毕业设计之 ---- 基于大数据挖掘分析的北京二手房数据分析

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前言

今天给大家介绍一个数据分析的毕设项目，数据使用是的北京二手房价数据， 该数据来源与学长写的网络爬虫，有需要的同学联系学长获取

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毕设帮助，开题指导，资料分享，疑问解答(见文末)

1 探索性分析与文本数据预处理

首先导入要使用的科学计算包numpy,pandas,可视化matplotlib,seaborn,以及机器学习包sklearn。

import pandas as pd
import numpy as np
import seaborn as sns
import matplotlib as mpl

import matplotlib.pyplot as plt
from IPython.display import display
plt.style.use("fivethirtyeight")
sns.set_style({'font.sans-serif':['simhei','Arial']})
%matplotlib inline


# 检查Python版本
from sys import version_info
if version_info.major != 3:
    raise Exception('请使用Python 3 来完成此项目')

然后导入数据，并进行初步的观察，这些观察包括了解数据特征的缺失值，异常值，以及大概的描述性统计。

# 导入链家二手房数据
lianjia_df = pd.read_csv('lianjia.csv')
display(lianjia_df.head(n=2))

初步观察到一共有11个特征变量，Price 在这里是我们的目标变量，然后我们继续深入观察一下。

# 检查缺失值情况
lianjia_df.info()

发现了数据集一共有23677条数据，其中Elevator特征有明显的缺失值。

lianjia_df.describe()

上面结果给出了特征值是数值的一些统计值，包括平均数，标准差，中位数，最小值，最大值，25%分位数，75%分位数。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。

当然，这只是初步观察，后续我们会用数据可视化来清晰的展示，并证实我们的猜测。

# 添加新特征房屋均价
df = lianjia_df.copy()
df['PerPrice'] = lianjia_df['Price']/lianjia_df['Size']

# 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)

# 重新审视数据集
display(df.head(n=2))

我们发现 Id 特征其实没有什么实际意义，所以将其移除。由于房屋单价分析起来比较方便，简单的使用总价/面积就可得到，所以增加一个新的特征 PerPrice（只用于分析，不是预测特征）。另外，特征的顺序也被调整了一下，看起来比较舒服。

2 数据可视化分析

2.1 Region特征分析

对于区域特征，我们可以分析不同区域房价和数量的对比。

# 对二手房区域分组对比二手房数量和每平米房价
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()

f, [ax1,ax2,ax3] = plt.subplots(3,1,figsize=(20,15))
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')

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')

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()

使用了pandas的网络透视功能groupby 分组排序。区域特征可视化直接采用 seaborn完成，颜色使用调色板palette 参数，颜色渐变，越浅说明越少，反之越多。可以观察到：

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 分布：
  通过 distplot 和 kdeplot 绘制柱状图观察 Size 特征的分布情况，属于长尾类型的分布，这说明了有很多面积很大且超出正常范围的二手房。
  Size 与 Price 的关系：
  通过 regplot 绘制了 Size 和 Price 之间的散点图，发现 Size 特征基本与Price呈现线性关系，符合基本常识，面积越大，价格越高。但是有两组明显的异常点：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。

2.2 Year 特征分析

在Renovation和Elevator的分类条件下，使用 FaceGrid 分析 Year 特征，观察结果如下：

整个二手房房价趋势是随着时间增长而增长的；
2000年以后建造的二手房房价相较于2000年以前有很明显的价格上涨；
1980年之前几乎不存在有电梯二手房数据，说明1980年之前还没有大面积安装电梯；
1980年之前无电梯二手房中，简装二手房占绝大多数，精装反而很少；

2.3 Floor 特征分析

可以看到，6层二手房数量最多，但是单独的楼层特征没有什么意义，因为每个小区住房的总楼层数都不一样，我们需要知道楼层的相对意义。另外，楼层与文化也有很重要联系，比如中国文化七上八下，七层可能受欢迎，房价也贵，而一般也不会有4层或18层。当然，正常情况下中间楼层是比较受欢迎的，价格也高，底层和顶层受欢迎度较低，价格也相对较低。所以楼层是一个非常复杂的特征，对房价影响也比较大。

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