关于 data-science
面向分析师、数据科学家及数据团队的数据科学参考技能,涵盖分析、统计、机器学习、治理、商业智能与伦理,支持数据驱动决策。
主要功能
- 01数据战略与分析价值链
- 02统计分析概念
- 03机器学习算法选择
- 04数据治理与质量框架
- 05商业智能、预测建模与数据伦理
适用场景
- 01为预测任务选择机器学习方法
- 02评估数据质量与治理
- 03规划指标和仪表板设计
安装
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包含的文件
除 SKILL.md 外,安装时一起下载的参考资料和脚本。
references/data-science-expert.mdml-pipelines.mdstatistical-methods.md详细介绍
数据科学专家
用于分析、机器学习和数据驱动决策的综合数据科学框架。
数据战略
数据成熟度模型
| 级别 | 名称 | 特征 |
|---|---|---|
| 1 | 临时 | 手动、不一致、各自为政 |
| 2 | 机会型 | 部分自动化、单点解决方案 |
| 3 | 系统化 | 流程已定义,治理开始形成 |
| 4 | 差异化 | 数据驱动决策、高级分析 |
| 5 | 变革型 | AI 优先、竞争优势 |
分析价值链
DATA → INFORMATION → INSIGHT → ACTION → VALUE
PROGRESSION:
Descriptive: What happened?
Diagnostic: Why did it happen?
Predictive: What will happen?
Prescriptive: What should we do?
Autonomous: Self-optimizing systems
统计分析
描述性统计
CENTRAL TENDENCY:
- Mean: Sum / Count (sensitive to outliers)
- Median: Middle value (robust to outliers)
- Mode: Most frequent value
DISPERSION:
- Range: Max - Min
- Variance: Average squared deviation
- Standard Deviation: √Variance
- IQR: Q3 - Q1 (robust)
DISTRIBUTION SHAPE:
- Skewness: Asymmetry (0 = symmetric)
- Kurtosis: Tail heaviness (3 = normal)
有关详细的推断统计和假设检验,请参阅统计方法参考。
机器学习
算法选择
| 任务 | 算法 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 分类 | Logistic Regression、Random Forest、XGBoost、Neural Networks | 分类结果 |
| 回归 | Linear Regression、Ridge/Lasso、Random Forest、XGBoost | 连续型结果 |
| 聚类 | K-Means、Hierarchical、DBSCAN | 发现群组 |
| 降维 | PCA、t-SNE、UMAP | 特征降维、可视化 |
| 异常检测 | Isolation Forest、One-Class SVM、Autoencoders | 异常值检测 |
| 时间序列 | ARIMA、Prophet、LSTM | 序列数据 |
| 推荐 | Collaborative Filtering、Content-Based、Matrix Factorization | 个性化 |
| NLP | Transformers、BERT、GPT | 文本理解/生成 |
有关详细的 ML 工作流、特征工程和模型监控,请参阅ML 工作流参考。
数据治理
数据治理框架
GOVERNANCE PILLARS:
POLICIES:
- Data ownership
- Data classification
- Data retention
- Data access
- Data quality standards
ROLES:
- Data Owner: Accountable for data domain
- Data Steward: Day-to-day quality management
- Data Custodian: Technical implementation
- Data Consumer: End user
PROCESSES:
- Data cataloging
- Metadata management
- Data lineage
- Issue resolution
- Change management
METRICS:
- Data quality scores
- Policy compliance
- Data access requests
- Issue resolution time
数据质量维度
| 维度 | 定义 | 衡量方式 |
|---|---|---|
| 准确性 | 对现实的正确呈现 | 与源数据匹配的记录百分比 |
| 完整性 | 包含所有必需数据 | 非空值百分比 |
| 一致性 | 在各系统间保持一致 | 跨数据源匹配百分比 |
| 及时性 | 在需要时可用 | 延迟、新鲜度 |
| 有效性 | 符合格式/规则 | 通过验证的百分比 |
| 唯一性 | 不存在不必要的重复项 | 重复率 |
商业智能
BI 架构
ARCHITECTURE LAYERS:
DATA SOURCES:
- Operational systems
- External data
- IoT/streaming
DATA INTEGRATION:
- ETL/ELT pipelines
- Data lakes
- Data warehouses
SEMANTIC LAYER:
- Business definitions
- Calculated metrics
- Hierarchies
- Relationships
PRESENTATION:
- Dashboards
- Reports
- Ad-hoc analysis
- Embedded analytics
仪表盘设计原则
DESIGN PRINCIPLES:
PURPOSE:
- One clear objective per dashboard
- Know your audience
- Enable decisions
LAYOUT:
- Most important top-left
- Related items grouped
- Progressive disclosure
- Whitespace for clarity
VISUALS:
- Right chart for data type
- Consistent formatting
- Minimal decoration
- Color with purpose
INTERACTIVITY:
- Filters for exploration
- Drill-down capability
- Cross-filtering
- Tooltip details
指标设计
METRIC DEFINITION TEMPLATE:
NAME: [Metric name]
DEFINITION: [Clear business definition]
FORMULA: [Precise calculation]
OWNER: [Responsible person]
DATA SOURCE: [Where it comes from]
GRAIN: [Level of detail]
FREQUENCY: [Update cadence]
DIMENSIONS: [Slicing attributes]
TARGETS: [Goals/benchmarks]
RELATED: [Related metrics]
预测建模
用例框架
| 用例 | 业务应用 | 方法 |
|---|---|---|
| 流失预测 | 客户留存计划 | 分类 |
| 需求预测 | 库存规划 | 时间序列 |
| 潜在客户评分 | 销售优先级排序 | 分类 |
| 价格优化 | 收益管理 | 回归/RL |
| 欺诈检测 | 风险缓解 | 异常检测 |
| 推荐 | 个性化 | 协同过滤 |
| 客户细分 | 营销定向 | 聚类 |
| 客户终身价值 | 客户投资 | 回归 |
数据伦理与隐私
AI 伦理框架
PRINCIPLES:
FAIRNESS:
- No discriminatory outcomes
- Bias testing across groups
- Regular auditing
ACCOUNTABILITY:
- Clear ownership
- Decision audit trails
- Escalation process
TRANSPARENCY:
- Explainable decisions
- Clear documentation
- User communication
PRIVACY:
- Data minimization
- Consent management
- Security controls
偏差检测
BIAS TYPES:
HISTORICAL: Reflects past discrimination
REPRESENTATION: Training data not representative
MEASUREMENT: Proxy variables correlate with protected attributes
AGGREGATION: Single model for diverse populations
EVALUATION: Inappropriate benchmarks
FAIRNESS METRICS:
- Demographic Parity: Equal positive rates
- Equalized Odds: Equal TPR and FPR
- Individual Fairness: Similar inputs, similar outputs
- Calibration: Equal accuracy across groups
分析团队结构
团队角色
| 角色 | 工作重点 | 技能 |
|---|---|---|
| 数据工程师 | 数据管道、基础设施 | SQL、Python、Spark、Cloud |
| 数据分析师 | 报告、临时分析 | SQL、BI 工具、统计学 |
| 数据科学家 | 建模、ML | Python/R、ML、统计学 |
| ML 工程师 | 模型部署 | MLOps、软件工程 |
| 分析工程师 | 数据建模 | dbt、SQL、数据建模 |
运营模式
| 模式 | 描述 | 最适合 |
|---|---|---|
| 集中式 | 单一分析团队 | 一致性、效率 |
| 分散式 | 嵌入业务部门 | 与业务保持一致 |
| 中心辐射式 | 中央卓越中心(CoE)+ 嵌入式团队 | 兼顾两者 |
| 联邦式 | 共享平台、领域团队 | 在自主的同时实现规模化 |
参考资料
另请参阅
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