

orders.info()

 

2. 통계 활용

  • 데이터가 주어졌을 때, 데이터 이해를 위해 가벼운 통계 기법을 사용
    • 대표적인 예가 평균을 구하는 것임, 이외에 표준편차(std), 최소값(min), 사분위수(25%, 50%, 75%), 최대값(max)
  • 데이터에 따라 보다 알맞은 대표값을 구하기 위해, 평균 이외에 다양한 기법이 존재함
    • 가중 평균
      • 데이터값(xi) X 가중치(wi) 의 총 합을 다시 가중치(wi)의 총합으로 나눈 것
      • 예: 여러 기기로부터 가져온 데이터 중, 특정 기기는 신뢰도가 떨어질 경우, 해당 기기로부터 나온 데이터에는 가중치를 낮게 줌
    • 중간값 (가중중간값도 가능)
      • 데이터를 정렬한 후 중간에 위치한 값을 취함
      • 평균은 특잇값(outlier)에 큰 영향을 받으므로, 특잇값에 큰 영향을 받지 않도록 중간값을 활용할 수 있음
    • 절사평균
      • 데이터를 정렬한 후, 양끝에서 일정 개수의 값들을 빼고, 남은 데이터를 기반으로 평균을 계산
      • 즉, 특잇값을 평균을 구할 때 제외하는 것임
    orders['delivery_time'].describe()

2.1. boxplot 그래프로 특잇값의 정도 확인해보기

import chart_studio.plotly as py
import cufflinks as cf
cf.go_offline(connected=True)

orders['delivery_time'].iplot(kind="box")

 

2.2. 상위에 있는 특잇값이 문제이므로, 0 ~ 95%에 해당하는 데이터만 사용해서 평균을 계산하기로 함

  • pandas에서는 quantile() 함수를 제공
  • 입력은 0 ~ 1 사이의 값으로, .95 는 95%에 해당하는 값을 의미
delivery_time_q95 = orders['delivery_time'].quantile(.95)

delivery_time_q95

Timedelta('29 days 06:36:33')

delivery_time_q90 = orders['delivery_time'].quantile(.90)
delivery_time_q90

Timedelta('23 days 02:21:07')

orders = orders[orders['delivery_time'] < delivery_time_q95]

orders.info()


orders['delivery_time'].describe()

 

3. 월별 평균 배송 시간 분석

  • orders_date['delivery_time'].dt.total_seconds() : 배송 시간을 초로 변환
  • float 타입으로 변환해서, mean() 평균 계산
orders_date = orders[['order_purchase_timestamp', 'delivery_time']].copy()
# order_purchase_timestamp 의 날짜 데이터를 기반으로 월별 계산을 해야 하므로 datetime 타입으로 변환
orders_date['order_purchase_timestamp'] = pd.to_datetime(orders_date['order_purchase_timestamp'], format='%Y-%m-%d %H:%M:%S', errors='raise') 
# delivery_time이 timedelta64 타입인데, 이를 float 타입으로 변환
orders_date['delivery_time'] = orders_date['delivery_time'].dt.total_seconds()
orders_date = orders_date.set_index('order_purchase_timestamp')

orders_date.info()


orders_date = orders_date.groupby(pd.Grouper(freq='M')).mean() # key 는 기본이 index 임
orders_date.head()

일 단위로 배송 시간 변환

  • 1일은 86400초
orders_date['delivery_time'] = orders_date['delivery_time'] / 86400

orders_date.head()


import chart_studio.plotly as py
import cufflinks as cf
cf.go_offline(connected=True)

orders_date.iplot(kind="bar")


orders_date = orders_date[orders_date.index > "2017-01-01"]

layout = {
    'xaxis': {
        'showticklabels':True,
        "tick0": "2017-01-31",
        'dtick': 'M1',
        "tickfont": {
            "size": 7                
        }
    }
}
orders_date.iplot(kind="bar", layout=layout)

plotly 로 세부적인 부분까지 수정해보기

colors = ['#1B80BF',] * len(orders_date.index)
for index in range(15, len(orders_date.index)):
    colors[index] = '#BF2C47'

import plotly.graph_objects as go

fig = go.Figure()
fig.add_trace(
    go.Bar(
        x=orders_date.index, 
        y=orders_date['delivery_time'], 
        text=orders_date['delivery_time'], 
        textposition='auto', 
        texttemplate='%{text:.2f} days',
        marker_color=colors
    )
)
fig.update_layout(
    {
        "title": {
            "text": "<b>Average Delivery Time per Month in Brazilian Olist E-Commerce company</b>",
            "x": 0.5,
            "y": 0.9,
            "font": {
                "size": 15
            }
        },
        "xaxis": {
            "title": "from Jan. 2017 to Aug. 2018",
            "showticklabels":True,
            "tick0": "2017-01-31",
            "dtick": "M1",
            "tickfont": {
                "size": 7                
            }
        },
        "yaxis": {
            "title": "Delivery Time (days)"
        },
        "template":'plotly_white'
    }
)

fig.add_annotation(
            x="2018-04-30",
            y=10.4,
            text="<b>Improved logistics</b>",
            showarrow=True,
            font=dict(
                size=10,
                color="#ffffff"
                ),
            align="center",
            arrowhead=2,
            arrowsize=1,
            arrowwidth=2,
            arrowcolor="#77BDD9",
            ax=40,
            ay=-30,
            bordercolor="#77BDD9",
            borderwidth=2,
            borderpad=4,
            bgcolor="#F22E62",
            opacity=0.8
)

fig.show()