pyspark淘宝数据预测

### 使用 PySpark 进行电商（淘宝）数据分析与预测

#### 数据准备阶段
为了有效进行数据分析与预测，首先需要准备好数据源。由于涉及到近400万条记录的大规模数据集[^1]，建议采用分布式计算框架如Apache Spark来进行高效处理。

from pyspark.sql import SparkSession

spark = SparkSession.builder \
    .appName("E-commerce Analysis") \
    .config("spark.some.config.option", "some-value") \
    .getOrCreate()

# 加载淘宝用户行为数据集
data_path = 'path_to_dataset'
df = spark.read.csv(data_path, header=True, inferSchema=True)

# 显示前几行查看数据结构
df.show()

#### 数据清洗与预处理
针对原始数据中存在的异常情况，可以运用多种方法完成数据清理工作：

- 去除重复项；
- 处理缺失值；
- 转换时间戳字段以便于后续的时间序列分析；

# 删除完全相同的重复行
cleaned_df = df.dropDuplicates()

# 对特定列中的null值填充默认值或删除含有null的整行
filled_df = cleaned_df.fillna({'column_name': 0})  
# 或者 dropped_df = cleaned_df.na.drop(subset=["column_name"])

# 将字符串形式的时间转换成日期类型
from pyspark.sql.functions import to_date
timestamp_col = "time_column"
processed_df = filled_df.withColumn(timestamp_col, to_date(filled_df[timestamp_col]))

#### 特征工程
特征提取是提高模型性能的关键环节之一。可以从以下几个方面入手创建新特性：

- 用户活跃度指标(PV/UV);
- 商品浏览次数;
- 浏览路径长度;

import pyspark.sql.functions as F

# 计算每日独立访客数(UV)
daily_uv = processed_df.groupBy(F.col('date')).agg(
    F.countDistinct('user_id').alias('uv'))

# 统计每件商品被不同用户的访问频次
item_popularity = processed_df.groupBy(['item_id']).count().withColumnRenamed("count", "popularity")

# 获取每位顾客单日内最长连续页面跳转链路长度
session_length = (processed_df
                  .groupBy(['user_id', 'date'])
                  .agg((F.max(F.col('page_index')) - F.min(F.col('page_index'))) + 1).alias('length'))

#### 构建预测模型
基于上述准备工作之后，可以选择合适的算法建立预测模型。例如，如果目标是对点击率(CTR)做出估计，则可考虑逻辑回归、随机森林等分类器。

from pyspark.ml.classification import LogisticRegression
from pyspark.ml.feature import VectorAssembler

# 合并多个数值型特征到一起作为输入向量
feature_columns = ['feature_1', 'feature_2']
assembler = VectorAssembler(inputCols=feature_columns, outputCol="features")
final_data = assembler.transform(session_length.join(item_popularity))

# 划分训练集测试集
train_set, test_set = final_data.randomSplit([0.8, 0.2])

lr_model = LogisticRegression(featuresCol='features', labelCol='label')
fitted_model = lr_model.fit(train_set)

predictions = fitted_model.transform(test_set)
predictions.select("prediction", "probability").show()