Cohort Analysis Using Python
Cohort Analysis是将某一个时期内的用户划分为一个cohort,并将多个cohort进行时间上的某个属性的比较的一种分析方法。Cohort Analysis在有些场景下非常有用。比如一个网站或App,在某个连续的4周里陆续更新或新增了一个功能或设计,想要知道这些功能和设计上的改动对用户的影响,就可以将每周的新注册作为一个cohort,观察这4个cohort在接下来的一段实际里的行为数据,就可以很清楚地观察到4个改动的影响。
最近要做Cohort Analysis,数据都在数据库里,就直接想用Python接数据库直接分析了。Google到一篇讲得很清楚的文章,学着用Python实现一遍。示例数据从这里下载。
1. 读取数据
据说 from ... import ... 的方式在性能上有弊端,一般都推荐直接 import。示例数据是典型的购物数据,按客户的第一次消费时间将客户分为不同的cohort。
import pandas as pd
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline
df = pd.read_excel('relay-foods.xlsx', sheet='Purchase Data')
df.head()
| OrderId | OrderDate | UserId | TotalCharges | CommonId | PupId | PickupDate | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 262 | 2009-01-11 | 47 | 50.67 | TRQKD | 2 | 2009-01-12 |
| 1 | 278 | 2009-01-20 | 47 | 26.60 | 4HH2S | 3 | 2009-01-20 |
| 2 | 294 | 2009-02-03 | 47 | 38.71 | 3TRDC | 2 | 2009-02-04 |
| 3 | 301 | 2009-02-06 | 47 | 53.38 | NGAZJ | 2 | 2009-02-09 |
| 4 | 302 | 2009-02-06 | 47 | 14.28 | FFYHD | 2 | 2009-02-09 |
2. 确定 OrderDate 的月份,根据 OrderDate 分群
分别创建两个字段 OrderPeriod 和 CohortGroup。OrderPeriod是购买日期的月份,CohortGroup是根据购买日期对 UserId 的分群。
df['OrderPeriod'] = df.OrderDate.map(lambda x: x.strftime('%Y-%m'))
df = df.assign(OrderPeriod = df.OrderDate.map(lambda x: x.strftime('%Y-%m'))) \
.set_index('UserId')
# goupby(level=0): level 是index的level, 对于multiIndex, 可用level=0或1指定根据那个index来group
df = df.assign(CohortGroup = df.groupby(level=0).OrderDate.min().apply(lambda x: x.strftime('%Y-%m'))) \
.reset_index()
df.head()
| UserId | OrderId | OrderDate | TotalCharges | CommonId | PupId | PickupDate | OrderPeriod | CohortGroup | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 47 | 262 | 2009-01-11 | 50.67 | TRQKD | 2 | 2009-01-12 | 2009-01 | 2009-01 |
| 1 | 47 | 278 | 2009-01-20 | 26.60 | 4HH2S | 3 | 2009-01-20 | 2009-01 | 2009-01 |
| 2 | 47 | 294 | 2009-02-03 | 38.71 | 3TRDC | 2 | 2009-02-04 | 2009-02 | 2009-01 |
| 3 | 47 | 301 | 2009-02-06 | 53.38 | NGAZJ | 2 | 2009-02-09 | 2009-02 | 2009-01 |
| 4 | 47 | 302 | 2009-02-06 | 14.28 | FFYHD | 2 | 2009-02-09 | 2009-02 | 2009-01 |
3. 计算每个CohortGroup在各个OrderPeriod的用户量
# pd.Series.nunique --> Return number of unique elements in the object.
cohorts = df.groupby(['CohortGroup', 'OrderPeriod']) \
.agg({'UserId': pd.Series.nunique,
'OrderId': pd.Series.nunique,
'TotalCharges': 'sum'})
cohorts.rename(columns={'UserId': 'TotalUsers', 'OrderId': 'TotalOrders'}, inplace=True)
cohorts.head()
| TotalCharges | TotalOrders | TotalUsers | ||
|---|---|---|---|---|
| CohortGroup | OrderPeriod | |||
| 2009-01 | 2009-01 | 1850.255 | 30 | 22 |
| 2009-02 | 1351.065 | 25 | 8 | |
| 2009-03 | 1357.360 | 26 | 10 | |
| 2009-04 | 1604.500 | 28 | 9 | |
| 2009-05 | 1575.625 | 26 | 10 |
4. 标记每个CohortGroup的Cohort时期
比如,对于2009-01 cohort,其第一个时期是 2009-01,第二到第五个时期为 2009-02,...,2009-05。这里需要将每个CohortGroup的OrderPeriod对应到其第1,2,...个时期。
def cohort_period(df):
df['CohortPeriod'] = np.arange(len(df)) + 1
return df
cohorts = cohorts.groupby(level=0).apply(cohort_period)
cohorts.head()
| TotalCharges | TotalOrders | TotalUsers | CohortPeriod | ||
|---|---|---|---|---|---|
| CohortGroup | OrderPeriod | ||||
| 2009-01 | 2009-01 | 1850.255 | 30 | 22 | 1 |
| 2009-02 | 1351.065 | 25 | 8 | 2 | |
| 2009-03 | 1357.360 | 26 | 10 | 3 | |
| 2009-04 | 1604.500 | 28 | 9 | 4 | |
| 2009-05 | 1575.625 | 26 | 10 | 5 |
上面 level=0 实际上就是对 group by CohortGroup,然后对每个group结果 apply cohort_period。groupby 后的结果是这样的:
[(k, v) for k, v in cohorts.head(5).groupby(level=0)]
[('2009-01',
TotalCharges TotalOrders TotalUsers CohortPeriod
CohortGroup OrderPeriod
2009-01 2009-01 1850.255 30 22 1
2009-02 1351.065 25 8 2
2009-03 1357.360 26 10 3
2009-04 1604.500 28 9 4
2009-05 1575.625 26 10 5)]
5. 确定分群后的结果正确
x = df[(df.CohortGroup=='2009-01') & (df.OrderPeriod=='2009-01')]
y = cohorts.ix[('2009-01', '2009-01')]
assert(x.UserId.nunique()==y.TotalUsers)
assert(x.OrderId.nunique()==y.TotalOrders)
assert(x.TotalCharges.sum()==y.TotalCharges)
x = df[(df.CohortGroup=='2009-03') & (df.OrderPeriod=='2009-05')]
y = cohorts.ix[('2009-03', '2009-05')]
assert(x.UserId.nunique()==y.TotalUsers)
assert(x.OrderId.nunique()==y.TotalOrders)
assert(x.TotalCharges.sum()==y.TotalCharges)
每个CohortGroup的留存
6. 计算每个CohortGroup在第一个CohortPeriod的用户数量
cohorts = cohorts.reset_index() \
.set_index(['CohortGroup', 'CohortPeriod'])
cohort_group_size = cohorts.TotalUsers.groupby(level=0).first()
cohort_group_size
CohortGroup
2009-01 22
2009-02 15
2009-03 13
2009-04 39
2009-05 50
2009-06 32
2009-07 50
2009-08 31
2009-09 37
2009-10 54
2009-11 130
2009-12 65
2010-01 95
2010-02 100
2010-03 24
Name: TotalUsers, dtype: int64
7. 计算每个CohortPeriod的留存率
user_retention = cohorts.TotalUsers.unstack(0).divide(cohort_group_size, axis=1)
user_retention.head()
| CohortGroup | 2009-01 | 2009-02 | 2009-03 | 2009-04 | 2009-05 | 2009-06 | 2009-07 | 2009-08 | 2009-09 | 2009-10 | 2009-11 | 2009-12 | 2010-01 | 2010-02 | 2010-03 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CohortPeriod | |||||||||||||||
| 1 | 1.000000 | 1.000000 | 1.000000 | 1.000000 | 1.00 | 1.00000 | 1.00 | 1.000000 | 1.000000 | 1.000000 | 1.000000 | 1.000000 | 1.000000 | 1.00 | 1.0 |
| 2 | 0.363636 | 0.200000 | 0.307692 | 0.333333 | 0.26 | 0.46875 | 0.46 | 0.354839 | 0.405405 | 0.314815 | 0.246154 | 0.261538 | 0.526316 | 0.19 | NaN |
| 3 | 0.454545 | 0.333333 | 0.384615 | 0.256410 | 0.24 | 0.28125 | 0.26 | 0.290323 | 0.378378 | 0.222222 | 0.200000 | 0.276923 | 0.273684 | NaN | NaN |
| 4 | 0.409091 | 0.066667 | 0.307692 | 0.333333 | 0.10 | 0.18750 | 0.20 | 0.225806 | 0.216216 | 0.240741 | 0.223077 | 0.107692 | NaN | NaN | NaN |
| 5 | 0.454545 | 0.266667 | 0.076923 | 0.153846 | 0.08 | 0.21875 | 0.22 | 0.193548 | 0.351351 | 0.240741 | 0.100000 | NaN | NaN | NaN | NaN |
留存率曲线
user_retention[['2009-01', '2009-05', '2009-08']] \
.plot(figsize=(11, 6), color=['#4285f4', '#EA4335', '#A60628'])
plt.title("Cohorts: User Retention")
plt.xticks(np.arange(1, len(user_retention)+1, 1))
plt.xlim(1, len(user_retention))
plt.ylabel('% of Cohort Purchasing', fontsize=16)

留存率热力图
import seaborn as sns
sns.set(style='white')
plt.figure(figsize=(16, 8))
plt.title('Cohorts: User Retetion', fontsize=14)
sns.heatmap(user_retention.T,
mask=user_retention.T.isnull(),
annot=True, fmt='.0%')

Cohort Analysis Using Python的更多相关文章
- Cohort Analysis and LifeCycle Grids mixed segmentation with R(转)
This is the third post about LifeCycle Grids. You can find the first post about the sense of LifeCyc ...
- Windows学习"Network Analysis in Python"
原代码仓库的地址为 Network Analysis in Python. 主要按照里面的README.md 进行操作,全部仓库有100MB以上.考虑到数据比较大,再加上我对原笔记文件有修改,建议从我 ...
- 同期群分析(Cohort Analysis)
什么是同期群? 将相同时间段内具有共同行为特征的用户划分为同一个群体,其被称为同期群.“共同行为特征”是指在某个时间段内的行为相似.最常见的是按不同时间的新增用户来划分,然后分析留存率.当然也可以按其 ...
- Applied Social Network Analysis in Python 相关笔记3
如果是option2的话,答案选A. 这里节点s,从左边的选择,节点t从右边选择. 这里计算还是用以前的值,不用更新过的值.
- Applied Social Network Analysis in Python 相关笔记
- 《利用Python进行数据分析: Python for Data Analysis 》学习随笔
NoteBook of <Data Analysis with Python> 3.IPython基础 Tab自动补齐 变量名 变量方法 路径 解释 ?解释, ??显示函数源码 ?搜索命名 ...
- Python for Data Analysis
Data Analysis with Python ch02 一些有趣的数据分析结果 Male描述的是美国新生儿男孩纸的名字的最后一个字母的分布 Female描述的是美国新生儿女孩纸的名字的最后一个字 ...
- [Python] 机器学习库资料汇总
声明:以下内容转载自平行宇宙. Python在科学计算领域,有两个重要的扩展模块:Numpy和Scipy.其中Numpy是一个用python实现的科学计算包.包括: 一个强大的N维数组对象Array: ...
- 【转帖】Python在大数据分析及机器学习中的兵器谱
Flask:Python系的轻量级Web框架. 1. 网页爬虫工具集 Scrapy 推荐大牛pluskid早年的一篇文章:<Scrapy 轻松定制网络爬虫> Beautiful Soup ...
随机推荐
- PAT 1004. Counting Leaves (30)
A family hierarchy is usually presented by a pedigree tree. Your job is to count those family membe ...
- android_handler(三)
这篇记录 android 消息机制中,MainThread 向 WorkThread 发送消息.( MainThread → WorkThread ) 步骤: 1.准备looper对象 2.在子线程中 ...
- [Redux] Using withRouter() to Inject the Params into Connected Components
We will learn how to use withRouter() to inject params provided by React Router into connected compo ...
- Java中List和ArrayList的区别(转)
List是一个接口,而ListArray是一个类. ListArray继承并实现了List. 所以List不能被构造,但可以向上面那样为List创建一个引用,而ListArray就可以被构造. ...
- linux shell pushd popd dirs命令
1.dirs 1)功能显示当前目录栈中的所有记录(不带参数的dirs命令显示当前目录栈中的记录) 2)语法(1)格式:dirs [-clpv] [+n] [-n](2)选项-c 删除目录栈 ...
- .NET 解析HTML代码——NSoup
NSoup是一个开源框架,是JSoup(Java)的.NET移植版本 1.直接用起来 NSoup.Nodes.Document htmlDoc = NSoup.NSoupClient.Parse(HT ...
- hdu2073递推题
无限的路 Time Limit: 1000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others)Total Submissio ...
- Oracle11g安装完成后给用户解锁
安装时候你可能忘记给普通用户scott解锁,导致安装成功后普通用户无法登录,那该怎么办呢? 先用system用户登录,登录成功之后就可以给其他用户解锁了. 如图: 同理,如果要锁定某一个用户,只需要把 ...
- ASP.NET中如何实现负载均衡
ASP.NET站点中做负载均衡: 基于HTTP协议我们可能发现我们要解决两点问题: 第一,做到负载均衡,我们需要一个负载均衡器. 可以通过DNS轮询来做,在DNS服务器上配置为每次对我们做负载均衡的同 ...
- mac下通过docker搭建LEMP环境
在mac下通过docker搭建LEMP环境境 1.安装virtualbox.由于docker是在lxc环境的容器 2.安装boot2docker,用于与docker客户端通讯 > brew up ...