数据清洗综述

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数据清洗报告总结

数据清洗报告总结

数据清洗报告总结数据清洗是数据分析过程中不可或缺的环节,其目的是通过对数据进行预处理,消除数据中的异常值、缺失值、重复值等问题,提高数据质量和准确性,使数据更具有可靠性和可分析性。

本文将从数据清洗的目的、流程、方法和常见问题等方面进行总结。

一、数据清洗的目的数据清洗的主要目的是提高数据质量和准确性,消除数据中的异常值、缺失值、重复值等问题,使数据更具可靠性和可分析性。

具体目的包括:1.消除数据中的错误和异常值,提高数据的准确性和可信度;2.消除数据中的缺失值,使数据更完整和全面;3.消除数据中的重复值,避免数据重复计算和分析;4.对数据进行规范化和标准化,以便于数据分析和挖掘。

二、数据清洗的流程数据清洗的流程通常包括以下几个步骤:1.数据收集:收集需要清洗的数据,包括数据源、数据格式、数据类型等信息;2.数据评估:对数据进行评估,包括数据质量、数据完整性、数据准确性等方面的评估;3.数据预处理:对数据进行预处理,包括数据清洗、数据转换、数据规范化等预处理操作;4.数据清洗:对数据进行清洗,包括消除异常值、缺失值、重复值等操作;5.数据转换:对数据进行转换,包括数据归一化、数据标准化、数据离散化等操作;6.数据集成:将多个数据源进行集成,以便于进行数据分析和挖掘;7.数据挖掘:对数据进行挖掘,包括数据分类、数据聚类、数据关联规则挖掘等操作;8.结果评估:对数据分析和挖掘结果进行评估,以便于做出正确的决策。

三、数据清洗的方法数据清洗的方法主要包括以下几种:1.删除缺失值:如果数据中存在缺失值,可以选择删除缺失值所在的行或列;2.插值法填充缺失值:如果数据中存在缺失值,可以使用插值法进行填充,如线性插值、多项式插值、样条插值等;3.异常值处理:对于数据中的异常值,可以选择删除异常值、修改异常值或将异常值设为缺失值;4.数据标准化:对数据进行标准化处理,以便于进行数据分析和挖掘,如Z-score标准化、Min-Max标准化等;5.数据归一化:对数据进行归一化处理,将数据映射到[0,1]区间内,以便于进行数据分析和挖掘;6.数据离散化:将连续型数据离散化为离散型数据,以便于进行分类和聚类分析;7.数据聚类:对数据进行聚类分析,将相似的数据归为一类,以便于进行数据分析和挖掘。

金融数据的数据清洗与预处理方法综述与分析

金融数据的数据清洗与预处理方法综述与分析

金融数据的数据清洗与预处理方法综述与分析1.引言随着信息技术的发展和金融市场的不断扩大,海量的金融数据产生并被广泛应用于投资决策、风险管理和金融机构的日常运营。

然而,原始金融数据往往存在噪声、缺失值、异常值等问题,因此对金融数据进行清洗和预处理是重要的,这样可以提高数据质量并确保分析结果的准确性。

本文将综述并分析当前常用的金融数据清洗与预处理方法。

2.数据清洗方法2.1 去除重复值在金融数据中,由于数据源和数据更新等原因,可能存在重复的数据。

去除重复值是首要的清洗步骤之一。

常用的方法包括基于数据键的去重和基于数据字段的去重。

2.2 处理缺失值金融数据中缺失值的出现是普遍现象,可能是因为数据录入错误、数据备份失败等原因。

对于缺失值的处理,常见的方法有删除、填补和插值。

删除存在缺失值的记录是最简单的方法,但可能会导致数据量减少。

填补缺失值可以使用均值、中位数、众数、最大最小值等统计量进行填充,或者使用回归模型、K-近邻算法等进行插值。

不同的数据集和研究目标可能需要选择不同的方法。

2.3 处理异常值异常值在金融数据中可能是由于操作错误、交易错误或者数据损坏引起的。

异常值会对分析结果产生严重的干扰,因此需要对其进行检测和处理。

常用的异常值检测方法包括基于离群点的方法、基于分布的方法和基于统计量的方法。

对于检测到的异常值,可以采取删除、替换、平滑等方法进行处理。

3.数据预处理方法3.1 特征选择金融数据中可能包含大量的特征,但不是所有的特征都对研究目标有用。

特征选择可以帮助我们识别出对目标变量影响较大的特征,减少数据维度,并且提高模型的解释性和预测能力。

常用的特征选择方法有过滤法、包裹法和嵌入法等。

3.2 特征变换特征变换是将原始数据转化为更适合分析的形式,常用的特征变换方法有主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)、独热编码(One-Hot Encoding)和标准化等。

主成分分析可以降低数据维度并保留最重要的信息;线性判别分析可以在降低数据维度的同时保留类别之间的差异;独热编码可以将分类变量转化为二进制表示;标准化可以将数据映射到均值为0,方差为1的标准正态分布。

数据清洗报告总结

数据清洗报告总结

数据清洗报告总结一、引言数据清洗是数据分析过程中不可或缺的一环,它涉及诸多数据处理和转换操作,旨在剔除脏数据、修正错误数据以及填补缺失数据,保证数据的准确性和完整性。

本报告总结了在数据清洗过程中所遇到的问题和解决方案,以及数据清洗对后续分析的影响和重要性。

二、数据质量问题在进行数据清洗的过程中,我们遇到了以下几个常见的数据质量问题:1.缺失值:数据集中存在大量缺失值,这些缺失值会影响模型的建立和分析结果的准确性。

2.异常值:数据中出现的异常值可能会导致分析结果产生误导,需要进行剔除或者修正。

3.重复值:数据中存在重复记录,这些重复值会对数据分析和建模产生不良影响。

4.不一致的数据格式:数据集中存在不一致的数据格式,如日期格式、单位标准等。

三、数据清洗方案为了解决上述数据质量问题,我们采取了以下的数据清洗方案:1.缺失值处理:a) 删除含有过高缺失值的列:当某一列的缺失值占比过高时,可以考虑将该列删除。

b) 删除含有缺失值的行:对于缺失值较少的行,可以直接删除。

c) 插值填补:对于缺失值较少的列,可以使用合适的插值方法进行填补,如均值填补、插值法填补等。

2.异常值处理:a) 观察异常值:对异常值进行观察,判断异常值是否合理存在,如果属于极端情况,可以考虑将其删除或者修正。

b) 根据业务领域知识进行处理:根据具体业务领域的知识,对异常值进行处理,例如采取合理的替代值.3.重复值处理:a) 删除重复记录:对于完全一致的重复记录,可以直接删除。

b) 根据索引列剔除重复值:根据索引列(例如ID或者时间戳)对数据进行排序,保留第一个或最后一个记录,删除其余的重复记录。

4.数据格式统一化:a) 日期格式转换:将不同格式的日期数据进行转换,统一为统一的日期格式。

b) 单位标准化:将不同单位的数据进行转换,统一为统一的单位标准。

四、数据清洗的重要性和影响数据清洗在数据分析的全过程中具有重要的作用,其影响主要体现在以下几个方面:1.准确性:通过数据清洗,可以剔除脏数据,修正错误数据,提高数据的准确性。

领域无关数据清洗研究综述

领域无关数据清洗研究综述

pr) es在纽约的研 究表明 ,5 的被调查公 司存在因数据 质量 7
问题造成经济损失 的现象 , 只有 3 的被调 查公司对 自己的 5 数据 质 量 充 满 信 , ; 销 售 自动 化 ( a sfre atm — DE 在 sl —oc uo e a t n、 i ) 直接邮寄计 划( i c- ipo rm) o dr t l rga 和生产率提 高计 划 e ma ( rd ci t rvmetpo rm) 域 , 陷 数据 不 低 于 po u t i 1 文 献 标识 码 A 中 图法 分 类 号
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Ke wod Daaq ai Daace nn Da aitg a in, manid p n e td t la ig y rs t u l y, t la ig, t n e rt t o Do i-n e e d n aace nn
摘 要 对领域无 关数据清洗的研究进行 了综述。首先 阐明 了全 面数据质量管理 、 数据 集成和数据 清洗之 间的 关系,
着重说 明了领域无 关数据清洗的特点。将领域 无关数据 清洗 方法分为基 于特征 相似度 的方 法、 于上 下文的方 法和 基 基 于关系的方 法分别介绍 。最后 对领 域无关数据 清洗的研 究方向进行 了展 望 。 关键词 数据质量 , 数据 清洗 , 数据集成 , 领域无关数据清洗

数据清洗处理工作总结

数据清洗处理工作总结

数据清洗处理工作总结在当今数字化时代,数据已成为企业和组织决策的重要依据。

然而,原始数据往往存在各种质量问题,如缺失值、重复数据、错误数据等,这就需要进行数据清洗处理,以提高数据的质量和可用性。

在过去的一段时间里,我参与了多个数据清洗处理项目,积累了不少经验,也遇到了一些挑战。

在此,我将对这些工作进行总结。

一、数据清洗处理的重要性数据清洗处理是数据分析和挖掘的前置步骤,其重要性不言而喻。

首先,高质量的数据能够提供更准确的分析结果,帮助决策者做出更明智的决策。

如果数据中存在大量的错误和缺失值,那么基于这些数据的分析结论很可能是不准确甚至是错误的,从而导致决策失误。

其次,数据清洗处理可以提高数据的一致性和完整性,使得不同来源的数据能够更好地整合和对比。

最后,经过清洗处理的数据更易于理解和使用,能够提高数据分析的效率和效果。

二、数据清洗处理的流程数据清洗处理通常包括以下几个主要步骤:1、数据评估在开始清洗数据之前,需要对原始数据进行全面的评估。

这包括了解数据的来源、格式、数据量、字段含义等。

同时,还需要检查数据中是否存在缺失值、重复值、异常值等问题,并对问题的严重程度进行评估。

2、数据预处理根据数据评估的结果,进行一些初步的预处理操作。

例如,对数据进行格式转换、编码统一、字段重命名等,以便后续的处理。

3、缺失值处理处理缺失值是数据清洗中的常见任务。

对于少量的缺失值,可以采用直接删除的方法。

但如果缺失值较多,就需要采用合适的方法进行填充,如使用均值、中位数、众数填充,或者通过建立模型进行预测填充。

4、重复值处理识别并删除重复的数据记录,以确保数据的唯一性。

5、异常值处理通过数据可视化、统计分析等方法找出异常值,并根据具体情况决定是删除还是修正这些异常值。

6、数据验证在完成清洗处理后,需要对数据进行验证,确保数据的质量符合要求。

可以通过再次进行数据评估、与业务逻辑进行对比等方式进行验证。

三、数据清洗处理中的技术和工具在数据清洗处理过程中,使用了多种技术和工具。

数据清洗与处理总结

数据清洗与处理总结

数据清洗与处理总结一、背景介绍在当今海量数据的时代,数据清洗与处理变得尤为重要。

数据质量对于分析和决策过程至关重要。

因此,本篇工作总结旨在总结我在数据清洗与处理方面的工作经验、方法和技巧。

二、数据清洗的重要性1. 数据清洗是数据分析的基础。

只有经过清洗后的数据,才能够准确地反映实际情况,有效地支持数据分析与建模工作。

2. 数据清洗可以提高决策的准确性。

通过清洗,可以减少数据中的冗余、错误和缺失,以提高决策的精准性和可信度。

3. 数据清洗有助于发现数据异常。

通过对数据进行清洗,可以更容易地发现异常值、离群点等异常情况,并采取相应的处理措施。

三、数据清洗与处理的方法与技巧1. 数据清洗过程中需要注意的问题:a. 数据类型的一致性:对于不同的数据类型,需要采取相应的清洗方法,如对于文本数据,可以采用去除停用词、词干提取等方法。

b. 缺失值的处理:缺失值会影响数据分析的准确性和可信度,因此需要进行缺失值的处理,可以选择删除缺失值样本、使用均值进行填充等方法。

c. 异常值的处理:异常值可能对分析结果产生重要影响,需要进行异常值的识别和处理,可以采用统计方法、离群点检测等方式。

d. 数据一致性的保证:对于不同数据源的数据进行合并时,需要确保数据的一致性,可以进行数据匹配、去重等处理。

2. 数据清洗与处理的工具与技术:a. 数据清洗工具:常用的数据清洗工具有Python中的Pandas、SQL语言等,可以利用这些工具进行数据清洗与处理,包括缺失值填充、异常值处理、数据转换等。

b. 数据质量评估工具:通过一些数据质量评估工具,可以对数据的质量进行评估,包括数据完整性、一致性、准确性等方面。

c. 数据可视化工具:数据可视化可以帮助我们更好地理解数据,发现数据中的模式和规律,常用的数据可视化工具有Python中的Matplotlib、Tableau等。

四、工作经验与启示1. 严格按照数据清洗与处理的步骤进行工作,使数据具有较高的质量和准确性。

大数据处理技术之数据清洗

大数据处理技术之数据清洗

大数据处理技术之数据清洗数据清洗是大数据处理技术中至关重要的一步。

在进行数据分析和挖掘之前,我们需要对原始数据进行清洗,以提高数据质量和准确性。

本文将详细介绍数据清洗的定义、目的、常见的数据清洗方法和步骤。

一、数据清洗的定义数据清洗是指在数据分析和挖掘之前,对原始数据进行处理和转换,以去除错误、不完整、重复或不一致的数据,提高数据的质量和准确性,从而使数据适合后续的分析和挖掘工作。

二、数据清洗的目的1. 提高数据质量:清洗数据可以去除错误、不完整、重复或不一致的数据,从而提高数据的质量和准确性。

2. 减少数据偏差:清洗数据可以减少因错误数据而导致的数据偏差,从而提高分析和挖掘结果的准确性。

3. 提高数据一致性:清洗数据可以使数据在不同数据源之间保持一致,减少因数据不一致而导致的分析和挖掘错误。

三、常见的数据清洗方法和步骤1. 缺失值处理:缺失值是指数据中的空值或缺失的数据。

常见的处理方法包括删除含有缺失值的记录、使用均值或中位数填充缺失值、使用插值法估计缺失值等。

2. 异常值处理:异常值是指与其他数据值相比明显偏离的数据。

常见的处理方法包括删除异常值、使用平均值或中位数替换异常值、使用插值法估计异常值等。

3. 重复值处理:重复值是指数据中重复出现的数据。

常见的处理方法包括删除重复值、合并重复值、对重复值进行标记等。

4. 数据格式转换:数据格式转换是指将数据从一种格式转换为另一种格式。

常见的处理方法包括日期格式转换、数值格式转换、文本格式转换等。

5. 数据一致性处理:数据一致性处理是指将不同数据源的数据进行整合和匹配,使数据在不同数据源之间保持一致。

常见的处理方法包括数据合并、数据匹配、数据标准化等。

数据清洗的步骤如下:1. 数据导入:将原始数据导入到数据清洗工具或编程环境中。

2. 数据查看:查看原始数据的结构、格式和内容,了解数据的特点和问题。

3. 缺失值处理:识别并处理缺失值,选择合适的方法填充或删除缺失值。

大数据处理技术之数据清洗

大数据处理技术之数据清洗

大数据处理技术之数据清洗引言概述:在大数据时代,数据清洗是大数据处理技术中的重要环节。

数据清洗是指通过一系列的处理步骤,将原始数据中的噪声、冗余、错误等无用信息去除,以保证数据的准确性和可靠性。

本文将从数据清洗的定义、重要性、常见问题、解决方案和实践案例等五个方面详细介绍大数据处理技术中的数据清洗。

一、数据清洗的定义1.1 数据清洗的概念数据清洗是指对原始数据进行处理,去除其中的噪声、冗余、错误等无用信息的过程。

它是大数据处理中的一项基础工作,为后续的数据分析和挖掘提供了高质量的数据基础。

1.2 数据清洗的目的数据清洗的目的是保证数据的准确性和可靠性,提高数据的质量。

通过去除无用信息,修正错误数据,填充缺失值等操作,使得数据更加规范、完整和可用,为后续的数据分析和挖掘提供可靠的基础。

1.3 数据清洗的流程数据清洗的流程包括数据收集、数据预处理、数据转换和数据集成等环节。

在数据收集阶段,需要从各种数据源中获取原始数据;在数据预处理阶段,需要对数据进行去重、去噪、缺失值处理等操作;在数据转换阶段,需要对数据进行规范化、标准化、归一化等转换;最后,在数据集成阶段,将清洗后的数据与其他数据源进行整合。

二、数据清洗的重要性2.1 提高数据质量通过数据清洗,可以去除原始数据中的噪声、冗余、错误等无用信息,提高数据的质量。

高质量的数据可以为后续的数据分析和挖掘提供可靠的基础,提高分析结果的准确性和可信度。

2.2 保证决策的准确性在企业决策中,数据的准确性对于决策的正确性至关重要。

通过数据清洗,可以去除数据中的错误和不一致性,确保决策所依据的数据是准确和可靠的,从而提高决策的准确性和效果。

2.3 提高工作效率清洗后的数据更加规范和完整,可以减少后续数据分析过程中的错误和重复工作,提高工作效率。

同时,清洗后的数据可以更好地满足业务需求,减少数据处理的时间和成本。

三、数据清洗的常见问题3.1 数据缺失数据缺失是数据清洗中常见的问题之一。

大数据处理技术之数据清洗

大数据处理技术之数据清洗

大数据处理技术之数据清洗引言概述:随着互联网的快速发展和各类数据的爆炸性增长,大数据处理技术成为了解决数据分析和应用中的重要问题。

而数据清洗作为大数据处理技术中的关键环节,对于数据的质量和准确性起着至关重要的作用。

本文将从数据清洗的定义、重要性、常用方法、挑战以及应用案例等五个大点来详细阐述大数据处理技术之数据清洗。

正文内容:1. 数据清洗的定义1.1 数据清洗的概念数据清洗是指在大数据处理过程中,通过对原始数据进行筛选、转换和修正等操作,以去除数据中的噪声、冗余、错误和不一致等问题,从而提高数据的质量和准确性。

1.2 数据清洗的目的数据清洗的目的是确保数据的质量和准确性,以便后续的数据分析和应用能够基于可靠的数据进行。

通过数据清洗,可以减少数据分析过程中的误差和偏差,提高数据分析的可信度和有效性。

2. 数据清洗的重要性2.1 数据质量的影响数据质量是决定数据分析结果准确性的关键因素之一。

不经过数据清洗的原始数据可能存在着各种问题,如缺失值、异常值、重复值等,这些问题会导致数据分析结果的偏差,从而影响决策的准确性。

2.2 数据清洗的效益通过数据清洗,可以提高数据的一致性、完整性和准确性,从而为后续的数据分析和应用提供可靠的数据基础。

数据清洗可以帮助识别和修复数据中的问题,使数据更加可信,减少数据分析过程中的错误和偏差,提高数据分析的效果。

3. 常用的数据清洗方法3.1 缺失值处理缺失值是指数据中某些字段或属性的值缺失或未记录。

常见的缺失值处理方法包括删除缺失值、插值填充和模型预测等。

3.2 异常值检测与处理异常值是指与其他数据明显不符的数值,可能是由于数据采集或记录错误导致的。

常用的异常值检测方法包括基于统计学的方法、基于聚类的方法和基于机器学习的方法等。

3.3 重复值处理重复值是指数据中存在完全相同或非常相似的记录。

常见的重复值处理方法包括删除重复值、合并重复值和标记重复值等。

4. 数据清洗的挑战4.1 大数据量大数据处理中的数据量通常非常庞大,这给数据清洗带来了巨大的挑战。

数据清洗工作总结

数据清洗工作总结

数据清洗工作总结近期,我在公司任职的数据分析岗位上,负责数据清洗工作。

通过对大量数据进行筛选、清理和处理,我深刻领悟到了数据清洗在数据分析过程中的重要性和挑战性。

本文将以数据清洗工作为主题,围绕数据清洗的目标、方法以及挑战等方面进行论述。

一、数据清洗的目标数据清洗在数据分析过程中具有重要的作用,其主要目标是提高数据质量和准确性,从而保证分析结果的准确性和可信度。

在清洗数据之前,我们常常会遇到数据缺失、重复、错误和异常值等问题。

通过数据清洗,我们可以清理掉这些无效或错误的数据,从而得到符合分析需求的高质量数据集。

二、数据清洗的方法1. 数据质量评估和识别在数据清洗过程中,首先需要对数据进行质量评估和识别。

通过查看数据的相关描述性统计、缺失值比例、重复值等指标,可以初步了解数据的质量情况。

同时,在这一阶段还需识别出可能存在的错误和异常值,为后续清洗做好准备。

2. 缺失数据处理数据缺失是数据清洗过程中常见的问题。

在清洗缺失数据时,我们可以选择删除缺失值较多的行或列,或者通过插补(如均值、众数、回归等)的方式填补缺失值,保留有用的信息并保持数据集的完整性。

3. 重复数据处理重复数据是指在数据集中存在相同的记录或项目。

处理重复数据的方法可以是直接删除重复记录,或者根据业务需求进行合并、取平均、叠加等操作,以保留有意义的数据。

此外,还可以通过唯一标识符或关键字等方式对重复数据进行标记和处理。

4. 错误和异常值处理在数据中,常常会存在一些错误和异常值,这些数据可能是由于系统故障、人为录入错误或其他原因而引入。

为了确保数据的准确性,我们需要对这些错误和异常值进行处理。

常用的方法包括删除异常值、修正错误值、使用插补方法填充等。

三、数据清洗的挑战数据清洗工作虽然重要,却也面临着一定的挑战。

下面列举了一些常见的挑战和解决方法:1. 多源数据整合在实际工作中,我们通常会面对多个数据源的整合问题。

这些数据源可能来自不同的数据库、文件格式或API接口。

数据仓库中的数据清洗和集成方法综述研究

数据仓库中的数据清洗和集成方法综述研究

数据仓库中的数据清洗和集成方法综述研究随着数据量的不断增加和多样化的数据来源,数据仓库的建设成为了现代企业中不可或缺的一环。

然而,数据仓库中的数据往往存在着不一致、冗余、错误等问题,因此需要进行数据清洗和集成,以确保数据的质量和一致性。

本文将对数据清洗和集成的方法进行综述研究。

一、数据清洗方法数据清洗是指通过各种技术手段对数据进行预处理和清理的过程,以消除数据中的噪声、错误和不一致性问题。

以下是常用的数据清洗方法:1. 缺失值处理缺失值是指在数据中出现的空白、未知或不可用的数值。

处理缺失值的方法包括删除含有缺失值的记录、用某个特定值填充缺失值、通过插值方法估计缺失值等。

2. 异常值处理异常值是指与其余数据相比具有显著不同的值。

处理异常值的方法包括删除异常值、替换异常值、通过插值或模型估计异常值等。

3. 重复值处理重复值是指在数据中出现多次的相同记录。

处理重复值的方法包括删除重复记录、保留最早或最新的记录、通过合并或求平均值等方法处理重复记录。

4. 数据格式化数据格式化是指将数据转换为统一的格式,以提高数据的可比性和分析效果。

常见的数据格式化操作包括单位转换、日期格式转换、文本格式转换等。

5. 数据集成和匹配数据集成是指将来自不同数据源的数据集成到一个数据集中的过程。

常用的数据集成方法包括基于键值的匹配、模糊匹配、模式匹配等。

二、数据集成方法数据集成是将来自不同数据源和格式的数据整合到一个一致的数据模型中的过程。

以下是常用的数据集成方法:1. ETL(Extract, Transform, Load)ETL是一种常用的数据集成方法,它包括数据的提取、转换和加载三个步骤。

数据提取是从不同数据源中获取数据,数据转换是对数据进行清洗、格式化和整合的过程,数据加载是将转换后的数据加载到目标数据仓库中。

2. ELT(Extract, Load, Transform)ELT与ETL相似,但不同之处在于ELT将数据提取和加载的步骤放在了最前和最后,数据转换的步骤放在了最后,这样可以更好地利用目标数据仓库的计算能力和存储能力。

大数据处理技术之数据清洗

大数据处理技术之数据清洗

大数据处理技术之数据清洗在当今信息爆炸的时代,大数据处理技术已经成为各行各业的重要工具。

其中,数据清洗是大数据处理中至关重要的一环。

数据清洗是指将原始数据中的错误、重复、缺失等问题进行识别和修正,以确保数据的准确性和完整性。

本文将从数据清洗的定义、重要性、方法、工具和挑战等方面进行详细介绍。

一、数据清洗的定义1.1 数据清洗是指对原始数据进行识别、修正和删除错误、不完整或无效的数据,以提高数据质量和可靠性。

1.2 数据清洗通常包括数据去重、数据格式化、数据标准化等步骤,以确保数据的一致性和准确性。

1.3 数据清洗是数据预处理的重要环节,对后续数据分析和挖掘工作至关重要。

二、数据清洗的重要性2.1 数据清洗可以提高数据的质量和可靠性,减少因数据错误导致的决策失误。

2.2 数据清洗可以节约时间和成本,避免在后续数据分析中花费大量时间修正错误数据。

2.3 数据清洗可以提高数据的可用性和可信度,为数据分析和挖掘提供可靠的基础。

三、数据清洗的方法3.1 手工清洗:通过人工逐条检查数据,识别和修正错误数据。

3.2 自动清洗:利用数据清洗工具和算法,自动识别和修正数据中的错误。

3.3 混合清洗:结合手工清洗和自动清洗的方法,提高数据清洗的效率和准确性。

四、数据清洗的工具4.1 OpenRefine:一个开源的数据清洗工具,提供丰富的数据清洗功能和插件。

4.2 Trifacta:一款专业的数据清洗工具,支持大规模数据的清洗和转换。

4.3 Talend Data Preparation:一个易于使用的数据清洗工具,适用于各种数据源和格式。

五、数据清洗的挑战5.1 大数据量:大规模数据清洗需要消耗大量的计算资源和时间。

5.2 多样化数据:不同数据源和格式的数据需要不同的清洗方法和工具。

5.3 数据质量评估:如何评估清洗后数据的质量和可靠性是一个挑战。

综上所述,数据清洗是大数据处理中至关重要的一环,通过正确的方法和工具进行数据清洗,可以提高数据的质量和可靠性,为后续的数据分析和挖掘工作奠定良好的基础。

数据清洗发展现状及未来趋势分析

数据清洗发展现状及未来趋势分析

数据清洗发展现状及未来趋势分析数据清洗是数据分析的首要步骤之一。

随着大数据时代的来临,数据清洗在各行各业中变得越来越重要。

本文将分析数据清洗的发展现状以及未来的趋势。

一、发展现状1. 数据清洗的重要性数据清洗是数据分析的关键步骤,其目的是确保数据的准确性、完整性和一致性。

清洗数据可以清除错误、重复或不一致的数据,提高数据质量,从而为后续的数据分析和决策提供可靠的基础。

2. 数据清洗的挑战尽管数据清洗的重要性日益凸显,但数据清洗过程中仍面临许多挑战。

首先,原始数据通常是杂乱无章的,包含各种格式和结构的数据,需要进行标准化处理。

其次,数据中常常存在缺失值、异常值和重复值等问题,需要通过特定的算法和技术进行处理。

此外,数据清洗过程需要耗费大量的时间和人力资源,对技术人员的要求较高。

3. 数据清洗的技术发展为了解决数据清洗所面临的挑战,各种数据清洗的技术不断涌现。

自动化数据清洗工具的出现极大地提高了数据清洗的效率和准确性。

例如,基于规则的方法、统计方法、机器学习方法等,都被广泛应用于数据清洗中。

此外,大数据技术的发展也为数据清洗提供了更多的解决方案,例如分布式计算、分布式存储等。

二、未来趋势分析1. 自动化数据清洗工具的普及随着人工智能和机器学习技术的不断进步,自动化数据清洗工具将更加普及和成熟。

这些工具可以通过学习数据模式和规律,自动检测并清除错误和异常数据,提高数据清洗的效率和准确性。

未来,人工智能将在数据清洗中扮演越来越重要的角色。

2. 数据质量管理的重视随着数据分析在企业决策中的作用越来越大,数据质量管理将成为一项重要的工作。

数据清洗作为确保数据质量的关键环节,将受到更多的重视。

未来,企业将提高对数据清洗的投入,并建立完善的数据质量管理体系,以确保决策的准确性和可靠性。

3. 数据清洗与隐私保护的平衡数据清洗过程中,隐私保护成为一个关键问题。

个人和敏感数据的清洗需要遵循严格的法律和道德准则,确保数据的安全和保密。

数据甄别和数据清洗研究综述

数据甄别和数据清洗研究综述

数据甄别和数据清洗研究综述摘要:针对工业生产实时数据中存在数据异常和数据质量低的问题,对数据质量管理,尤其是数据甄别、数据清洗方法应用的研究进行了综述。

说明数据质量的重要性,定义了数据清洗问题。

主要阐述了电力行业数据甄别、数据清洗方面的研究,最后对数据质量管理的研究进行了总结。

关键词:数据质量;数据清洗;工业大数据;异常数据;数据甄别Review of data screening and data cleaning researchWEN Wen,ZHOU Honggui,JIANG Xin(Hunan Datang Xianyi Technology Co. Ltd,Changsha 410007, China)Abstract:In view of the problems of abnormal data and low data quality in real-time data of industrial production, this paper summarizes the research on data quality management, especially the application of data screening and data cleaning methods. The importance of data quality is explained, and the problem of data cleaning is defined. This paper mainly expounds the research on data screening and data cleaning in power industry, and finally summarizes the research on data quality management. Key words:data quality ;data cleaning; industrial big data; anomaly data; data discrimination伴随着信息化的步伐,很多企业都建设了信息系统,基本实现了企业的信息化,依靠信息系统,对企业进行统一管理,促进生产管理的精细化,有效提高了生产效益,同时也积累了大量的业务数据。

数据清洗综述

数据清洗综述

数据清洗研究综述随着信息处理技术的不断发展,各行各业已建立了很多计算机信息系统,积累了大量的数据。

为了使数据能够有效地支持组织的日常运作和决策,要求数据可靠无误,能够准确地反映现实世界的状况。

数据是信息的基础,好的数据质量是各种数据分析如OLAP、数据挖掘等有效应用的基本条件。

人们常常抱怨“数据丰富,信息贫乏”,究其原因,一是缺乏有效的数据分析技术,二是数据质量不高,如数据输入错误、不同来源数据引起的不同表示方法,数据间的不一致等,导致现有的数据中存在这样或那样的脏数据。

它们主要表现为:拼写问题、打印错误、不合法值、空值、不一致值、简写、同一实体的多种表示(重复)、不遵循引用完整性等。

数据清洗(Data Cleaning,Data Cleansing或者Data Scrubbing)的目的是检测数据中存在的错误和不一致,剔除或者改正它们,以提高数据的质量[1]。

1数据清洗国内外研究现状数据清洗主要在数据仓库、数据库知识发现(也称数据挖掘)和总体数据质量管理这3个领域研究较多。

在数据仓库研究和应用领域,数据清洗处理是构建数据仓库的第一步,由于数据量巨大,不可能进行人工处理,因此自动化数据清洗受到工商业界的广泛关注。

1.1国外研究现状国外对数据清洗的研究最早出现在美国,是从对全美的社会保险号错误的纠正开始[2]。

美国信息业和商业的发展,极大地刺激了对数据清洗技术的研究,主要集中在以下4个方面。

(1)检测并消除数据异常采用统计方法来检测数值型属性,计算字段值的均值和标准差,考虑每个字段的置信区间来识别异常字段和记录。

将数据挖掘方法引入数据清理,如聚类方法用于检测异常记录、模型方法发现不符合现有模式的异常记录、关联规则方法发现数据集中不符合具有高置信度和支持度规则的异常数据。

(2)检测并消除近似重复记录即对重复记录进行清洗。

消除数据集中的近似重复记录问题是目前数据清洗领域中研究最多的内容。

为了从数据集中消除重复记录,首要的问题就是如何判断两条记录是否近似重复。

数据清洗研究综述

数据清洗研究综述

数据清洗研究综述数据清洗是数据分析的重要环节,它是指对原始数据进行处理和筛选,以去除不必要的数据、修正错误的数据、填补缺失的数据等操作,从而使数据更加准确、可靠、完整。

本文将对数据清洗的研究现状进行综述。

一、数据清洗的重要性数据清洗是数据分析的前提和基础,它直接影响到数据分析的结果和决策的准确性。

如果数据清洗不彻底或不正确,就会导致数据分析的结果出现偏差,从而影响决策的正确性。

因此,数据清洗是数据分析过程中不可或缺的环节。

二、数据清洗的方法数据清洗的方法主要包括以下几种:1. 数据去重:去除重复的数据,以避免对分析结果产生影响。

2. 数据格式化:将数据转换为统一的格式,以便于后续的处理和分析。

3. 数据筛选:根据需求对数据进行筛选,去除不必要的数据。

4. 数据填充:对缺失的数据进行填充,以保证数据的完整性和准确性。

5. 数据纠错:对错误的数据进行纠正,以避免对分析结果产生影响。

三、数据清洗的挑战数据清洗面临着以下几个挑战:1. 数据量大:随着数据量的增加,数据清洗的难度也会增加。

2. 数据质量差:原始数据中可能存在错误、缺失、重复等问题,需要进行清洗和处理。

3. 数据来源多样:数据可能来自不同的来源,需要进行整合和统一。

4. 数据格式不一:不同的数据格式需要进行转换和统一。

四、数据清洗的应用数据清洗在各个领域都有广泛的应用,例如:1. 金融领域:对金融数据进行清洗和处理,以便于进行风险评估和投资决策。

2. 医疗领域:对医疗数据进行清洗和处理,以便于进行疾病预测和治疗方案的制定。

3. 零售领域:对销售数据进行清洗和处理,以便于进行销售预测和市场分析。

4. 交通领域:对交通数据进行清洗和处理,以便于进行交通流量预测和交通规划。

五、数据清洗的未来发展随着大数据时代的到来,数据清洗的重要性将越来越凸显。

未来,数据清洗将面临更多的挑战和机遇,例如:1. 自动化:数据清洗将越来越自动化,减少人工干预。

2. 智能化:数据清洗将越来越智能化,能够自动识别和处理数据中的问题。

数据质量和数据清洗研究综述

数据质量和数据清洗研究综述

1000-9825/2002/13(11)2076-07©2002 Journal of Software 软件学报Vol.13, No.11 数据质量和数据清洗研究综述á郭志懋, 周傲英(复旦大学计算机科学与工程系,上海 200433);(复旦大学智能信息处理开放实验室,上海 200433)E-mail: zmguo@摘要: 对数据质量,尤其是数据清洗的研究进行了综述.首先说明数据质量的重要性和衡量指标,定义了数据清洗问题.然后对数据清洗问题进行分类,并分析了解决这些问题的途径.最后说明数据清洗研究与其他技术的结合情况,分析了几种数据清洗框架.最后对将来数据清洗领域的研究问题作了展望.关 键 词: 数据质量;数据清洗;数据集成;相似重复记录;数据清洗框架中图法分类号: TP311 文献标识码: A 在当今时代,企业信息化的要求越来越迫切,其中一个很重要的方面就是企业数据的管理.根据“进去的是垃圾,出来的也是垃圾(garbage in, garbage out)”这条原理,为了支持正确决策,就要求所管理的数据可靠,没有错误,准确地反映企业的实际情况.因此,企业数据质量的管理正在获得越来越多的关注.数据质量管理牵涉到的方面很多,本文主要从数据集成和数据清洗的角度加以探讨.最初,研究人员提出用元数据来表示数据质量以方便数据质量管理.在研究数据集成的过程中,很多工作的重点放在如何解决模式冲突上.其实,在数据实例层次上同样有很多数据质量问题发生.数据清洗过程的目的就是要解决这些“脏数据(dirty data)”的问题.数据质量问题的一种情况是一个现实实体可能由多个不完全相同的记录来表示,这样的记录称为相似重复记录(duplicate record).为了检测并合并这些相似重复记录,研究人员提出了很多记录匹配算法.近年来,研究人员在数据清洗系统的框架、模型和语言以及如何利用专家知识、如何结合数据清洗过程和数据挖掘方法等方面做了很多工作.本文对与数据质量相关的将来可能的研究主题进行了展望.1 研究背景当建立一个信息系统的时候,即使进行了良好的设计和规划,也不能保证在所有情况下,所存放数据的质量都能满足用户的要求.用户录入错误、企业合并以及企业环境随着时间的推移而改变,这些都会影响所存放数据的质量.因此,有必要用元数据来表示数据质量[1,2].文献[1]以形式化的方法定义了数据的一致性(consistency)、正确性(correctness)、完整性(completeness)和最小性(minimality),而数据质量被定义为这4个指标在信息系统中得到满足的程度.文献[2]提出了数据工程中数据质量的需求分析和模型,认为存在很多候选的数据质量衡量指标,用户应根据应用的需求选择其中一部分.指标分为两类:数据质量指示器和数据质量参数.前者是客观的信息,比如数据的收集时间,来源等,而后者是主观性的,比如数据来源的可信度(credibility)、数据á 收稿日期:2002-03-12; 修改日期: 2002-07-02基金项目:国家自然科学基金资助项目(60003016);霍英东教育基金青年教师基金资助项目;教育部跨世纪优秀人才培养计划资助项目作者简介:郭志懋(1978-),男,湖南宁乡人,博士生,主要研究领域为数据清洗,XML数据发布;周傲英(1965-),男,安徽宣城人,博士,教授,博士生导师,主要研究领域为数据挖掘,数据清洗,XML数据管理,P2P对等计算.郭志懋等:数据质量和数据清洗研究综述2077的及时性(timeliness)等.在单个数据源中可能存在质量问题.例如,某个字段是一个自由格式的字符串类型,比如地址信息、参考文献等;错误的字段值,由于录入错误或者其他原因,数据库中一个人的年龄为485等.考虑多个数据源的情形,比如数据仓库系统、联邦数据库系统,或者是基于Web的信息系统,问题更加复杂.来自不同数据源的数据,对同一个概念有不同的表示方法.在集成多个数据源时,需要消解模式冲突,主要就是为了解决这个问题.还有相似重复记录的问题,需要检测出并且合并这些记录.解决这些问题的过程称为数据清洗过程.数据清洗(data cleaning,data cleansing或者data scrubbing)的目的是检测数据中存在的错误和不一致,剔除或者改正它们,这样就提高了数据的质量[3].数据清洗过程必须满足如下几个条件:不论是单数据源还是多数据源,都要检测并且除去数据中所有明显的错误和不一致;尽可能地减小人工干预和用户的编程工作量,而且要容易扩展到其他数据源;应该和数据转化相结合;要有相应的描述语言来指定数据转化和数据清洗操作,所有这些操作应该在一个统一的框架下完成.在模式转化和集成方面,人们已经做了很多的研究工作.而对于数据清洗,尽管工业界已经开发了很多数据抽取、转化和装载工具(ETL tool),但是它并没有得到足够多的研究人员的关注.一些研究人员研究相似重复记录的识别和剔除[4~8],还有一些与数据清洗相关的工作[9~12].在通过模式转化和集成获得了一致模式以后,在实例层次上仍然需要消除不一致性.同一个现实实体在两个数据源的记录中可能用不同的主键来标识,它们的信息可能存在冗余,有些互为补充,甚至有些互相矛盾.为了识别并且合并这些相似重复记录,研究人员提出了很多算法.这些算法有两个重要的评价标准:记忆率(recall)和准确率(precision).记忆率是识别出的相似重复记录占所有相似重复记录的百分比;准确率是指在算法识别出的相似重复记录里,那些真正的相似重复记录所占的百分比.一般来说,在这两个指标之间需要权衡,在提高记忆率的同时会损害准确率,反之亦然.文献[13]提出的办法较好地解决了这个问题,这种办法可以同时获得较高的记忆率与准确率.绝大多数相关领域的研究人员认为,要很好地完成数据清洗过程,一定要结合特定应用领域的知识.因此,人们通常将领域知识用规则的形式表示出来.文献[13]利用专家系统的外壳,以方便规则的表示和利用.在清洗过程中,需要专家的干预.当系统碰到不能处理的情况时,报告异常,要求用户辅助作出决定.同时,系统可以通过机器学习的方法修改知识库,以后碰到类似情况时,它就知道怎样作出相应的处理了[14].市场上的各种数据抽取、转化和装载工具或多或少提供了一些数据清洗功能,但是都缺乏扩展性[15].鉴于此,一些研究人员提出了数据清洗系统的框架.他们围绕这样的框架,提出了数据清洗的模型和语言.这些语言在SQL基础上扩展了新的数据清洗操作,比如Merge,Cluster等[16,17].有的框架模型采用了分层抽象的方法,最上面是逻辑层,可以用来定义数据清洗的流程,不需要关心具体采用的算法;最下面是物理实现层,这一层根据用户定义的逻辑流程,采用合适的算法和参数,对算法的优化过程也是在这一层完成的[16].最初,数据清洗过程应用在数据仓库装载数据之前,其目的是为了提高数据的质量.这样,后继的OLAP和数据挖掘应用才可能得到正确的结果,决策支持系统才能够辅助管理者作出正确的决策.但是,一些研究人员提出,可以反过来将数据挖掘的技术应用到数据清洗过程之中[18].他们结合数据挖掘和数据清洗,利用数据挖掘技术可以发现数据中的模式和匹配规则.2 数据质量问题的分类根据处理的是单数据源还是多数据源以及问题出在模式层还是实例层,文献[3]将数据质量问题分为4类(如图1所示):单数据源模式层问题、单数据源实例层问题、多数据源模式层问题和多数据源实例层问题.图1表示了这种分类,并且分别列出了每一类中典型的数据质量问题.单数据源情形中出现的问题在多数据源的情况下会变得更加严重.图1对多数据源没有列出在单数据源情形中就已经出现的问题.模式层次上的问题也会体现在实例层次上.糟糕的模式设计、缺少完整性约束的定义以及多个数据源之间异质的数据模型、命名和结构冲突等,都属于该类问题.可以通过改进模式设计、模式转化和模式集成来解决模式层次上的问题.实例层次上的问题在模式层次上不可见,一些可能的情况有数据拼写错误、无效的数据值、重复记录等.下面我们主要考虑实例层次上的问题.2078 Journal of Software 软件学报 2002,13(11)3 清洗实例数据我们首先来看一些数据存在问题的情形[3],见表1.Table 1 Examples of problems at instance level表1 实例层上的数据质量问题的典型例子Problem ①Dirty data ② Causes ③ Missing values ④phone=9999−9999999 Unavailable values during data entry ⑤ Misspellings ⑥city=“Londo” Error introduced during data entry ⑦ Strange abbreviations ⑧Experience=“B”, occupation=“DB Pro.” Text in free-form ⑨name=“J. Smith 12.02.70 New York” Multiple values entered in one attribute ⑩ Misfielded values ⑾city=“Germany” Violated attribute dependencies ⑿city=“Redmond”, zip=77777 city and zipcode should correspond ⒀ Word transpositions ⒁name1=“J. Smith”, name2=“Miller P.” In a free-form field ⒂ Duplicated records ⒃emp1=(name=“John Smith”); emp2=(name=“J. Smith”) Two records represent the same real- world entity ⒄ Contradicting records ⒅emp1=(name=“John Smith”, bdate=12.02.70); emp2=(name=“John Smith”, bdate=12.12.70) Some attribute of the same real-world entity is described by different values ⒆ Wrong references ⒇ emp=(name=“John Smith”, depno=17) John Smith is not in the department withdepno 17(21)①问题,②脏数据,③原因,④缺少值,⑤录入数据时,不知道,⑥拼写错误,⑦录入时引入的错误,⑧不同的缩写,⑨自由格式的文本串,⑩单一字段中,存放了多种信息,⑾值与字段名不匹配,⑿字段之间不对应,⒀城市和邮政编码不对应,⒁词移位,⒂该字段无固定格式,⒃相似重复记录,⒄两条记录对应于同一个现实实体,⒅互相矛盾的记录,⒆同一个现实实体的某个属性有多个不同的值,⒇错误的引用, (21)John Smith 并不在17所对应的部门.对于第1种情形,由于在数据输入时不知道电话字段的值,因此在数据库中以存放一个无效值来表示.如果针对电话字段定义一个规则存放在数据清洗库中,清洗工具就能够根据这条规则判断出哪些是无效值.对于第2种拼写错误的情形,需要在数据清洗库中建立一个存放所有城市名的查找表,通过与该查找表中的城市名相比较,就可以判断出数据库中存放的本来应该是哪个城市.对于第3种情况,一般也需要利用外部的查找表才能检测出来并加以改正.在数据清洗工具中,一些典型的查找表应该是内建的,此外也应该具备可扩展性,允许用户加入新的查找表.对于第4种情形,在一个自由格式的文本类型的字段里包括了很多部分,每个部分都可以单独作为一个字段.如果每个部分的先后顺序一定,且互相之间有分隔符或者保留字,比如Street,Road 等等,就比较容易处理.但是,实际中的情况往往不是这样,因此要通过机器学习或者其他办法来解决.由领域专家选定学习样本(相对于所要处理的数据集,样本数量少得多)来训练系统,等训练好了以后,再由系统自动处理大规模的数据集.由于采用机器学习的办法,因此一般来说,需要折衷考虑记忆率和准确率.文献[19]提出了一种利用隐马尔科夫模型(HMM)的解决办法.第6种情形的问题是字段之间不对应.为了改正,需要知道哪个字段更可信,这必须利用其他信息才能决定.①数据质量问题,②单数据源问题,③多数据源问题,④模式层,⑤实例层,⑥缺少完整性约束,糟糕的模式设计,⑦数据记录的错误,⑧异质的数据模型和模式设计,⑨冗余、互相矛盾或者不一致的数据,⑩唯一性约束,⑾引用约束,⑿拼写错误,⒀相似重复记录,⒁互相矛盾的字段,⒂命名冲突,⒃结构冲突,⒄不一致的汇总,⒅不一致的时间选择.Fig.1 Classification of data quality problems图1 数据质量问题的分类(Lack of integrity constraints, poor schema design ⑥) − Uniqueness constraint ⑩ − Referential integrity ⑾ (Data entry errors)⑦− Misspellings ⑿− Redundancy/Duplicates ⒀− Contradictory values ⒁ (Heterogeneous data models and schema designs ⑧) − Naming conflicts ⒂ − Structural conflicts ⒃ (Overlapping, contradicting and inconsistent data ⑨) − Inconsistent aggregating ⒄ − Inconsistent timing ⒅Data quality problems ①③⑤郭志懋等:数据质量和数据清洗研究综述2079第8种和第9种情形表示的是相似重复记录的情况.在第8种情形里,一个记录的name没有简写,而另一个记录的name被简写了,通过定义合适的编辑距离函数,或者内建常用的缩写规则,清洗工具可以检测出这类重复记录.在第9种情形中,同一个现实实体(两个记录的name值相同),但是两个记录的bdate值不一样,在合并这两条记录时,如何选择一个合适的bdate值,是一个棘手的问题.相似重复记录的匹配和合并,是数据清洗过程中一个很重要的问题.首先,选择一个好的距离函数很重要.另外,记录的匹配过程非常耗时.如果采用最简单的方法,所有记录之间两两进行比较,以此来决定是否匹配,其计算复杂度为O(n2),这里n为数据库中的记录数.对很大的数据库来说,这样的时间开销是无法忍受的.在检测相似重复记录之前,需要先对数据进行一些处理.典型的处理操作包括:•字段分裂.从自由格式的文本字段中抽取结构,分离各个部分.•验证和改正.根据查找表来验证字段值的正确性,若发现错误,则加以改正.如果提供合适的领域知识,该过程也可以验证字段之间的依赖关系.•数据标准化.将同一类型的数据用统一的格式来表示,比如日期、电话号码、性别等.在完成大部分的数据转化和其他清洗步骤以后,就可以执行相似重复记录的匹配和合并了.文献[5,7,8]在清除重复记录上作了很多研究,提出了较好的算法.重复记录的匹配和合并也被称为对象标识问题和重复记录清除问题.通常情况下,指向同一个现实实体的两条记录的信息是部分冗余的,它们的数据互为补充[3].因此,通过将其合并,能够更准确地反映该实体.相似重复记录清除可以针对两个数据集或者一个合并后的数据集.首先,需要识别出标识同一个现实实体的相似重复记录,即记录匹配过程.随后,将相似重复记录合并成一个包含该实体的更多属性,而且无冗余信息的记录,同时从数据集中删除多余的记录.最简单的情况是,数据记录具有这样的属性集(或者属性),它总能够惟一标识一个实体.这时,只要对两个记录集在该属性集上作等值连接,就完成了记录匹配过程[3].对单个记录集的情形,先根据该属性集进行排序,然后通过检查相邻的记录,就可以判断出它们是否为相似重复记录.如果不存在这样的键属性集,而且数据中可能还存在错误,例如拼写错误等,上面的简单办法就不合适了.这时可以通过引入匹配规则来完成模糊匹配,规则是描述性的,而且可以利用用户自定义的函数[20].例如,可以有这样的规则:如果name字段相同,而且address字段相似度也很大,那么这两条记录是重复记录.字段之间的相似度,一般用0~1之间的数值来表示,而且不同的字段对记录之间总的相似度的贡献,具有不同的权值.相似度的定义和权值的分配,要由领域专家来确定.对字符串类型的数据,精确匹配或者基于通配符、词频、编辑距离、键盘距离和发音相似度的模糊匹配是很有用的[5,6],文献[8]还考虑了字符串的缩写形式.有些研究人员结合信息检索的向量空间模型来定义文本元素之间的相似度[21].在处理大的数据集时,匹配重复记录是一个非常耗时的过程.因为是模糊匹配,所以整个过程相当于要对两个记录集做笛卡尔积.然后,根据相似度进行排序,那些相似度超过某一阈值的记录被认为是重复记录,低于某一阈值的记录被认为不是重复记录,而相似度介于这两个阈值之间的记录是候选的相似重复记录,需要用户作出决定.因为这类记录的数量不多,所以由用户来决定是可行的.文献[5]提出在不同的键上多次排序,并分别计算邻近记录的相似度,最后综合多次计算的结果完成记录匹配过程.其具体方法是这样的,对单一数据源,每次排序在不同的属性集上进行.对排过序的记录集,如图2所示,只检查固定大小的窗口内部邻近的记录,看它们是否满足匹配规则.这样就大大减少了记录之间匹配规则的检查次数.综合多次排序的匹配结果,并计算传递闭包,最终就得到了所有的匹配记录对.Current window①Next window②①当前窗口,②下一个窗口.Fig.2 Window sliding during data cleaning图2 数据清洗中的窗口滑动2080 Journal of Software软件学报 2002,13(11)4 数据清洗与其他领域的结合最初,数据清洗是数据仓库应用中数据准备阶段的一项重要工作.但是,它并不是一个全新的领域,相反,它可以借用其他很多领域的研究成果.文献[14]是先用抽样的方法从大的数据集中取出样本,在此基础上通过专家的参与产生预处理规则和匹配规则.在得到初步的规则之后,把它们应用到样本数据上,通过观察中间结果,用户可以修改已有规则,或者添加新的领域知识.如此反复,直到用户对所得结果满意为止.这时,就可以将这些规则应用到整个数据集中.系统利用了机器学习和统计方法来帮助建立匹配规则,以减少手工分析的工作量.文献[13]提出了数据清洗的两个基准指标:记忆率和准确率,并分析了已有的相似重复记录的匹配方法,认为这些方法在提高记忆率的同时会损害准确率;反之亦然.这被称为记忆率-准确率两难选择(recall-precision dilemma).文章指出,多次排序的算法虽然提高了记忆率,但是很可能降低了准确率.如果记录A和记录B很相似, 记录B和记录C也很相似,通过求闭包的过程,就得出结论A和C也是相似记录.实际上,A和C可能已经相差很大了.由于数据清洗过程是领域相关的,领域知识是成功的数据清洗中一个必不可少的部分,所以文献[13]提出了一个基于知识管理的智能型数据清洗系统的框架,他们采用专家系统,用规则来表示领域知识,实现了知识的高效表示和灵活管理.文章通过指定有效的规则,并且在传递闭包的计算过程中引入不确定因子,在一定程度上解决了记忆率-准确率两难问题.文献[18]提出使用数据挖掘的办法来检测数据质量问题,并加以改正.例如,通过发现字段之间的关联规则,如果该关联规则的置信度非常接近100%,那么违反该规则的记录很可能有问题.文献[22]提出了一种高效的基于N-Gram的聚类算法,复杂度仅为O(n),而且能够较好地聚类相似重复记录.5 数据清洗框架文献[16]分析了已有的数据清洗方法和工具.一部分数据清洗工具只提供了有限的清洗功能,另一部分则专门针对数据清洗.对一些常规的应用领域,比如在美国对客户数据库的清洗,人们已经积累了足够多的经验,知道该如何来设计和实现这样的一个数据清洗程序.他们知道需要对数据进行哪些转化,需要哪些操作符和哪些参数.但是,对那些非常规的应用领域,比如将大量的历史遗留数据迁移到关系数据库中,已有的数据清洗平台不能有效地支持开发新的数据清洗程序.人们很难设计一个能够高效执行的数据处理流程,其中的原因是:(1) 数据转化缺少逻辑规范和物理实现的分离;(2) 这些工具不记录中间数据的来龙去脉,而且缺乏允许用户交互的设施,因此用户很难分析和逐步调整数据清洗过程.因此,文献[16]提出了一个数据清洗框架,试图清晰地分离逻辑规范层和物理实现层.用户在逻辑层设计数据处理流程,确定清洗过程需要执行的数据转化步骤;物理层实现这些数据转化操作,并对它们进行优化.例如,用户为了计算记录之间的相似度,对输入数据集指定执行匹配操作,而在物理层,数据清洗系统会根据实际数据的特点选择一个特定的实现方法.该算法可以进行优化,它无须计算所有记录对的相似度,而同时又不会损害所要求的结果.除了分离逻辑层和物理层以外,文献[16]提出了一种描述性语言.该描述性语言可以在逻辑层上指定数据清洗过程所需采取的数据转化操作,并指定何时可以弹出例外,要求用户的交互.该描述性语言还可以指定一些数据转化操作的参数,比如记录匹配操作所使用的距离函数等.文献[16]实现了一个可扩展的数据清洗工具AJAX[4],其实验结果证明了该框架的价值.文献[17]提出了数据清洗的一个交互式系统框架,它紧密地集成数据转化和差异检测(discrepancy detection).用户面对表单风格的界面,能够以直观的图形化方式逐步建立起整个数据转化过程.在此过程中,用户可以执行或者撤消转化操作,而且操作的结果马上就可以在屏幕上看到.后台进程以增量方式检测转化后的数据中存在的问题,如果检测到,则及时报告给用户.用户利用系统提供的基本的数据转化操作,无须书写复杂的程序就能够完成数据清洗任务,而且用户能够随时看到每一步转化操作后的结果,没有很长的延迟.因此,这个系统框架的交互性很好.6 结论和展望数据清洗问题的重要性是不言而喻的.从市场上如此多的相关产品,可以明白这一点.然而,目前在学术界,郭志懋等:数据质量和数据清洗研究综述2081它并没有得到足够的关注.有些人认为数据清洗是一个需要大量劳动力的过程,而且往往过于依赖特定应用领域.其实不然,在数据清洗系统的灵活框架上仍然有很多东西值得研究.在多语言环境中,如何准确地识别多语言文本的相似重复记录,也有很多工作可以做.文献[23]在这方面做了一些工作.当前Web数据量迅速增长,对Web搜索引擎返回的结果进行清洗也是一个有价值的问题.随着XML数据处理标准的日见成熟,如何定义XML文档数据的质量标准以及针对它们的清洗过程和针对关系数据的清洗过程的区别,都是值得研究的.文献[24]提出了XML键的概念,完全有理由相信它们可以促进针对XML数据的清洗,正如关系表的键在数据集成中扮演了特殊的角色一样.References:[1] Aebi, D., Perrochon, L. 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数据清洗研究综述

数据清洗研究综述

数据清洗研究综述引言数据清洗是数据处理中不可忽视的重要环节,它涉及到对原始数据进行筛选、转换、清洗和校验的过程。

本文将深入探讨数据清洗的意义、挑战以及常用的方法和工具。

为什么需要数据清洗?数据清洗在数据分析和建模过程中起到至关重要的作用。

原始数据往往存在着噪声、缺失值和错误,这些问题会极大地影响分析的结果和可靠性。

因此,数据清洗的目标在于提高数据质量,使数据更适合于后续的分析和应用。

数据清洗的挑战在数据清洗的过程中,研究者面临着一系列的挑战。

首先,数据量的增加导致清洗工作的复杂性增加,需要处理的数据可能达到TB级别。

其次,数据来源的多样性增加了数据清洗的难度,因为每个来源的数据格式和结构可能各不相同。

此外,常见的数据质量问题,如重复值、异常值和缺失值等也需要得到有效处理。

常见的数据清洗方法和工具为了解决数据清洗中的挑战,研究者和开发者提出了许多数据清洗的方法和工具。

下面介绍几种常见的方法和工具:1. 数据预处理数据预处理是数据清洗的第一步,它包括数据采集、数据清洗和数据集成等过程。

在数据预处理中,可以使用一些统计方法和机器学习算法来处理缺失值、异常值和重复值等问题。

2. 文本清洗文本清洗是指对文本数据中的噪声、非结构化信息和特殊字符进行处理的过程。

常见的文本清洗方法包括去除标点符号、停用词和数字,以及进行词干提取和词向量化等。

3. 数据清洗工具目前有很多数据清洗的工具可供选择。

其中,OpenRefine是一个广泛使用的开源工具,它提供了界面友好的数据清洗功能。

此外,还有Python和R等编程语言中的一些库和包,如pandas和tidyverse,它们提供了丰富的函数和方法来进行数据清洗和处理。

数据清洗的应用领域数据清洗在各个领域中都有广泛的应用。

以下是几个典型的应用领域:1. 社交媒体数据清洗社交媒体上的数据通常存在着大量的噪声和无效信息。

通过数据清洗,可以去除重复的信息、恶意链接和广告等,提取出有价值的信息供后续分析使用。

数据清洗报告总结

数据清洗报告总结

数据清洗报告总结1. 引言数据清洗是数据分析过程中不可或缺的一步,它的目的是确保数据质量,减少错误和噪音对分析结果的影响。

本报告将总结数据清洗的重要性,介绍常见的数据清洗技术和方法,并提供一些建议和实践经验。

2. 数据清洗的重要性数据清洗在数据科学领域中扮演着重要的角色,其重要性主要体现在以下几个方面:2.1 数据质量保证数据清洗可以帮助我们发现并修复数据中的错误和缺失,确保数据的准确性和完整性。

只有在数据质量得到保证的前提下,我们才能得出可靠的分析结果。

2.2 数据一致性维护数据清洗可以解决数据集中的数据格式不统一、数据类型错误等问题,使得分析过程更加顺利和高效。

保持数据的一致性可以避免在后续分析中出现错误或歧义。

2.3 数据可视化和探索数据清洗使得数据可视化和探索更加容易和直观。

清洗后的数据可以更好地展现数据之间的关系,并帮助我们发现潜在的模式和趋势。

3. 常见数据清洗技术和方法数据清洗涉及多种技术和方法,下面介绍几种常用的数据清洗技术:3.1 缺失值处理•删除缺失值:对于一些缺失值较多且对分析结果影响较小的数据列,可以直接删除缺失值。

•插补缺失值:对于一些重要的数据列,可以使用插补方法填补缺失值,如均值、中位数、回归模型等。

3.2 异常值处理•删除异常值:对于一些明显不符合常理的异常值,可以直接删除。

•替换异常值:对于一些可能是错误输入导致的异常值,可以通过替换为合理的值进行修复。

3.3 数据转换•数据格式转换:将数据从一种格式转换为另一种格式,以满足分析的要求。

•数据类型转换:将数据从一种数据类型转换为另一种数据类型,如将字符串转换为日期、将数字转换为分类等。

3.4 数据去重•删除重复值:对于数据集中存在的重复数据,可以直接删除以避免重复计算和分析。

4. 数据清洗的实践经验和建议在进行数据清洗时,以下几点经验和建议可以提高数据清洗的效果和效率:4.1 定义清洗目标在进行数据清洗之前,首先要明确清洗的目标是什么,对数据质量的要求是什么。

数据清洗报告总结

数据清洗报告总结

数据清洗报告总结数据清洗是数据分析过程中的重要环节,它包括了处理缺失值、异常值以及重复值等。

通过数据清洗,可以提高数据的质量和准确性,为后续的数据分析和建模提供可靠的基础。

本文将对数据清洗报告进行总结,以便更好地掌握数据清洗的技巧和方法。

一、数据来源本次数据清洗的数据来源于某电商企业的销售记录,包含了产品编号、销售日期、销售数量、销售金额等多个变量。

数据量较大,共计100,000条记录,覆盖了多个商品的销售情况。

二、数据质量评估在数据清洗之前,首先需要对原始数据进行质量评估。

我们采用了以下几个方面的指标来评估数据质量:1. 缺失值评估通过查看数据集中每个变量的缺失值情况,我们发现销售日期存在大量缺失值。

初步分析显示,这些缺失值可能是由于数据输入错误或系统问题导致。

针对这一问题,我们采用了删除缺失记录的方法进行处理,确保数据的完整性和准确性。

2. 异常值评估异常值的存在可能会导致数据分析结果的偏差。

通过对销售数量和销售金额的分布进行可视化分析,我们发现少量的异常值存在,可能是由于数据采集过程中的误差或其他未知原因导致。

针对这一问题,我们对异常值进行了剔除,并记录了相关的处理方法和原因。

3. 重复值评估重复值的存在可能会引起结果的重复计算或偏离实际情况。

我们对数据集中的关键字段进行了去重操作,并发现了一些重复记录。

通过检查这些重复记录的特征,我们发现这部分重复可能是由于系统故障导致的数据重复上传。

在去重的同时,我们对重复记录进行了标记,并记录了去重的具体过程。

三、数据清洗方法在对数据质量进行评估之后,我们采取了以下数据清洗方法:1. 缺失值处理针对缺失值较多的销售日期字段,我们选择了删除缺失记录。

通过使用业务规则和数据可行性的考量,我们认为删除缺失记录是合理的处理方法,并将其纳入数据清洗流程。

2. 异常值处理针对存在的异常值,我们可以选择多种方法进行处理。

本次数据清洗中,我们采用了剔除异常值的方法,即将超过3倍标准差的数据视为异常值,并剔除之。

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数据清洗研究综述随着信息处理技术的不断发展,各行各业已建立了很多计算机信息系统,积累了大量的数据。

为了使数据能够有效地支持组织的日常运作和决策,要求数据可靠无误,能够准确地反映现实世界的状况。

数据是信息的基础,好的数据质量是各种数据分析如OLAP、数据挖掘等有效应用的基本条件。

人们常常抱怨“数据丰富,信息贫乏”,究其原因,一是缺乏有效的数据分析技术,二是数据质量不高,如数据输入错误、不同来源数据引起的不同表示方法,数据间的不一致等,导致现有的数据中存在这样或那样的脏数据。

它们主要表现为:拼写问题、打印错误、不合法值、空值、不一致值、简写、同一实体的多种表示(重复)、不遵循引用完整性等。

数据清洗(Data Cleaning,Data Cleansing或者Data Scrubbing)的目的是检测数据中存在的错误和不一致,剔除或者改正它们,以提高数据的质量[1]。

1数据清洗国内外研究现状数据清洗主要在数据仓库、数据库知识发现(也称数据挖掘)和总体数据质量管理这3个领域研究较多。

在数据仓库研究和应用领域,数据清洗处理是构建数据仓库的第一步,由于数据量巨大,不可能进行人工处理,因此自动化数据清洗受到工商业界的广泛关注。

1.1国外研究现状国外对数据清洗的研究最早出现在美国,是从对全美的社会保险号错误的纠正开始[2]。

美国信息业和商业的发展,极大地刺激了对数据清洗技术的研究,主要集中在以下4个方面。

(1)检测并消除数据异常采用统计方法来检测数值型属性,计算字段值的均值和标准差,考虑每个字段的置信区间来识别异常字段和记录。

将数据挖掘方法引入数据清理,如聚类方法用于检测异常记录、模型方法发现不符合现有模式的异常记录、关联规则方法发现数据集中不符合具有高置信度和支持度规则的异常数据。

(2)检测并消除近似重复记录即对重复记录进行清洗。

消除数据集中的近似重复记录问题是目前数据清洗领域中研究最多的内容。

为了从数据集中消除重复记录,首要的问题就是如何判断两条记录是否近似重复。

(3)数据的集成在数据仓库应用中,数据清洗首先必须考虑数据集成,主要是将数据源中的结构和数据映射到目标结构与域中。

在这方面已经开展了大量的研究工作。

(4)特定领域的数据清洗不少数据清洗方案和算法都是针对特定应用问题的,只适用于较小的范围。

通用的、与应用领域无关的算法和方案较少。

近年来,国外的数据清洗技术发展得很快,从市场上存在的数据清洗软件可以看出,其中包括商业上的数据清洗软件,也有大学和研究机构开发的数据清洗软件。

1.2国内研究现状目前,国内对数据清洗技术的研究还处于初级阶段。

直接针对数据清洗,特别是针对中文数据清洗的研究成果并不多。

大多是在数据仓库、决策支持、数据挖掘研究中,对其做一些比较简单的阐述。

银行、保险和证券等对客户数据的准确性要求很高的行业,都在做各自的客户数据的清洗工作,针对各自具体应用而开发软件,而很少有理论性的成果见诸于报道。

2数据清洗的定义与对象2.1数据清洗定义迄今为止,数据清洗还没有公认的定义,不同的应用领域对其有不同的解释。

(1)数据仓库领域中的数据清洗在数据仓库领域,数据清洗定义为清除错误和不一致数据的过程,并需要解决元组重复问题。

当然,数据清洗并不是简单地用优质数据更新记录,它还涉及数据的分解与重组。

(2)数据挖掘领域中的数据清洗数据挖掘(早期又称为数据库的知识发现)过程中,数据清洗是第一个步骤,即对数据进行预处理的过程。

各种不同的KDD和DW系统都是针对特定的应用领域进行数据清洗的。

文献[3]认为,信息的模式被用于发现“垃圾模式”,即没有意义的或错误的模式,这属于数据清洗的一种。

(3)数据质量管理领域中的数据清洗数据质量管理是一个学术界和商业界都感兴趣的领域。

全面数据质量管理解决整个信息业务过程中的数据质量及集成问题。

在该领域中,没有直接定义数据清洗过程。

有些文章从数据质量的角度,将数据清洗过程定义为一个评价数据正确性并改善其质量的过程。

2.2数据清洗的对象数据清洗的对象可以按照数据清洗对象的来源领域与产生原因进行分类。

前者属于宏观层面的划分,后者属于微观层面的划分。

(1)来源领域很多领域都涉及到数据清洗,如数字化文献服务、搜索引擎、金融领域、政府机构等,数据清洗的目的是为信息系统提供准确而有效的数据。

数字化文献服务领域,在进行数字化文献资源加工时,OCR软件有时会造成字符识别错误,或由于标引人员的疏忽而导致标引词的错误等,是数据清洗需要完成的任务。

搜索引擎为用户在互联网上查找具体的网页提供了方便,它是通过为某一网页的内容进行索引而实现的。

而一个网页上到底哪些部分需要索引,则是数据清洗需要关注的问题。

例如,网页中的广告部分,通常是不需要索引的。

按照网络数据清洗的粒度不同,可以将网络数据清洗分为两类,即Web页面级别的数据清洗和基于页面内部元素级别的数据清洗,前者以Google公司提出的PageRank算法和IBM公司Clever系统的HITS算法为代表;而后者的思路则集中体现在作为MSN搜索引擎核心技术之一的VIPS算法上[4]。

在金融系统中,也存在很多“脏数据”。

主要表现为:数据格式错误,数据不一致,数据重复、错误,业务逻辑的不合理,违反业务规则等。

例如,未经验证的身份证号码、未经验证的日期字段等,还有账户开户日期晚于用户销户日期、交易处理的操作员号不存在、性别超过取值范围等。

此外,也有因为源系统基于性能的考虑,放弃了外键约束,从而导致数据不一致的结果。

电子政务系统也存在“脏数据”。

为了能够更好地对公民负责并且能够与全国的其他警察局共享数据,英国Hum-berside州警察局使用数据清洗软件清洗大范围的嫌疑犯和犯罪分子的数据。

这次清洗的范围庞大,跨越不同的系统,不仅有该警察局内部系统的数据,还有外部的数据库包括本地的和整个英国范围内的。

其中有些数据库能够相连和整合,而有些则不能。

例如,“指令部级控制”的犯罪记录数据库是用来记录犯罪事件的,该数据库是和嫌疑犯数据库分开的。

而嫌疑犯数据库也许和家庭犯罪或孩童犯罪数据库是分开的[5]。

(2)产生原因在微观方面,数据清洗的对象分为模式层数据清洗与实例层数据清洗[6]。

数据清洗的任务是过滤或者修改那些不符合要求的数据。

不符合要求的数据主要是有不完整的数据、错误的数据和重复的数据3大类。

不完整数据的特征是一些应该有的信息缺失,如机构名称、分公司的名称、区域信息缺失等.错误数据产生的原因是业务系统不够健全,在接收输入后没有进行判断而直接写入后台数据库造成的,比如数值数据输成全角数字字符、字符串数据后有一个回车、日期格式不正确、日期越界等。

错误值包括输入错误和错误数据,输入错误是由原始数据录入人员疏忽而造成的,而错误数据大多是由一些客观原因引起的,例如人员填写的所属单位的不同和人员的升迁等。

异常数据是指所有记录中如果一个或几个字段间绝大部分遵循某种模式,其它不遵循该模式的记录,如年龄字段超过历史上的最高记录年龄等。

重复数据也就是“相似重复记录”,指同一个现实实体在数据集合中用多条不完全相同的记录来表示,由于它们在格式、拼写上的差异,导致数据库管理系统不能正确识别。

从狭义的角度看,如果两条记录在某些字段的值相等或足够相似,则认为这两条记录互为相似重复。

识别相似重复记录是数据清洗活动的核心。

此外,由于法人或作者更换单位造成数据的不一致情况、不同的计量单位、过时的地址、邮编等其他情况也是数据清洗的对象。

3数据清洗基本原理与框架模型3.1基本原理数据清洗的原理为:利用有关技术,如统计方法、数据挖掘方法、模式规则方法等将脏数据转换为满足数据质量要求的数据。

数据清洗按照实现方式与范围,可分为以下4种。

(1)手工实现通过人工检查,只要投入足够的人力、物力与财力,也能发现所有错误,但效率低下。

在大数据量的情况下,手工操作几乎是不可能的。

(2)编写专门的应用程序这种方法能解决某个特定的问题,但不够灵活,特别是在清洗过程需要反复进行(一般来说,数据清洗一遍就达到要求的很少)时,导致程序复杂,清洗过程变化时,工作量大。

而且这种方法也没有充分利用目前数据库提供的强大数据处理能力。

(3)解决某类特定应用域的问题如根据概率统计学原理查找数值异常的记录,对姓名、地址、邮政编码等进行清洗,这是目前研究较多的领域,也是应用最成功的一类。

(4)与特定应用领域无关的数据清洗这一部分的研究主要集中在清洗重复记录上。

在以上4种实现方法中,后两种具有某种通用性及其较大的实用性,引起了越来越多的关注。

但是不管哪种方法,都由3个阶段组成:数据分析、定义;搜索、识别错误记录;修正错误。

3.2数据清洗的框架模型目前已经研究出很多数据清洗的框架模型,下面介绍3个有代表性的框架模型。

(1)Trillium的模型Trillium[7]是由Harte Hanks Data Technologies的Trillium Software Systems部门创建的企业范围的数据清洗软件。

Trillium将数据清洗的过程分成5个步骤,分别由5个模块来完成。

①Converson Workbench提供了一整套数据审计、分析和重组工具;②Parser对遗产数据和操作型系统的数据作解析、验证和标准化;③Matcher地提供一套标准规则用于记录连接和匹配,使得用户可以方便地调整和定制以满足其特殊的业务要求;④Geocoder验证、纠正和增强物理数据;⑤Utilties提供联机数据浏览,域级频率统计,词的计数和分布。

另外,合并、选择和格式重组工具提供数据重组能力。

(2)Bohn模型Bohn数据清洗模型[8]将数据清洗分为以下4个主要部分:①数据检查:确认数据质量,内部模式和主要字段(使用的不同字段);②数据词法分析:确定每个字段内的各个元素的上下文和目的地;③数据校正:将数据与已知清单(通常为地址)匹配并保证所有的字段被标明为好、坏或可自动校正。

但是,这并不表示在软件设计的时候需要有许多值的判断。

只要可能,技术人员就应该与客户一起校正源中的数据;④记录匹配:决定两个记录(可能是不同类型的)是否代表同一个对象。

该过程涉及许多值判断和复杂的软件工具。

(3)AJAX模型AJAX[9]模型由Helena Galhardas提出,该模型是逻辑层面的模型(Logic Level),将数据清洗过程分为5个操作步骤:①源数据的映射(Mapping);②对映射后的记录进行匹配(Matching);③对记录做聚集操作(Clustering);④对聚集进行合并(Merging);⑤对合并后的数据做视图显示(Viewing)。

4数据清洗算法与工具4.1数据清洗算法在脏数据清洗算法上,一些研究机构提出了脏数据预处理、排序邻居方法、多次遍历数据清洗方法、采用领域知识进行清洗、采用数据库管理系统的集成数据清洗等算法。

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