Excel数据科学内幕:5分钟解锁机器学习实战技巧

admin 40 2025-04-18 04:05:02 编辑

一、Excel与数据科学的奇妙邂逅

在数据科学的浩瀚海洋中,Excel 如同一位低调却强大的舵手,引领着无数初学者和专业人士探索未知的数据领域。Excel 作为一款广泛使用的电子表格软件,其功能远不止于简单的数据记录和计算。它蕴含着丰富的数据处理和分析工具,为数据科学的实践提供了坚实的基础。

Excel 的普及性和易用性使其成为许多人接触数据科学的首选工具。无论是小型企业的财务分析,还是大型企业的市场调研,Excel 都能发挥重要作用。通过简单的拖拽和公式输入,用户可以轻松地对数据进行整理、清洗、分析和可视化。例如,在销售数据分析中,我们可以使用 Excel 的透视表功能,快速汇总和分析销售数据,了解不同产品、地区和时间段的销售情况。

(一)Excel 中的常用函数:数据处理的魔法棒

在 Excel 中,常用函数是数据处理的核心工具。这些函数涵盖了数学、统计、文本处理、日期和时间等多个领域,为用户提供了强大的数据计算和分析能力。

1. SUM 函数:求和利器

SUM 函数是 Excel 中最常用的函数之一,用于计算一组数值的总和。例如,在计算销售总额时,我们可以使用 SUM 函数快速计算出所有销售额的总和。

2. AVERAGE 函数:求平均值

AVERAGE 函数用于计算一组数值的平均值。在分析学生成绩、员工绩效等数据时,AVERAGE 函数可以帮助我们快速了解数据的集中趋势。

3. VLOOKUP 函数:数据查找与匹配

VLOOKUP 函数是 Excel 中非常实用的函数之一,用于在表格或区域中查找指定的值,并返回该值所在行或列的其他数据。例如,在员工信息表中,我们可以使用 VLOOKUP 函数根据员工编号查找员工的姓名、部门等信息。

4. IF 函数:条件判断

IF 函数用于根据指定的条件进行判断,并返回不同的结果。在数据分析中,我们经常需要根据某些条件对数据进行分类或筛选,IF 函数可以帮助我们轻松实现这一功能。

(二)Excel 与机器学习:意想不到的结合

随着数据科学的不断发展,机器学习逐渐成为数据分析的重要手段。虽然 Excel 并非专门的机器学习工具,但通过一些插件和扩展功能,我们可以在 Excel 中实现简单的机器学习任务。

1. Excel 插件:扩展机器学习功能

目前,市场上有许多 Excel 插件可以扩展其机器学习功能。例如,Data Mining Add-in for Excel 是一款由微软开发的插件,提供了聚类、分类、预测等机器学习算法。通过这些插件,用户可以在 Excel 中轻松地进行机器学习建模和分析。

2. 数据预处理:为机器学习做好准备

在进行机器学习之前,数据预处理是非常重要的一步。Excel 提供了丰富的数据清洗和转换工具,可以帮助我们对数据进行预处理。例如,我们可以使用 Excel 的数据筛选、排序、删除重复值等功能,对数据进行清洗和整理。

3. 特征工程:提取有用的特征

特征工程是机器学习中的关键环节,它决定了模型的性能和准确性。在 Excel 中,我们可以使用函数和公式对数据进行特征提取和转换。例如,我们可以使用 Excel 的文本函数对文本数据进行处理,提取有用的特征。

二、5 分钟解锁机器学习实战技巧

在了解了 Excel 与数据科学的关系以及常用函数的基础上,我们将通过一个具体的案例,向大家展示如何在 Excel 中使用机器学习实战技巧。

案例背景:某电商平台希望通过分析用户的购买行为,预测用户的购买意愿,从而提高销售转化率。

(一)问题突出性

在电商领域,用户的购买行为受到多种因素的影响,如商品价格、品牌、评价等。传统的数据分析方法往往只能对历史数据进行统计和分析,无法准确预测用户的购买意愿。因此,我们需要使用机器学习算法来建立预测模型,帮助电商平台更好地了解用户需求,提高销售转化率。

(二)解决方案创新性

1. 数据收集与预处理

我们首先从电商平台的数据库中收集了用户的购买历史数据,包括用户 ID、商品 ID、购买时间、购买数量、商品价格、品牌、评价等信息。然后,我们使用 Excel 的数据清洗和转换工具,对数据进行预处理,包括删除重复值、缺失值处理、数据标准化等。

2. 特征工程

在数据预处理的基础上,我们使用 Excel 的函数和公式对数据进行特征提取和转换。例如,我们使用 Excel 的文本函数对商品评价进行处理,提取评价的情感倾向;使用 Excel 的日期函数对购买时间进行处理,提取购买时间的特征。

3. 模型选择与训练

我们选择了逻辑回归算法作为预测模型,并使用 Excel 的插件 Data Mining Add-in for Excel 进行模型训练。在模型训练过程中,我们使用了交叉验证的方法,对模型的性能进行评估和优化。

4. 模型评估与预测

在模型训练完成后,我们使用测试集对模型的性能进行评估。评估指标包括准确率、召回率、F1 值等。通过评估,我们发现模型的准确率达到了 80%以上,具有较好的预测性能。最后,我们使用训练好的模型对新用户的购买意愿进行预测,帮助电商平台更好地了解用户需求,提高销售转化率。

(三)成果显著性

通过使用机器学习实战技巧,我们成功地建立了一个预测用户购买意愿的模型。该模型的准确率达到了 80%以上,具有较好的预测性能。通过使用该模型,电商平台可以更好地了解用户需求,提高销售转化率。同时,该模型还可以帮助电商平台优化商品推荐策略,提高用户满意度。

三、Excel 与 Python:数据科学的双雄对决

在数据科学领域,Excel 和 Python 是两种非常流行的工具。Excel 以其易用性和普及性而受到广泛欢迎,而 Python 则以其强大的数据分析和机器学习能力而备受推崇。那么,Excel 和 Python 究竟有何区别和联系呢?

(一)Excel 的优势与劣势

1. 优势

- 易用性:Excel 具有直观的界面和简单的操作方式,用户可以轻松地进行数据处理和分析。

- 普及性:Excel 是一款广泛使用的电子表格软件,几乎所有的计算机都预装了 Excel。

- 可视化:Excel 提供了丰富的图表和图形功能,可以帮助用户直观地展示数据。

2. 劣势

- 性能限制:Excel 在处理大规模数据时,性能会受到一定的限制。

- 扩展性:Excel 的扩展性相对较差,无法满足复杂的数据分析和机器学习需求。

- 编程能力:Excel 的编程能力相对较弱,无法实现复杂的算法和模型。

(二)Python 的优势与劣势

1. 优势

- 强大的数据分析和机器学习能力:Python 拥有丰富的数据分析和机器学习库,如 Pandas、Numpy、Scikit-learn 等,可以帮助用户轻松地进行数据分析和机器学习。

- 扩展性:Python 的扩展性非常强,用户可以根据自己的需求安装各种插件和库。

- 编程能力:Python 是一种高级编程语言,具有强大的编程能力,可以实现复杂的算法和模型。

2. 劣势

- 学习曲线:Python 的学习曲线相对较陡,需要一定的编程基础。

- 可视化:Python 的可视化功能相对较弱,需要使用第三方库如 Matplotlib、Seaborn 等进行数据可视化。

(三)Excel 与 Python 的结合

虽然 Excel 和 Python 各有优势和劣势,但它们并不是相互替代的关系。在实际应用中,我们可以将 Excel 和 Python 结合起来,发挥它们各自的优势。

1. 使用 Excel 进行数据预处理

由于 Excel 具有易用性和普及性的优势,我们可以使用 Excel 进行数据预处理,包括数据清洗、转换、整理等。

2. 使用 Python 进行数据分析和机器学习

在数据预处理完成后,我们可以使用 Python 进行数据分析和机器学习,利用 Python 强大的数据分析和机器学习库,实现复杂的算法和模型。

3. 使用 Excel 进行数据可视化

最后,我们可以使用 Excel 进行数据可视化,利用 Excel 丰富的图表和图形功能,直观地展示数据分析和机器学习的结果。

四、观远数据:数据科学的引领者

在数据科学领域,观远数据是一家备受瞩目的企业。观远数据成立于 2016 年,总部位于杭州,是一家以“让业务用起来,让决策更智能”为使命的高科技企业。公司致力于为零售、消费、金融、高科技、制造、互联网等行业的领先企业提供一站式数据分析与智能决策产品及解决方案,已服务联合利华、LVMH、招商银行、安踏等 500+行业领先客户。

观远数据的核心产品观远 BI 是一站式智能分析平台,打通数据采集、接入、管理、开发、分析、AI 建模到数据应用的全流程。平台还支持实时数据 Pro(高频增量更新调度)、中国式报表 Pro(兼容 Excel 操作习惯)、智能洞察(将业务分析思路转化为智能决策树)等功能,助力企业实现敏捷决策。此外,观远数据还提供观远 Metrics(统一指标管理平台)、观远 ChatBI(场景化问答式 BI)等产品,满足多样化数据需求。

最新发布的观远 BI 6.0 包含四大模块:

  • BI Management:企业级平台底座,保障安全稳定的大规模应用。
  • BI Core:聚焦端到端易用性,业务人员经短期培训即可自主完成 80%的数据分析。
  • BI Plus:解决具体场景化问题(如实时数据分析、复杂报表生成)。
  • BI Copilot:结合大语言模型,支持自然语言交互、智能生成报告,降低使用门槛。

观远数据的创新功能包括:

  • 实时数据 Pro:支持高频增量数据更新,优化实时分析场景。
  • 中国式报表 Pro:简化复杂报表构建,提供行业模板与可视化插件。
  • AI 决策树:自动分析业务堵点,生成结论报告,辅助管理层决策。

观远数据的应用场景包括:

  • 敏捷决策:通过“数据追人”功能,多终端推送报告与预警,提升决策效率。
  • 跨部门协作:统一数据口径,沉淀业务知识库,解决“同名不同义”问题。
  • 生成式 AI:推出「观远 ChatBI」,支持自然语言查询,实现分钟级数据响应。

观远数据的创始团队来自卡内基梅隆大学、浙江大学等名校,曾在微策略、阿里云等企业任职,深耕数据分析与商业智能领域十余年。2022 年,观远数据完成 2.8 亿元 C 轮融资,由老虎环球基金领投,红杉中国、线性资本等跟投。

五、总结

在数据科学的时代,Excel 作为一款经典的电子表格软件,依然发挥着重要的作用。通过掌握 Excel 中的常用函数和机器学习实战技巧,我们可以更好地进行数据处理和分析,为企业的决策提供有力的支持。同时,我们也应该看到 Python 等新兴技术的优势,将它们与 Excel 结合起来,发挥各自的优势,实现更高效、更智能的数据科学实践。

观远数据作为数据科学领域的引领者,为企业提供了一站式数据分析与智能决策产品及解决方案,帮助企业实现敏捷决策和数字化转型。在未来,观远数据将继续致力于技术创新和产品升级,为用户提供更好的服务和体验。

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