教案14 缺失值处理

厦门电子职业中专学校教案纸第1页学科数据分析与可视化项目三处理电商平台店铺销售数据检查授课班级授课时数2教具计算机、投影仪多媒体教学网络授课时间教学方法授课、投影仪演示及上机操作教学目的掌握缺失值的处理方法能够对存在缺失值的数据进行处理教学重点和难点识别缺失值处理缺失值复习提问简述数据格式问题的处理步骤？教学内容、方法、过程和板书设计教学追记【复习引入】上节课我们学习了不同数据格式问题的处理的方法，这节课我们将学习缺失值的识别和处理方法。【新课教学】缺失值（MissingValue）是指在数据集中某些观测缺少一个或多个变量的值的情况，这些缺失的变量通常需要通过某种方法来估计或填补。然而，在实际的数据收集和处理过程中，由于各种原因，如数据录入错误、设备故障或信息未能采集等，可能会产生缺失值。这种数据可能导致数据分析和建模中的偏差、不准确性和误导性结果。在数据库管理系统、电子表格软件、程语言等工具中，它们通常以特定符号（如NaN、NA、null等）或预留值来表示。教案纸附页第2页教学内容、方法、过程和板书设计教学追记i缺失值通常是由于数据收集过程中的错误、数据传输错误、数据存储问题等造成。识别缺失值：1.数值型数据的缺失值在数据分析工具如Pandas中通常表示为NaN（NotANumber）。2.描述性统计软件，如Stata，可能有自己的方式来表示缺失值，例如使用"."来标记。3.检测缺失值的方法包括使用数据框的info()函数查看非空值的数量，以及使用isnull()函数确定缺失值的具体位置。处理缺失值：1.当数据集中的缺失值较少时，可以考虑直接删除带有缺失值的记录，但这可能导致样本量减少，影响分析结果的代表性。2.对于数值型数据，一种常见的填补方法是使用其他所有对象的该属性取值的平均值来填充缺失值，这种方法假设数据缺失是随机的。3.如果数据不是数值型，可以使用众数原理，即用出现频率最高的值来补齐缺失的属性值。4.在某些情况下，也可以采用更复杂的方法，例如K近邻缺失值填充或随机森林缺失值填充，这些方法会使用与带有缺失值样本在空间距离上较近的样本进行填充。函数：缺失值查询函数：Pandas库中的isnull()和notnull()函数可用于检测数据中的缺失值。isnull()：该方法返回一个布尔值的Series，表示每个元素是否为空（NaN）。如果元素为空，则返回True，否则返回False。notnull()：该方法与isnull()相反，返回一个布尔值的Series，表示每个元素是否不为空（非NaN）。如果元素不为空，则返回True，否则返回False。缺失值填充函数：Pandas库中的fillna()函数可用于填充缺失值。它的主要参数如下：value：可选参数，用于指定要填充的值。可以是标量、字典、Series或DataFrame。如果未提供该参数，则默认使用NaN进行填充。method：可选参数，用于指定填充方法。可以是'backfill'（用前一个非缺失值填充）、'bfill'（与'backfill'相同）、'pad'（用前一个非缺失值填充）或None（不进行填充）。axis：可选参数，用于指定填充的轴。可以是0（按列填充）或1（按行填充）。inplace：布尔值，默认为False。如果设置为True，则在原始DataFrame上进行修改，而不是返回一个新的DataFrame。limit：可选参数，用于指定连续填充的最大数量。downcast：可选参数，用于指定是否尝试将对象类型向下转换为更小的类型。**kwargs：其他关键字参数，用于传递特定的填充方法所需的参数。缺失值删除函数：dropna(axis=0,how=’any’,thresh=None,subset=None,inplace=False)函数用于删除包含缺失值的行或列。它的主要参数如下：axis：可选参数，用于指定删除的轴。可以是0（按列删除）或1（按行删除）。默认为0。how：可选参数，用于指定删除的方式。可以是'any'（删除包含缺失值的行或列）、'all'（仅删除所有元素都是缺失值的行或列）或'all-nan'（仅删除所有元素都是NaN的行或列）。默认为'any'。thresh：可选参数，用于指定非缺失值的最小数量。如果一行或一列中非缺失值的数量小于该阈值，则删除该行或列。默认为None。subset：可选参数，用于指定要考虑的列。可以是一个列名列表或一个DataFrame子集。默认为None。inplace：布尔值，默认为False。如果设置为True，则在原始DataFrame上进行修改，而不是返回一个新的DataFrame。数据清洗阶段，需要对缺失值，进行针对性的处理，处理方法取决于数据的特点和具体的分析目的。【教学反思】本节课我围绕教学目标展开教学，通过自主学习法、分组讨论法、实操强化法进行教学，学生整体参与度较高。在教学难点上，部分学生理解起来有些吃力，这提示我在未来