数据分析：某电商优惠卷数据分析

作者：AOAIYI
专栏：python数据分析

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优惠卷数据分析通道

@TOC

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一、实验目的

随着移动设备的完善和普及，移动互联网+各行各业进入了高速发展阶段，这其中以O2O（Online to Offline）消费最为吸引眼球。据不完全统计，O2O行业估值上亿的创业公司至少有10家，也不乏百亿巨头的身影。O2O行业关联数亿消费者，各类APP每天记录了超过百亿条用户行为和位置记录，因而成为大数据科研和商业化运营的最佳结合点之一。 以优惠券盘活老用户或吸引新客户进店消费是O2O的一种重要营销方式。然而随机投放的优惠券对多数用户造成无意义的干扰。对商家而言，滥发的优惠券可能降低品牌声誉，同时难以估算营销成本。个性化投放是提高优惠券核销率的重要技术，它可以让具有一定偏好的消费者得到真正的实惠，同时赋予商家更强的营销能力。

二、加载数据

1.导入所需的模块

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns  #绘图模块，基于matplotlib的可视化python包,不能完全替代matplotlib,只是对matplotlib进行升级
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei']  # 用来正常显示中文标签
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False  # 用来正常显示负号
%matplotlib inline

2.导入数据

offline = pd.read_csv(r"C:\Users\XWJ\Desktop\ccf_offline_stage1_train.csv",parse_dates=['Date_received','Date'])
offline.head(10)

parse_dates:将指定的列加载成日期的格式
NaT:时间日期格式的空值

3.使用函数info():数据表的基本信息（维度，列名称，数据格式，所占空间等）

offline.info()

三、数据规整

1.判断每一列当中有多少个空值

offline.isnull().sum()

2.把“Discount_rate”列中的满减政策转换成折扣率

offline['Discount_rate'] = offline['Discount_rate'].fillna('null')
offline.head()

def discount_rate_opt(s): #s代表每一个元素
    if ':' in s:
        split = s.split(':')
        discount_rate = (int(split[0]) - int(split[1]))/int(split[0])
        return round(discount_rate,2)  #折扣率保留两位小数
    elif s == 'null':
        return np.NaN
    else:
        return float(s)

offline['Discount_rate']  = offline['Discount_rate'].map(discount_rate_opt)
offline.head()

3.Coupon_id字段：null代表无优惠券，此时Discount_rate与Date_received字段无意义。

检查Coupon_id和Discount_rate与Date_received判断空值和非空值是否一一对应。

np.all([True,False,True])

np.all():判断一个课迭代数据中是否都为True，如果是返回True，否则返回False

判断优惠卷是否为空以及领券日期是否为空

nan1 = offline['Coupon_id'].isnull()  
nan2 = offline['Date_received'].isnull() 
np.all(nan1 == nan2)

结果=true，说明之前的猜测：Coupon_id与Date_received空值与非空值是一一对应的关系

nan3 = offline['Discount_rate'].isnull()
np.all(nan1 == nan3)

结果=true，说明之前的猜测：Coupon_id与Discount_rate空值与非空值是一一对应的关系

4.如果Date=null & Coupon_id!=null,有券未消费（cpon_no_consume） 如果Date=null & Coupon_id =null,无券未消费（no_cpon_no_consume） 如果Date！=null & Coupon_id=null,无券消费（no_cpon_consume） 如果Date！=null & Coupon_id!=null,有券消费（cpon_consume）

cpon_no_consume = offline[(offline['Date'].isnull() & offline['Coupon_id'].notnull())]
no_cpon_no_consume = offline[(offline['Date'].isnull() & offline['Coupon_id'].isnull())]
no_cpon_consume = offline[(offline['Date'].notnull() & offline['Coupon_id'].isnull())]
cpon_consume = offline[(offline['Date'].notnull() & offline['Coupon_id'].notnull())]

print('有券未消费:{}'.format(len(cpon_no_consume)))
print('无券未消费:{}'.format(len(no_cpon_no_consume)))  #无意义，不需分析
print('无券消费:{}'.format(len(no_cpon_consume)))
print('有券消费:{}'.format(len(cpon_consume)))

用优惠券消费的用7万，相比其他用户来说，占比较少

四、数据分析

1.绘制饼图占比

consume_status_dict = {'cpon_no_consume':len(cpon_no_consume),'no_cpon_consume':len(no_cpon_consume),'cpon_consume':len(cpon_consume)}
consume_status = pd.Series(consume_status_dict)
consume_status

2.绘制消费方式构成的饼图

fig,ax=plt.subplots(1,1,figsize=(8,10))
consume_status.plot.pie(ax = ax,
                       autopct='%1.1f%%',
                       shadow=True,
                        explode=[0.02,0.05,0.2],
                        textprops={'fontsize':15,'color':'blue'},
                        wedgeprops={'linewidth':1,'edgecolor':'black'},
                        labels=['有券未消费 \n ({})'.format(len(cpon_no_consume)),
                                '无券消费 \n ({})'.format(len(no_cpon_consume)),
                               '用券消费 \n ({})'.format(len(cpon_consume))
                               ]
                       )
ax.set_ylabel('')  #去除ylable
ax.set_title('消费占比情况')
plt.legend(labels=['有券未消费','无券消费','用券消费'])

有券未消费占比55.7%最大，说明大多数人拿完券之后，尚未使用
无圈消费用户占比40%，说明很多人没有使用优惠券，可能优惠券的吸引力不大，客户没在意；可能，新用户比较多。
用券消费用户占比较小4.3%,说明我们的优惠券使用率不高。可以考虑是不是加大优惠券力度.

3.在有券消费人群中，分析距离和优惠折扣

各商家对应的顾客到店平均距离

Merchant_distance = cpon_consume.groupby('Merchant_id')['Distance'].mean()
Merchant_distance[Merchant_distance==0]

有4076个商家，有1431个商家的用券消费用户平均范围在500米以内

各商家对应的顾客到店消费平均折扣力度

Merchant_discount_rate = cpon_consume.groupby('Merchant_id')['Discount_rate'].mean()
Merchant_discount_rate.sort_values()
Merchant_discount_rate.hist()
Merchant_discount_rate.mean()  
Merchant_discount_rate

所有商家平均折扣的平均值：0.88

5.持券到店消费人数最多的商家

#对商家进行分组，取出用户id，对用户id进行去重统计数量、
popular_merchant = cpon_consume.groupby('Merchant_id')['User_id'].apply(lambda x:len(x.unique())).sort_values(ascending=False)
#找出持券消费人数>500的商家id
popular_merchant500 = popular_merchant[popular_merchant>500]
popular_merchant500.name = 'customer_count'  #指定列名为消费者数量（持券消费者）
print(len(popular_merchant500))
print(popular_merchant500)

共有16家店铺，持券消费人数在500人以上
持券消费人数最多商家是5341，持券消费人数在2800
排名最后的商家，持券消费人数未559人
这批商家对优惠券的使用方法得当，消费者喜欢用优惠券进行消费，可以适当借鉴这批商家的推广力度

6.持券消费人数在500人以上的商家，连接顾客到店平均距离和平均折扣力度

merchant_pop_dis = pd.merge(left=popular_merchant500,right=Merchant_distance,on='Merchant_id',how='inner')
merchant_pop_dis_rate = pd.merge(left=merchant_pop_dis,right=Merchant_discount_rate,on='Merchant_id',how='inner')
merchant_pop_dis_rate

7.计算到店消费人数与平均距离和折扣力度的相关系数

#corr(correlation:相关系数)，用来计算df数据中列与列的相关性（皮尔逊相关系数），取值范围[-1,1]之间
#1：完全正相关，-1：完全负相关
#绝对值越大：相关性越大，反之成立
#正相关：随着变量的增大，而增大，反之同理
#负相关：随着变量的增大，而减小，反之同理

merchant_pop_dis_rate.corr()

持券消费人数，与距离和折扣率都呈现出负相关，属于生活中的正常现象

用热力图展示相关系数

#用热力图展示相关系数(data:相关系数，annot：显示相关系数值，cmap：颜色范围，vmax：最大值，vmin：最小值)

sns.heatmap(data=merchant_pop_dis_rate.corr(),annot=True,cmap='Accent',vmax=1,vmin=-1)

#由图可知：
#1.到店消费人数的多少与顾客到店铺的距离之间呈现负相关，相关系数0.31，在0.3~0.5之间，为低度相关
#2.到店消费人数的多少与优惠打折力度呈现负相关，相关系数0.2，在0~0.3之间，为相关程度极弱
#综上所述，这些店家之所以火爆，应该是物美价廉导致，与距离和优惠力度相关性不大

五、分析每天中优惠券的总体发放量与使用量情况

1.统计每天优惠券发放数量和使用数量

offline['Date'].notnull().sum() 

77.7万消费数据

offline['Date_received'].notnull().sum()

已经发送出105万优惠券

取出存在消费日期的记录，进行升序，再去重

date_sort = offline[offline['Date'].notnull()]['Date'].sort_values().unique()
date_sort[:5]

取出存在领券日期的记录，进行升序，再去重

date_receive_sort = offline[offline['Date_received'].notnull()]['Date_received'].sort_values().unique()
date_receive_sort[:5]

每天优惠券的使用量（即持券消费人群）

consume_num_everday =  cpon_consume[['User_id','Date_received']]
consume_num_everday = consume_num_everday.groupby('Date_received').count()
consume_num_everday = consume_num_everday.rename(columns={'User_id':'count'})
consume_num_everday

每天发放的优惠券数量

coupon_sendout_everyday = offline[offline['Date_received'].notnull()][['Date_received','User_id']]
coupon_sendout_everyday = coupon_sendout_everyday.groupby('Date_received').count()
coupon_sendout_everyday = coupon_sendout_everyday.rename(columns={'User_id':'count'})
coupon_sendout_everyday

绘制每天发券量和每天用券量

plt.figure(figsize=(18,6))
plt.bar(x=date_receive_sort,height=coupon_sendout_everyday['count'],label='每天发券量')

plt.yscale('log')  #对y轴进行对数缩放
plt.legend()

plt.figure(figsize=(18,6))
plt.bar(x=date_receive_sort,height=coupon_sendout_everyday['count'],label='每天发券量') 
plt.bar(x=date_sort,height=consume_num_everday['count'],label='每天用券量')
plt.yscale('log')  #对y轴进行对数缩放
plt.legend()

#16年2月为例，用券量级别再1000，发券量再10万左右，在100倍左右，优惠券的使用率还是非常低的

计算每天的优惠券与发券量占比

plt.figure(figsize=(18,6))
plt.bar(x=date_receive_sort,height=consume_num_everday['count']/coupon_sendout_everyday['count'],
       label='百分比')
plt.legend()

#由图可知，优惠券使用率最高在16年3月底，达到了30%
#使用率最低在16年1月底，最低为3%左右。
#整体来看，优惠券使用率波动较大。

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人生总是在前行，不论走到哪里，只要带着信念往前走，比别人多一点努力，你就会多一份成绩；比别人多一点志气，你就会多一份出息；比别人多一点坚持，你就会夺取胜利；比别人多一点执着，你就会创造奇迹。