链家二手房信息

# 导入需要的库：科学计算包numpy, pandas  可视化包matplotlib, seaborn 机器学习包 sklearn
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib as mpl
import seaborn as snsimport matplotlib.pyplot as plt
from IPython.display import display# 可以在引入Matplotlib后通过运行plt.style.use(style_name)来修改绘图的风格。所有可用的风格在plt.style.available中列出。
# 比如，尝试使用plt.style.use('fivethirtyeight')、plt.style.use('ggplot')或者plt.style.use('seaborn-dark')。
# 为了更好玩，可以运行plt.xkcd()，然后尝试绘制一些别的图形。
plt.style.use("fivethirtyeight")# 防止出现中文乱码，应修改 seabron 配置文件
sns.set_style({'font.sans-serif':['simhei','Arial']})
%matplotlib inline# 导入数据，并进行初步观察
lianjia_df = pd.read_csv('lianjia.csv')
display(lianjia_df.head())

上传的数据形式如下：

- Direction 方向
- District 地址
- Elevator 是否有电梯
- Floor 楼层
- Garden 家园
- Id ID
- Layout 布局
- Price 价格
- Region 地区
- Renovation 装修
- Size 面积
- Year 年份

lianjia_df.info()

查看链家数据信息：

数据总共有23677条，Elevator 字段有缺失值。

# 对数据进行描述性分析
lianjia_df.describe()

price 平均数 610标准差 411  中位数 499  最小值 60  最大值 6000

这些统计结果简单直接，对于初始了解一个特征好坏非常有用，比如我们观察到 Size 特征的最大值为1019平米，最小值为2平米，那么我们就要思考这个在实际中是不是存在的，如果不存在没有意义，那么这个数据就是一个异常值，会严重影响模型的性能。

# 添加房屋均价
df = lianjia_df.copy()
df['PerPrice'] = round(lianjia_df['Price']/lianjia_df['Size'], 2)# 重新摆放列位置
columns = ['Region', 'District', 'Garden', 'Layout', 'Floor', 'Year', 'Size', 'Elevator', 'Direction', 'Renovation', 'PerPrice', 'Price']
df = pd.DataFrame(df, columns =columns)df.head()

ID没有什么用，我们将其移除，房屋单价分析比较简单，价格/总面积，所以增加一个特征PerPrice.另外，特征的顺序也调整了一下，使它更方便分析。

数据可视化分析

Region 分析：

# 对二手房区域分组对比二手房数量和每平米价格
df_house_count = df.groupby('Region')['Price'].count().sort_values(ascending=False).to_frame().reset_index()
df_house_mean = df.groupby('Region')['PerPrice'].mean().sort_values(ascending=False).to_frame().reset_index()# 画三个图，长，高figsize = (20, 15)
f, [ax1, ax2, ax3] = plt.subplots(3, 1, figsize = (20, 20))
# （每平米单价对比图）
sns.barplot(x = 'Region', y = 'PerPrice', palette = "Blues_d", data = df_house_mean, ax = ax1)
ax1.set_title('北京各大区二手房每平米单价对比',fontsize=15)
ax1.set_xlabel('区域')
ax1.set_ylabel('每平米单价')# 各区域二手房数量（使用箱线图）
sns.barplot(x = 'Region', y = 'Price', palette = "Greens_d", data = df_house_count, ax = ax2)
ax2.set_title('北京各大区二手房数量对比', fontsize=15)
ax2.set_xlabel('区域')
ax2.set_ylabel('数量')# 各大区二手房房屋总价
sns.boxplot(x = 'Region', y = 'Price', data = df, ax = ax3)
ax3.set_title('北京各大区二手房房屋总价', fontsize=15)
ax3.set_xlabel('区域')
ax3.set_ylabel('房屋总价')plt.show()

二手房均价：西城区的房价最贵均价大约11万/平，因为西城在二环以里，且是热门学区房的聚集地。其次是东城大约10万/平，然后是海淀大约8.5万/平，其它均低于8万/平。
二手房房数量：从数量统计上来看，目前二手房市场上比较火热的区域。海淀区和朝阳区二手房数量最多，差不多都接近3000套，毕竟大区，需求量也大。然后是丰台区，近几年正在改造建设，有赶超之势。
二手房总价：通过箱型图看到，各大区域房屋总价中位数都都在1000万以下，且房屋总价离散值较高，西城最高达到了6000万，说明房屋价格特征不是理想的正太分布。

Size特征分析

# 画两幅图
f, [ax1,ax2] = plt.subplots(1, 2, figsize=(15, 5))
# 建房时间的分布  kdeplot(核密度估计图)
# 核密度估计(kernel density estimation)是在概率论中用来估计未知的密度函数，属于非参数检验方法之一。
# 通过核密度估计图可以比较直观的看出数据样本本身的分布特征。
sns.distplot(df['Size'], bins=20, ax=ax1, color='r')
sns.kdeplot(df['Size'], shade=False, ax=ax1)
# 建房时间和出售价格的关系
sns.regplot(x='Size', y='Price', data=df, ax=ax2)
plt.show()

得到如下的图：

左图用 distplot 和 kdeplot 绘制柱状图体现了 Size 特征的分布，从图中可以看出，超过100平的房子挺多的，还有一部分超过200平的，这明显不符合常规。
右图绘制了Size 与 Price 的关系： regplot 绘制了 Size 和 Price 之间的散点图，可以看出 Size 特征基本与Price呈现线性关系，符合基本理论，面积越大，价格越高。但出现了两组明显的异常点：
1. 面积不到10平米，但是价格超出10000万；
2. 一个点面积超过了1000平米，价格很低，需要查看是什么情况。

# 找出异常值 ，此时都是别墅，不在分析范围内，所以移除
df.loc[df['Size']< 10]

得到如下结果：

# 这条数据 1019平，无厅，可能是商品房，所以移除
df.loc[df['Size'] > 1000]

得到的结果如下：

去除异常值后我们重新画图：

# 去除异常值
df = df[(df['Layout'] != '叠拼别墅') & (df['Size'] < 1000)]
# 重新画图   图中无明显异常值
f, [ax1,ax2] = plt.subplots(1, 2, figsize=(15, 5))
# 建房时间的分布情况
sns.distplot(df['Size'], bins=20, ax=ax1, color='r')
sns.kdeplot(df['Size'], shade=True, ax=ax1)
# 建房时间和出售价格的关系
sns.regplot(x='Size', y='Price', data=df, ax=ax2)
plt.show()

得到的结果是：

Layout特征分析

f, ax1 = plt.subplots(figsize = (20, 20))
sns.countplot(y = 'Layout', data = df, ax = ax1)
ax1.set_title('房屋户型',fontsize=20)
ax1.set_xlabel('数量')
ax1.set_ylabel('户型')
plt.show()

得到的结果是：

此特征比较混乱，各种叫法都有，没有统一的形式，应该做相应的处理

Renovation （装修）特征分析

df['Renovation'].value_counts()
# 去掉错误数据“南北”，去除 Renovation 中的异常值，
df['Renovation'] = df.loc[(df['Renovation'] != '南北'), 'Renovation']# 画出分类直方图
f, [ax1, ax2, ax3] = plt.subplots(3, 1, figsize =(10, 15))
sns.countplot(df['Renovation'], ax = ax1)
sns.barplot(x = 'Renovation', y = 'Price', data = df, palette = "Set3", ax = ax2)
sns.boxplot(x = 'Renovation', y = 'Price', data = df, ax = ax3)
plt.show()

精装修的房屋数量是最多的，毛坯房数量最少；对价格来说，精装修房屋价格较高，但毛配方的价格最高。

Elevator（电梯）特征分析

# 查询是否有缺失值，
misn = len(df.loc[(df['Elevator'].isnull()), 'Elevator'])
print('缺失值的数量是：', misn)df['Elevator'].value_counts()

如果有缺失值，常用的方法有：平均值/中位数填补法，直接移除，或者根据其他特征建模预测等。也可根据业务进行填补。

# 如果有错误值，需要移除，
df['Elevator'] = df.loc[(df['Elevator'] == '有电梯')|(df['Elevator'] == '无电梯'), 'Elevator']# 填补 Elevator 缺失值
df.loc[(df['Floor'] > 6)&(df['Elevator'].isnull()), 'Elevator'] = '有电梯'
df.loc[(df['Floor'] <= 6)&(df['Elevator'].isnull()), 'Elevator'] = '无电梯'f, [ax1, ax2] = plt.subplots(1, 2, figsize = (20, 10))
sns.countplot(df['Elevator'], ax = ax1)
ax1.set_title('有无电梯数量对比', fontsize = 15)
ax1.set_xlabel('是否与电梯')
ax1.set_ylabel('数量')sns.barplot(x = 'Elevator', y = 'Price', data = df, ax = ax2)
ax2.set_title('有无电梯房价对比', fontsize = 15)
ax2.set_xlabel('是否有电梯')
ax3.set_ylabel('总价')
plt.show()

观察可知，二手房有电梯的房屋数量居多，说明楼层较高，这样，土地的利用率也比较高，适合北京庞大人口的需要；
第二幅图，有电梯的房屋价格比无电梯的较高，因为包含了电梯的装修费和维护费；

Year（建房日期）特征分析

# 在数据集的不同子集上绘制同一图的多个实例 格子图
grid = sns.FacetGrid(df, row = 'Elevator', col = 'Renovation', palette = 'seismic', size = 4)
grid.map(plt.scatter, 'Year', 'Price')
grid.add_legend()

得到的图如下：

把Renovation和Elevator进行分类，使用 FaceGrid （网格面）分析 Year 特征，观察结果如下：
- 整体来说，房价随着时间在增长。
- 90年代末以后的二手房，房价明显上涨；
- 1980年之前几乎不存在有电梯的房子；
- 1980年之前，无电梯的房子大多都是简装。

Floor （楼层）特征分析

f, ax1 = plt.subplots(figsize=(20, 5))
sns.countplot(x='Floor', data=df, ax= ax1)
ax1.set_title('房屋户型', fontsize =15)
ax1.set_xlabel('楼层')
ax1.set_ylabel('数量')
plt.show()

二手房中，楼层为6的房屋最多，达到了7600套。

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