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Python数据分析:美国警察枪击案EDA分析

时间:2020-12-21 11:03:36      阅读:0      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:can   byte   native   2014年   包含   数据   ber   苹果系统   each   

本文的文字及图片来源于网络,仅供学习、交流使用,不具有任何商业用途,如有问题请及时联系我们以作处理。

以下文章来源于Python实用宝典 ,作者:肯德

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前言

2014年在密苏里州一名叫做弗格森(Ferguson)的警察杀害了迈克尔·布朗(Michael Brown)后,美国开始了一场抗议警察暴力对待黑人的运动-Black Lives Matter(黑人的命也是命,简称BLM )。

2020年,在明尼阿波利斯警察德里克·乔文杀害乔治·弗洛伊德(乔治·弗洛伊德)之后,BLM运动再次成为头条新闻,引起国际社会的进一步关注。

自2015年1月1日起,《华盛顿邮报》一直在整理一个数据库,其中记录了值班警员在美国发生的每起致命枪击事件。这个数据库里包含了死者的种族,年龄和性别,该人是否有武器,以及受害人是否正在遭受精神健康危机。

下面就让我们来使用这个数据集来进行数据分析。

1.准备

开始之前,你要确保Python和pip已经成功安装在电脑上,如果你用Python的目的是数据分析,可以直接安装Anaconda,它内置了Python和pip。

此外,推荐大家用VSCode编辑器,因为它可以在编辑器下面的终端运行命令安装依赖模块

本文提供了流程性,建议使用VSCode的Jupiter Notebook扩展,新建一个称为 test.ipynb 的文件,跟着教程一步步走下去。

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Windows环境下打开Cmd(开始-运行-CMD),苹果系统环境下请打开Terminal(command +空格输入Terminal),输入命令安装依赖:

所需依赖:

pip install numpy
pip install pandas
pip install plotly
pip install seaborn

 

 

本文译自:https://www.kaggle.com/edoardo10/fatal-police-shooting-eda-plotly-seaborn/data

2.代码与分析

首先,约会我们分析所需要使用的模块:

import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
import numpy as np
from datetime import datetime
import plotly.express as px
import plotly.graph_objects as go
import warnings
import plotly.offline as pyo
pyo.init_notebook_mode()
warnings.filterwarnings(ignore)
pd.set_option(display.max_columns, 500)
sns.set_style(white)
%matplotlib inline

 

 

需要分析的数据集:

df = pd.read_csv(./PoliceKillingsUS.csv, encoding=cp1252)
df.head()

 

 

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时间特征

从这6年的月度数据来看,我们可以看到,在2015年上半年,2018年初和2020年第一季度,我们达到了每月超过100起致命事故的高峰。从月度来看,这种现象不明显的后果。

df[date] = df[date].apply(lambda x: pd.to_datetime(x))
df[date].groupby(df.date.dt.to_period(M)).count().plot(kind=line)

 

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看看警察枪击案的事故是否具有周末特征:

count = df[date].apply(lambda x: Weekday if x.dayofweek < 5 else Weekend).value_counts(normalize=True)
f, ax = plt.subplots(1,1)
sns.barplot(x=count.index, y=count.values, ax=ax, palette=twilight)

 

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显然,我们没有证据表明周末会发生更多的案件。

不过,如果细化到星期里的每一天,我们会发现周中发生案件的概率较高:

count = df[date].apply(lambda x: x.dayofweek).value_counts(normalize=True).sort_index()
count.index = [Mon,Tue,Wed,Thu,Fri,Sat,Sun]

f, ax = plt.subplots(1,1)
sns.barplot(x=count.index, y=count.values, ax=ax, palette=twilight)
ax.set_title(Cases (%) for each day of the week);

 

 

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接下来看看以下4个特征的分布:

精神疾病的征兆:是否精神障碍

威胁等级:威胁等级

body_camera:警察是否带了随身摄像头

way_of_death:死亡方式

 

count_1 = df[signs_of_mental_illness].value_counts(normalize=True)
count_2 = df[threat_level].value_counts(normalize=True)
count_3 = df[body_camera].value_counts(normalize=True)
count_4 = df[manner_of_death].value_counts(normalize=True)

fig, axes = plt.subplots(2, 2, figsize=(8, 8), sharey=True)

sns.barplot(x=count_1.index, y=count_1.values, palette="rocket", ax=axes[0,0])
axes[0,0].set_title(Signs of mental illness (%))
sns.barplot(x=count_2.index, y=count_2.values, palette="viridis", ax=axes[0,1])
axes[0,1].set_title(Threat level (%))
sns.barplot(x=count_3.index, y=count_3.values, palette="nipy_spectral", ax=axes[1,0])
axes[1,0].set_title(Body camera (%))
sns.barplot(x=count_4.index, y=count_4.values, palette="gist_heat", ax=axes[1,1])
axes[1,1].set_title(Manner of death (%));

 

 

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我们可以看到,只有20%的案例受害者有精神残疾的限额;

只有10%的警察有随身摄像头;

70%的情况被宣布为危险状况;

死亡方式似乎不是一个有趣的变量,因为大多数案件都是“枪毙”;

美国的警察是否具有种族主义倾向?

count = df.race.value_counts(normalize=True)
count.index = [White, Black, Hispanic, Asian, Native American, Other]

f, ax = plt.subplots(1,1, figsize=(8,6))
sns.barplot(y=count.index, x=count.values, palette=Reds_r)
ax.set_title(Total cases for each race (%));

 

 

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从上图我们知道,大部分致命的枪击事件中,涉及最多的是白人,其次是黑人和西班牙裔。

但这个图表并没有考虑人种比例。参考2019年美国的种族比例,我们可以看到,美国黑人受害者的比例更高:

数据来源:https ://data.census.gov/cedsci/table?q = Hispanic%20or%20Latino & tid = ACSDP1Y2019.DP05&hidePreview = false

share_race_usa_2019 = pd.Series([60.0, 12.4, 0.9, 5.6, 18.4, 2.7], index=[White,Black,Native American,Asian,Hispanic,Other])

count_races = count / share_race_usa_2019
count_races = count_races.sort_values(ascending=False)
f, ax = plt.subplots(1,1, figsize=(8,6))

sns.barplot(y=count_races.index, x=count_races.values, palette=Greens_r)
ax.set_title(Total cases for each race on total USA race percentage rate);

 

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受害者的年龄

接下来看看受害者年龄的分布密度图:

sns.set_style(whitegrid)
fig, axes = plt.subplots(1, 1, figsize=(10, 8))
axes.xaxis.set_ticks(np.arange(0,100,10))

sns.kdeplot(df[df.race == N].age, ax=axes, shade=True, color=#7FFFD4)
sns.kdeplot(df[df.race == O].age, ax=axes, shade=True, color=#40E0D0)
sns.kdeplot(df[df.race == B].age, ax=axes, shade=True, color=#00CED1)
sns.kdeplot(df[df.race == H].age, ax=axes, shade=True, color=#6495ED)
sns.kdeplot(df[df.race == A].age, ax=axes, shade=True, color=#4682B4)
sns.kdeplot(df[df.race == W].age, ax=axes, shade=True, color=#008B8B)

 



legend = axes.legend_
legend.set_title("Race")
for t, l in zip(legend.texts,("Native", "Other", ‘Black‘, ‘Hispanic‘, ‘Asian‘, ‘White‘)):
    t.set_text(l)

 

技术图片

 

由这些叠加的密度图可以抛光:

对于而言和白人而言,大多数案件的受害者年龄都在30岁左右。

对于其他和印第安人来说,在大多数案件中,受害者大约28岁。

对于西班牙裔和黑人而言,大多数案件的受害者年龄都在25岁左右。

所以我们可以说,西班牙裔美国人和黑人的年轻人,是被警察开枪射击的高危人群。

受害者性别比例

按常理,这种暴力事件的受害者一般都为男性,看看是不是这样:

fig = px.pie(values = df.gender.value_counts(normalize=True).values, names=df.gender.value_counts(normalize=True).index, title=Total cases gender (%))
fig.update(layout=dict(title=dict(x=0.5),autosize=False, width=400, height=400))
fig.show()

 

技术图片

 

果然如此,超过95%的受害者都为男性。

简单的EDA分析就是这些,另外,作者还分享了很多深层次的分析,不过并没有将数据分享出来,这里就不展示了。

Python数据分析:美国警察枪击案EDA分析

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原文地址:https://www.cnblogs.com/hhh188764/p/14140426.html

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