コホート分析にPythonを適用する方法

コホート分析

コホート分析の概念

コホートとは、文字通り、異なる性別や異なる年齢などの (共通の特性または類似の行動を持つ) 人々のグループを意味します。

コホート分析: 類似したグループの変化を経時的に比較します。

製品は、開発とテスト中に繰り返し行われるため、製品リリースの最初の週に参加したユーザーは、その後に参加したユーザーとは異なるエクスペリエンスを得ることができます。たとえば、各ユーザーは、無料試用から有料使用、そして最終的に使用停止というライフサイクルを経ます。同時に、この期間中、ビジネス モデルの調整を常に行っています。したがって、製品発売後最初の 1 か月で「カニを食べる」ユーザーは、4 か月後に入会したユーザーとは異なるオンボーディング エクスペリエンスを体験するはずです。これは解約率にどのような影響を及ぼしますか?それを調べるためにコホート分析を使用しました。

ユーザーの各グループはコホートを形成し、実験プロセス全体に参加します。さまざまなコホートを比較することで、主要な指標の全体的なパフォーマンスが向上しているかどうかを知ることができます。

異なる月に獲得したユーザー、異なるチャネルからの新規ユーザー、異なる特性を持つユーザー (WeChat 上で少なくとも 10 人の友人と通信する WeChat 上のユーザーなど) などのユーザー分析レベルと組み合わせる毎日）。

コホート分析は、時間次元での行動の違いを発見するために、異なる特性を持つこれらの人々のグループを比較分析します。

したがって、コホート分析は主に次の 2 つの点で使用されます。

• 同じ経験サイクル内の異なるコホート グループのデータ指標を比較して、商品の効果を検証する反復の最適化

• 同じコホート グループのさまざまなエクスペリエンス サイクル (ライフ サイクル) のデータ指標を比較し、長期エクスペリエンスの問題を発見します

## コホート分析を行っています このとき、コホートの

グループ化ロジック を決定する工程と、コホート分析の 主要データ指標 を決定する工程に大きく分けられます。

• 同様の行動特性を持つグループ

• 同じ期間のグループ

例:

#顧客獲得月別 (週または日ごとにグループ化)

1. #顧客獲得チャネル別

2. ユーザーが Web サイトにアクセスした回数や購入回数など、ユーザーが完了した特定のアクションに応じたカテゴリ。

3. 主要なデータ指標に関しては、保持、収益、自己伝播係数などの時間次元に基づく必要があります。

以下は継続率を指標とした事例です:

以下はあるeコマース企業の営業データです。このデータは、Python コホート分析を使用して実証します。

コホート分析ケースの詳細な説明:

データは、e コマース ユーザーの支払いログです。ログ フィールドには、日付、支払い金額、ユーザー ID が含まれます。鈍感になった。

データの読み取り

import pandas as pd

df = pd.read_csv('日志.csv', encoding="gb18030")
df.head()

分析方向

グループ ロジック:

ここではユーザーの最初の購入月にのみ基づいていますグループ化の場合、ログにさらに多くの分類フィールド (チャネル、性別、年齢など) が含まれている場合は、さらに多くのグループ化ロジックを検討できます。

主要なデータ インジケーター:

このデータでは、分析できるデータ インジケーターが少なくとも 3 つあります:

維持率

1. 一人当たりの支払額

2. 一人当たりの購入数

3. データの前処理

月ごとにグループ化しているため、最初に日付を月にリサンプリングする必要があります:

df['购买月份'] = pd.to_datetime(df.日期).dt.to_period("M")
df.head()

各月の各ユーザーの支払い総額を計算します:

order = df.groupby(["uid", "购买月份"], as_index=False).agg(
    月付费总额=("付费金额","sum"),
    月付费次数=("uid","count"),
)
order.head()

各ユーザーの最初の購入月をコホート グループとして計算し、元のデータにマッピングします:

order["首单月份"] = order.groupby("uid")['购买月份'].transform("min")
order.head()

各購入レコードの時刻と最初の購入時刻の間の月差を計算し、月差ラベルをリセットします:

order["标签"] = (order.购买月份-order.首单月份).apply(lambda x:"同期群人数" if x.n==0 else f"+{x.n}月")
order.head()

両方の月が期間タイプです、減算後、オブジェクト型の列が取得され、この列の各要素の型は pandas._libs.tslibs.offsets.MonthEnd

MonthEnd 型には、特定の差を返すことができる属性 n があります。整数。

コホート分析

分析できるデータ指標が少なくとも 3 つあると前述しました:

定着率

1. お一人様あたりの支払金額

2. お一人様あたりの購入数

从留存率角度进行同期群分析

通过数据透视表可以一次性计算所需的数据：

cohort_number = order.pivot_table(index="首单月份", columns="标签",
                             values="uid", aggfunc="count",
                             fill_value=0).rename_axis(columns="留存率")
cohort_number

注意：rename_axis(columns=None)用于删除列标签的轴名称。rename_axis(columns=“留存率”)则设置轴名称为留存率。

将 本月新增 列移动到第一列：

cohort_number.insert(0, "同期群人数", cohort_number.pop("同期群人数"))
cohort_number

具体过程是先通过pop删除该列，然后插入到0位置，并命名为指定的列名。

 在本次的分析中，留存率的具体计算方式为：+N月留存率=+N月付款用户数/首月付款用户数

cohort_number.iloc[:, 1:] = cohort_number.iloc[:, 1:].divide(cohort_number.本月新增, axis=0)
cohort_number

以百分比形式显示，并设置颜色：

out1 = (cohort_number.style
        .format("{:.2%}", subset=cohort_number.columns[1:])
        .bar(subset="同期群人数", color="green")
        .background_gradient("Reds", subset=cohort_number.columns[1:], high=1, axis=None)
        )
out1

至此计算完毕。

从人均付款金额角度进行同期群分析

要从从人均付款金额角度考虑，需要考虑同期群基期这个整体。具体计算方式是先计算各月的付款总额，然后除以基期的总人数：

cohort_amount = order.pivot_table(index="首单月份", columns="标签",
                                  values="月付费总额", aggfunc="sum",
                                  fill_value=0).rename_axis(columns="人均付款金额")
cohort_amount.insert(0, "首月人均付费", cohort_amount.pop("同期群人数"))
cohort_amount.insert(0, "同期群人数", cohort_number.同期群人数)
cohort_amount.iloc[:, 1:] = cohort_amount.iloc[:, 1:].divide(cohort_amount.同期群人数, axis=0)
out2 = (cohort_amount.style
        .format("{:.2f}", subset=cohort_amount.columns[1:])
        .background_gradient("Reds", subset=cohort_amount.columns[1:], axis=None)
        .bar(subset="同期群人数", color="green")
        )
out2

可以看到，12月份的同期群首月新用户人均消费为703.43元，然后逐月递减，到+4月后这些用户人均消费仅11.41元。而随着版本的迭代发展，新增用户的首月消费并没有较大提升，且接下来的消费趋势反而不如12月份。由此可见产品的发展受到了一定的瓶颈，需要思考增长营收的出路了。

一般来说， 通过同期群分析可以比较好指导我们后续更深入细致的数据分析，为产品优化提供参考。

从人均购买次数角度进行同期群分析

依然按照上面一样的套路：

cohort_count = order.pivot_table(index="首单月份", columns="标签",
                                 values="月付费次数", aggfunc="sum",
                                 fill_value=0).rename_axis(columns="人均购买次数")
cohort_count.insert(0, "首月人均频次", cohort_count.pop("同期群人数"))
cohort_count.insert(0, "同期群人数", cohort_number.同期群人数)
cohort_count.iloc[:, 1:] = cohort_count.iloc[:,
                                             1:].divide(cohort_count.同期群人数, axis=0)
out3 = (cohort_count.style
        .format("{:.2f}", subset=cohort_count.columns[1:])
        .background_gradient("Reds", subset=cohort_count.columns[1:], axis=None)
        .bar(subset="同期群人数", color="green")
        )
out3

可以得到类似上述一致的结论。

每月总体付费情况

下面我们看看每个月的总体消费情况：

order.groupby("购买月份").agg(
    付费人数=("uid", "count"),
    人均付款金额=("月付费总额", "mean"),
    月付费总额=("月付费总额", "sum")
)

可以看到总体付费人数和付费金额都在逐月下降。

将结果导出网页或截图

对于Styler类型，我们可以调用render方法转化为网页源代码，通过以下方式即可将其导入到一个网页文件中：

with open("out.html", "w") as f:
    f.write(out1.render())
    f.write(out2.render())
    f.write(out3.render())

如果你的电脑安装了谷歌游览器，还可以安装dataframe_image，将这个表格导出为图片。

安装：pip install dataframe_image

import dataframe_image as dfi

dfi.export(obj=out1, filename='留存率.jpg')
dfi.export(obj=out2, filename='人均付款金额.jpg')
dfi.export(obj=out3, filename='人均购买次数.jpg')

dfi.export的参数：

• obj : 被导出的Datafream对象

• filename : 文件保存位置

• fontsize : 字体大小

• max_rows : 最大行数

• max_cols : 最大列数

• table_conversion : 使用谷歌游览器或原生’matplotlib’, 只要写非’chrome’的值就会使用原生’matplotlib’

• chrome_path : 指定谷歌游览器位置

 整体完整代码

import pandas as pd
import dataframe_image as dfi

df = pd.read_csv('日志.csv', encoding="gb18030")
df['购买月份'] = pd.to_datetime(df.日期).dt.to_period("M")
order = df.groupby(["uid", "购买月份"], as_index=False).agg(
    月付费总额=("付费金额", "sum"),
    月付费次数=("uid", "count"),
)
order["首单月份"] = order.groupby("uid")['购买月份'].transform("min")
order["标签"] = (
    order.购买月份-order.首单月份).apply(lambda x: "同期群人数" if x.n == 0 else f"+{x.n}月")
cohort_number = order.pivot_table(index="首单月份", columns="标签",
                                  values="uid", aggfunc="count",
                                  fill_value=0).rename_axis(columns="留存率")
cohort_number.insert(0, "同期群人数", cohort_number.pop("同期群人数"))
cohort_number.iloc[:, 1:] = cohort_number.iloc[:,1:].divide(cohort_number.同期群人数, axis=0)
out1 = (cohort_number.style
        .format("{:.2%}", subset=cohort_number.columns[1:])
        .bar(subset="同期群人数", color="green")
        .background_gradient("Reds", subset=cohort_number.columns[1:], high=1, axis=None)
        )
cohort_amount = order.pivot_table(index="首单月份", columns="标签",
                                  values="月付费总额", aggfunc="sum",
                                  fill_value=0).rename_axis(columns="人均付款金额")
cohort_amount.insert(0, "首月人均付费", cohort_amount.pop("同期群人数"))
cohort_amount.insert(0, "同期群人数", cohort_number.同期群人数)
cohort_amount.iloc[:, 1:] = cohort_amount.iloc[:, 1:].divide(cohort_amount.同期群人数, axis=0)
out2 = (cohort_amount.style
        .format("{:.2f}", subset=cohort_amount.columns[1:])
        .background_gradient("Reds", subset=cohort_amount.columns[1:], axis=None)
        .bar(subset="同期群人数", color="green")
        )
cohort_count = order.pivot_table(index="首单月份", columns="标签",
                                 values="月付费次数", aggfunc="sum",
                                 fill_value=0).rename_axis(columns="人均购买次数")
cohort_count.insert(0, "首月人均频次", cohort_count.pop("同期群人数"))
cohort_count.insert(0, "同期群人数", cohort_number.同期群人数)
cohort_count.iloc[:, 1:] = cohort_count.iloc[:,
                                             1:].divide(cohort_count.同期群人数, axis=0)
out3 = (cohort_count.style
        .format("{:.2f}", subset=cohort_count.columns[1:])
        .background_gradient("Reds", subset=cohort_count.columns[1:], axis=None)
        .bar(subset="同期群人数", color="green")
        )
outs = [out1, out2, out3]
with open("out.html", "w") as f:
    for out in outs:
        f.write(out.render())
        display(out)

dfi.export(obj=out1, filename='留存率.jpg')
dfi.export(obj=out2, filename='人均付款金额.jpg')
dfi.export(obj=out3, filename='人均购买次数.jpg')

以上がコホート分析にPythonを適用する方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。