Pandas 庫功能非常強大，特別有助于數據分析與處理，并為幾乎所有操作提供了完整的解決方案。一種常見的Pandas函數是pandas describe。它向用戶提供數據集所有特征的描述性統計摘要，盡管其比較常用，但它仍然沒有提供足夠詳細的功能。

Pandas profiling可以彌補pandas describe沒有詳細數據報告生成的不足。它為數據集提供報告生成，并為生成的報告提供許多功能和自定義。在本文中，我們將探索這個庫，查看提供的所有功能，以及一些高級用例和集成，這些用例和集成可以對從數據框創建令人驚嘆的報告!

安裝

與其他所有 python 包一樣，可以通過 pip 包管理器輕松安裝 Pandas 分析：

pipinstallpandas-profiling

它也可以通過 Conda 包管理器安裝：

condaenvcreate-npandas-profiling
condaactivatepandas-profiling
condainstall-cconda-forgepandas-profiling

數據集和設置

看下如何啟動pandas_profiling庫并從數據框中生成報告了。首先導入一個將為其生成報告的數據集。該數據集包含State_name、District_name、Crop_year、Season、Crop、Area 和 Production的農業數據集。

數據集獲取：
https://www.kaggle.com/divyosmi2009/crop-production-in-india-statevise?select=crop_production.csv

importpandasaspd
df=pd.read_csv("crop_production.csv")

在討論pandas_profiling之前，先看看數據幀的Pandas describe函數輸出：

df.describe(include='all')

注意我使用了describe函數的include參數設置為"all"，強制 pandas 包含要包含在摘要中的數據集的所有數據類型。字符串類型值伴隨有諸如unique、top 和 freq等選項。

導入 pandas_profiling

frompandas_profilingimportProfileReport

分析DataFrame有兩種方法：

1. 可以在 Pandas DataFrame上調用'.profile_report()'函數。此函數不是 Pandas API 的一部分，但只要導入profiling庫，它就會將此函數添加到DataFrame對象中。
2. 可以將DataFrame對象傳遞給profiling函數，然后調用創建的函數對象以開始生成分析文件。

無論采用哪種方式，都將獲得相同的輸出報告。我正在使用第二種方法為導入的農業數據集生成報告。

profile=ProfileReport(df)
profile

報告部分

現在我們一起一一探索生產報告的所有部分。

1. 概述 Overview

此部分包含 3 個選項卡：Overview, Warnings, 和 Reproduction。

該Overview包括總體統計的。這包括變量數（數據框的特征或列）、觀察數（數據框的行）、缺失單元格、缺失單元格百分比、重復行、重復行百分比和內存中的總大小。

該Warnings選項卡由任何類型的相關基數，相關性與其他變量，缺失值零，偏態變量，以及其他Warnings。

該reproduction標簽只顯示相關的報告生成的信息。它顯示分析的開始和結束時間、生成報告所用的時間、pandas_profiling 的版本以及配置下載選項。

我們將在本文的高級用例部分討論配置文件。

2. 變量

報告的這一部分詳細分析了數據集的所有變量/列/特征。顯示的信息因變量的數據類型而異。

數值變量

對于數值數據類型特征，可以獲得有關不同值、缺失值、最小值-最大值、平均值和負值計數的信息。還可以獲得直方圖形式的小表示值。

切換按鈕來展開的Statistics, Histogram, Common values, Extreme values選項卡。

統計選項卡包括：

1. 分位數統計：Min-Max、百分位數、中位數、范圍和 IQR（四分位間距）。
2. 描述性統計：標準偏差、方差系數、峰度、均值、偏度、方差和單調性。

直方圖選項卡顯示變量的頻率或數值數據的分布。通用值選項卡基本上是變量的value_counts，同時顯示為計數和百分比頻率。

字符串變量

對于字符串類型變量，您將獲得不同（唯一）值、不同百分比、缺失、缺失百分比、內存大小以及所有具有計數表示的唯一值的水平條表示。

它還會報告與變量相關的任何警告，而不管其數據類型如何

切換按鈕擴展到Overview, Categories, Words, and Characters選項卡。

字符串類型值的概覽選項卡顯示最大-最小中值平均長度、總字符、不同字符、不同類別、唯一和來自數據集的樣本。

類別選項卡顯示直方圖，有時顯示特征值計數的餅圖。該表包含值、計數和百分比頻率。

在以表格和直方圖格式呈現數據的方式方面，單詞和字符選項卡與類別選項卡的作用相同，但它可以更深入地處理小寫、大寫、標點符號，特殊字符類別也很重要！

3. 相關性

相關性用于描述兩個變量相互協調移動的程度。在熊貓分析報告中，可以訪問 5 種類型的相關系數：Pearson's r、Spearman's ρ、Kendall's τ、Phik (φk) 和 Cramér's V (φc)。

還可以單擊切換按鈕以獲取有關各種相關系數的詳細信息。

4. 缺失值

生成的報告還包含數據集中缺失值的可視化。您將獲得 3 種類型的圖：計數、矩陣和樹狀圖。計數圖是一個基本的條形圖，以 x 軸作為列名，條形的長度代表存在的值的數量（沒有空值）。類似的還有矩陣和樹狀圖。

5. 樣本

此部分顯示數據集的前 10 行和最后 10 行。

如何保存報告？

到目前為止，我們已經了解了如何僅使用一行代碼或函數生成DataFrame報告，以及報告包含的所有功能。我們可能有興趣將此分析導出到外部文件，以便可以將其與其他應用程序集成或將其發布到 Web 上。

可以將此報告保存在

1. HTML格式
2. JSON 格式

任何格式的保存功能都保持不變，只需在保存時更改文件擴展名。要保存報告，請在配置文件對象上調用 **.to_file()**函數：

profile.to_file("Analysis.html")
profile.to_file("Analysis.json")

高級用法

Pandas profiling生成的報告是一個完整的分析，除了 DataFrame 對象之外，沒有用戶的任何輸入。報告的所有元素都是自動選擇的，默認值是首選。

報告中可能有一些您不想包含的元素，或者您需要為最終報告添加自己的元數據。這個庫的高級用法來了。您可以通過更改默認配置來控制報告的各個方面。

我們可以自定義報告的一些方法。

添加元數據

您可以添加“title”, “description”, “creator”, “author”, “URL”, “copyright_year”, and “copyright_holder”等信息。此信息將出現在數據集概述部分。對于此元數據，將創建一個名為“dataset”的新選項卡。要將此數據添加到報告中，請在 ProfileReport 函數中使用 dataset 參數并將此數據作為字典傳遞：

profile=ProfileReport(df,
title="AgricultureData",
dataset={
"description":"Thisprofilingreportwasgeneratedfor數據STUDIO",
"copyright_holder":"數據STUDIO",
"copyright_year":"2021",
"url":"https://t.1yb.co/HqGX",
},)
profile

我們還可以使用 variables 參數添加有關數據集中使用的變量的信息。這將具有描述的字典作為鍵和值作為另一個具有鍵值對的字典，其中鍵是變量名稱，值作為變量的描述。

variables={
"descriptions":{
"State_Name":"州名",
"District_Name":"區名",
"Crop_Year":"播種的年份",
"Season":"作物年",
"Crop":"播種的是哪種作物？",
"Area":"作物分配了多少面積？",
"Production":"產量多少",
}
}

當您將其添加到ProfileReport函數時，將在概覽部分下創建一個名為“variables”的單獨選項卡：

報表的控制參數

假設你不想顯示所有類型的相關系數。你可以通過使用相關性配置來簡單地禁用其他系數。這也是一個字典對象，可以傳遞給ProfileReport函數：

profile=ProfileReport(df,
title="AgricultureData",
correlations={
"pearson":{"calculate":True},
"spearman":{"calculate":False},
"kendall":{"calculate":False},
"phi_k":{"calculate":False},
})

同樣，您可以自定義報告的每個部分、HTML 格式、圖表等等。

集成

在通過配置報告的各個方面使您的報告令人驚嘆后，你可能希望以任何方式發布它。或許，你可以將其導出為 HTML 格式并上傳到網絡。但是還有一些其他方法可以使你的報告脫穎而出。

Jupyter 筆記本中的小部件

在你的 Jupyter 筆記本中運行panda profiling時，你將僅在代碼單元格中呈現 HTML。這干擾了用戶的體驗。你可以讓它像一個小部件一樣易于訪問并提供緊湊的視圖。為此，只需在你的配置文件對象上調用**.to_widgets()**：

Streamlit app

我們也可以將此報告作為Streamlit app的一部分。Streamlit 是一個功能強大的軟件包，可以用最少的代碼構建GUI Web app。這些應用程序是交互式的，幾乎與所有設備兼容。您可以按照以下代碼將你的報告作為streamlit app的一部分：

第 1 步：安裝 streamlit_pandas_profiling

pipinstallstreamlit-pandas-profiling

第 2 步：創建一個 Python 文件并以此格式編寫代碼

importpandasaspd
importpandas_profiling
importstreamlitasst
fromstreamlit_pandas_profilingimportst_profile_report
frompandas_profilingimportProfileReport

df=pd.read_csv("cropsdata.csv",na_values=['='])

profile=ProfileReport(df,
title="AgricultureData",
dataset={
"description":"Thisprofilingreportwasgeneratedfor數據STUDIO",
"copyright_holder":"數據STUDIO",
"copyright_year":"2021",
"url":"https://t.1yb.co/HqGX",
},
variables={
"descriptions":{
"State_Name":"州名",
"District_Name":"區名",
"Crop_Year":"播種的年份",
"Season":"作物年",
"Crop":"播種的是哪種作物？",
"Area":"作物分配了多少面積？",
"Production":"產量多少",
}}
)

st.title("PandasProfilinginStreamlit!")
st.write(df)
st_profile_report(profile)

第 3 步：運行 Streamlit 應用程序

在終端中，輸入：

streamlitrun.py

寫在最后

在本文中，我們一起了解了一個新工具“Pandas Profiling”——從 Pandas DataFrame 生成報告的一站式解決方案。我們探索了此工具的所有功能、不同部分及其內容。然后我們繼續保存生成的報告，稍后，我們查看了該庫的一些高級用例，最后集成了Streamlit應用程序，使報告更具前景和互動性。

參考審核編輯：郭婷