【知识学习】如何零基础入门数据分析

随着数据分析相关领域变得火爆，最近越来越多的被问到：数据分析如何从头学起？其中很多提问者都是商科背景，之前没有相关经验和基础。

我在读buisness analytics硕士之前是商科背景，由于个人兴趣爱好，从大三开始到现在即将硕士毕业，始终没有停下自学的脚步。coursera和edx等平台上大概上过20多门网课，datacamp上100多门课里，刷过70多门。这篇文章是想谈一谈个人的数据分析学习经验，希望对想要入门这个领域的各位有帮助。

1. 基本工具

学习数据分析的第一步，是了解相关工具

excel

excel至是最基础的数据分析工具，至今还是非常有效的，原因是它便于使用，受众范围极广，且分析结果清晰可见。

相信大多数人都有使用excel的基本经验，不需要根据教材去学习了。重点掌握：基本操作的快捷键；函数：计算函数、if类、字符串函数、查找类(vlookup和match)，一定要熟悉函数功能的绝对和相对引用； 数据透视表功能等。另外，excel可以导入一些模块来使用，典型的包括数据分析模块，作假设检验常用；规划求解，作线性规划和决策等问题非常有效。利用这些模块可以获得很不错的分析报告，简单且高效。

sql

数据分析的绝对核心！大部分数据分析工作都是对数据框进行的，在这个过程中，需要不断的根据已有变量生成新变量、过滤掉一些样本还有转换level。sql的设计就是为了解决这些问题。其他常用的数据操作工具，包括r语言的数据框、python里的pandas，基本都是借鉴了sql的思想，一通百通。

sql入门容易，它的语法极其简单，基本可以说上过一门相关的课或看过一本相关的书就可以了解大概，但融会贯通并能够进行各种逻辑复杂的操作，就需要长时间的锤炼了。

sql的学习建议，随便找一本书或者网课就好，因为主流的课程基本都是一个思路：先讲select、where、group by(配合简单的聚合函数)、order by这类单表操作，之后讲join进行多表连接。除此之外，必会的基本技能还应该包括window function和case when等等。学了基本的内容之后，就是找项目多练，不断提升。

r/python

熟练sql之后，对数据操作方面的内容就得心应手了。接下来更复杂的问题，如搜索和建模，则需要使用编程语言。

r vs python

目前最主流的数据分析编程语言就是r和python，网上遍是关于这两者的争论，有兴趣的可以简单看一下，但不用陷入过度的纠结。我个人的经验来看，熟练两者其中的任何一个都可以胜任数据分析中的大部分工作，不存在某一个语言有明显缺陷的情况。

这里不想大篇幅的比较两者，但是想简单的说一下两者的侧重点：

r语言是为了解决统计问题而设计的，因此它有一个很人性化的地方：最大程度的简化语言，从而让分析人员忽略编程内容，直面数据分析。也因为是统计语言，很多基本的统计分析内容在r里都是内置函数，调用十分便捷。此外，r的报告能力很强，大部分模型库在训练模型后都会提供很多细节，也比较容易通过rmd转换成优美的doc/pdf/html。

python先是一门general的编程语言，之后才是数据分析工具。初学python，语法肯定是不如r容易理解的。但使用到后来，当越来越多的需要自己定义时，python的优势就显现出来了。另外，python在数据量大时速度会比较快。

至于先学哪一个，需要结合自己的规划来看：如果最终两个都要学，那我毫不犹豫的建议从r开始；如果两个选一个学的话，我目前倾向于python，不过如果你确定自己以后只做业务方面的内容，那r可能更好一些。另外，如果有专注的领域的话，那么要结合自己的领域来定，比如搞投资分析的可以看一看r语言的portfolioanalytics库，大概就明白，说r语言把编程简化专注结果所言非虚。

r语言学习

当然无论入门哪种语言，学习路径都很重要。r语言的学习建议从基础数据结构开始，了解r中的vector、dataframe和list等结构，对语法有基本的理解。之后建议学习dplyr和ggplot2这两个库，两者分别是数据操纵和可视化库，学过之后可以做一些基本的数据项目了。学习平台首推datacamp，是付费的但绝对物有所值，没有比边学边练更好的学习方式了。此外推荐一本r语言实战(r in action)，可以当作学习手册。

python学习

包括我在内的很多同学都把coursera上的python for everyone当作启蒙教材，这是一门很好的课程，但对于专注数据分析的python使用者而言，课程没有提供最完美的学习路径。学习python也应该从数据结构开始，list、dictionary、tuple这些数据结构要了解。之后建议学习numpy、pandas和matplotlib，分别是矩阵库、数据框库和可视化库，基本就算是入门了。学习python，datacamp依然是个很不错的平台，但是资源不如r丰富。首推一本叫《利用python进行数据分析》(python for data analysis)的教材，直接传授数据分析最需要的编程技能，熟悉书中的知识基本就可以说学会python数据分析的基本操作了。

 

2. 描述性分析和统计基础

了解基本工具之后，还要拥有相关的知识才能正式开始数据分析。分析的基础是统计知识，相信大部分人都学过概率和统计相关的课程，自己基础是否够扎实，可以考一考自己：均值/标准差/相关性等指标，各种探索性分析场景用哪种可视化方法比较好，抽样分布/置信区间/假设检验，贝叶斯理论等。在这些相关内容没有彻底熟练之前，建议不要认为自己基础已经足够扎实了，这些内容都是值得反复学习的。另外，可以结合数据分析工具来学习，比如用r或python进行双均值假设检验（当然这里是手写而不是调用函数），对理解编程和理解统计都有帮助。

这里推荐《深入浅出统计学》和《深入浅出数据分析》两本书，可以作为入门，也可以作为复习，当然如果统计背景比较深，没必要看了，太基础了。也推荐coursera杜克大学的statistics with r，前三门课质量都比较高，需要有r的基本知识，可以边学统计边练r。

描述性分析真的很重要，这里需要再强调一下。如果真的想做数据分析，尤其是业务导向的数据分析，建议一定要重视这部分。平时做项目也是一样的，拿到数据后先彻底的理解数据，不要急着往模型里放。

 

3. 机器学习

终于到了机器学习，我猜对于很多数据分析学习者，机器学习是本质目的。机器学习是有不同种学法的：对于业务数据分析者，了解各类模型的使用场景、优劣势，基本就足够了；对于偏数据科学和挖掘的人员来说，要深入理解每一种模型，至少得写出推导步骤；更深入的算法导向人员，还要有从头实现算法的能力。这篇文章的目标读者主要是第一类和第二类。

学习机器学习模型可以从理解模型和实现两个方向入手，目前主流的实现工具还是r和python。datacamp上有很多用r和python进行机器学习的课程，看了之后基本可以了解机器学习模型在做什么，平时的应用场景大概怎样。流行的模型一定要理解，像逻辑回、支持向量机(核函数)、k邻近、朴素贝叶斯、集成学习模型(随机森林和各类boosting)都是很常用的模型；bias-variance tradeoff、标准化、正则化、交叉检验、重采样，这些概念也要了解。

如果想进一步深入的去理解模型细节，那么微积分和线性代数是必要的先修课，否则无法继续进行了。当然如果决定进一步学习细节，需要看更多的教材，上一些相关课程。

网上的相关课有很多，目前最火爆的肯定是coursera andrew ng的机器学习。这门课也是我的入门课，确切的说我第一次学这门课的时候，甚至还不会调包，也不太会编程，就跟着一步一步做，很艰难的完成了作业。做到神经网络那部分，当时实在写不出来，去网上找答案看。到现在，这门课我应该看过有五遍了，基本上每隔几个月重新看一下都有新的收获。

coursera还有另一系列的机器学习课来自华盛顿大学，质量也很高，课程用python(缺陷是使用的库不是pandas和sklearn，而是授课者自己开发的库)，很大一部分内容是手写模型，很有助于打好基础。此外，因为这是一系列课，所以覆盖范围要比andrew ng的课广一些，回归问题、分类问题、非监督问题，都单独成为一门课程。

很多机器学习的教材写的也不错，比如an introduction to statistical learning(isl)和machine learning with r，两者都是讲模型的数学推导，并用r语言实现。

机器学习确实是很深奥的东西，如果时间允许建议经典的课程和教材都看一看，有的课甚至可以多看几遍。

4. 更进一步

如果以上内容都比较扎实的完成，可以说能够进行大部分项目了，也对数据分析有着很成体系的理解。之后可以结合自己的需求，深入学习更多的内容，或者结合实际项目练习。尝试着找一些完整的项目去做，比如说kaggle就是很不错的平台，会提供数据集进行使用。kaggle的入门赛也做的很好，简单易懂，让新人不会太迷茫。

如果有额外兴趣的话，还是有很多更深奥的东西值得学习的，比如深度学习范围的内容或者大数据的相关技术等。

5. 结尾的话

很多人在入门数据分析时候都会问：我从零开始，多久能学会机器学习？其实取决于你怎么理解会，如果从头学python，到能使用sklearn调出机器学习模型，大概一个月就完成了。但深入的去理解以上内容，确实不是一年半载能完成的。

我见过很多人追求速成，也确实速成了。遇到项目基本就是把数据导进来，不做特征处理，然后调出各种模型(其中不乏像神经网络和boosting这种比较高级的模型)，每个用默认参数试一次，看看效果。然而数据分析没那么简单，也没那么fancy。做一个项目，80%的时间都在准备，涉及到许多数据清理和操作，其中的一些东西是任何教材和课程都无法传授的。

还是更建议一步一个脚印的去学习，边学边做、边学边想，记好学习笔记，并定期总结学习心得。打好基础不可急于求成，才是学习的最好途径。

 

如果觉得这篇文章对你有帮助，请把文章推荐给你身边的朋友！我还是要推荐下我自己创建的大数据资料分享群142973723，这是大数据学习交流的地方，不管你是小白还是大牛，小编都欢迎，不定期分享干货，包括我整理的一份适合零基础学习大数据资料和入门教程。