本章将学习RFM客户分层模型,通过跨国电商零售数据进行客户价值分析:
| 层级 | 可用本地依据 |
|---|---|
| 主体筛选 | stock/stock_basic_data.h5(key: stock_basic_info)筛选沪苏浙皖零售与电商企业 |
| 财务边界 | stock/financial_statement.h5(key: financial_data)可用于核对企业、期间与经营连续性 |
| RFM 必需字段 | 脱敏交易表的 customer_id、order_date、order_id、amount |
CRM 负责人按分层规模、复购率与毛利再次检查营销动作;未通过字段判断条件时不得发布客户分层结论。
仓库没有客户级交易数据,因此不伪造中国 RFM 结果。跨国样例只演示方法;本地拓展应用须先完成字段口径、脱敏授权与观察窗检查。
RFM模型通过三个维度衡量客户价值:
| 维度 | 英文 | 含义 |
|---|---|---|
| R | Recency | 最近一次消费距今的时间 |
| F | Frequency | 一定时期内的消费次数 |
| M | Monetary | 一定时期内的消费总金额 |
每个维度按高/低划分,组合形成 \(2^3 = 8\) 种客户类型。
动作只用于排序,须由毛利、渠道成本与试验结果共同核对。
本案例的核心步骤:
pandas、numpy、matplotlib 等常用库rfm、bars、height、ha 的业务含义、数据类型或取值范围,并判断哪一个输入最可能改变结果。values 的结果;同时写出方向、数量级或表格/图形结构。# 注:skrfm.xlsx 数据文件本地没有,但平台已经内置
# ⚠️ 平台原始代码 - 请原样输入至教学平台(注释除外),平台才会判定答案正确
import pandas as pd # 导入Pandas数据分析库
import numpy as np # 导入NumPy数值计算库
import matplotlib.pyplot as plt # 导入Matplotlib绘图库
import warnings # 导入warnings模块用于控制警告输出
warnings.filterwarnings('ignore') # 忽略报错(警告)
#加载数据
rfm = pd.read_excel('skrfm.xlsx')
rfm['RFM'] = rfm['RFM'].str.strip() # 去除空格
def trans(x): # 定义函数trans
if x == '高高高': # 条件判断:x == '高高高'
return '重要客户' # 返回计算结果
elif x == '高低高': # 否则判断:x == '高低高'
return '低购买频率客户' # 返回计算结果
elif x == '低高高': # 否则判断:x == '低高高'
return '长期未消费客户' # 返回计算结果
elif x == '低低高': # 否则判断:x == '低低高'
return '长期未消费低购买频率客户' # 返回计算结果
elif x == '高高低': # 否则判断:x == '高高低'
return '低消费客户' # 返回计算结果
elif x == '高低低': # 否则判断:x == '高低低'
return '低购买频率低消费客户' # 返回计算结果
elif x == '低高低': # 否则判断:x == '低高低'
return '长期未消费低消费客户' # 返回计算结果
else: # 不满足以上条件时
return '其他待发展客户' # 返回计算结果
rfm['用户等级'] = rfm['RFM'].apply(trans) # 对数据应用自定义函数
print(rfm) # 输出变量rfm的值
rfm['用户等级'].value_counts() # 统计用户等级列各取值的频率分布
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] # 使用黑体或其他支持中文的字体
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False # 解决负号'-'显示为方块的问题
# 创建柱状图
plt.figure(figsize=(12, 6))
# 绘制柱状图
bars = plt.bar(rfm['用户等级'].value_counts().index, rfm['用户等级'].value_counts().values, color='blue',alpha=0.4)
# 添加标题和标签
plt.title('各等级类型用户数', fontsize=16)
plt.xlabel('用户等级类型', fontsize=12) # 设置X轴标签
plt.ylabel('用户数', fontsize=12) # 设置Y轴标签
plt.xticks(rotation=45, ha='right') # 旋转x轴标签以便更好地显示
# 在柱子上方显示数值
for bar in bars:
height = bar.get_height() # 获取当前柱子的高度值(用于数据标注)
plt.text(bar.get_x() + bar.get_width() / 2., height, # 添加文本标注
f'{height:,}', # 格式化标注文本(千分位分隔)
ha='center', va='bottom', fontsize=9) # 设置标注文本的水平和垂直对齐方式
# 调整布局防止标签被截断
plt.tight_layout()
# 显示图形
plt.savefig("7.png")
#绘制饼图
user_levels = rfm['用户等级'].value_counts()
labels = user_levels.index # 用户等级的类别
values = user_levels.values # 每个类别的数量
# 创建饼图
plt.figure(figsize=(10, 6)) # 设置画布大小
# 绘制饼图
plt.pie(values, labels=labels, autopct='%1.1f%%', startangle=90, textprops={'fontsize': 12, 'color': 'white'})
# 添加标题和图例
plt.title('用户等级类型占比', fontsize=16)
plt.legend(labels, title="用户等级", loc="best",bbox_to_anchor=(1, 0.5)) # 图例位置自动调整为最佳位置
# 显示图表
plt.savefig("8.png")运行后核对:核对 rfm、bars、height、ha 是否按预测参与运算,实际输出是否与预测一致;若不一致,先检查类型、单位、索引/字段和运算顺序。
拓展练习:只改变一个关键输入或业务场景,先预测输出如何变化,再运行验证并解释变化原因。
数据加载与清洗:
trans()核心思路:根据RFM组合值(如’高高高’)映射为客户等级名称。
if x == '高高高' → 返回 '重要客户'elif x == '高低高' → 返回 '低购买频率客户'elif x == '低高高' → 返回 '长期未消费客户'应用函数:
apply() 对每一行RFM值调用 trans 函数,自动生成新列。
# 注:该代码块依赖的数据来自上方平台任务代码块,因其未执行,本块也无法执行
# ==================== 定义客户分类函数 ====================
def classify_customer(rfm_value):
"""根据RFM值分类客户,返回客户等级"""
mapping = {
'高高高': '重要客户', # R、F、M三个维度都高,是最有价值的客户
'高低高': '低购买频率客户', # 最近消费、金额高,但频率低,有提升空间
'低高高': '长期未消费客户', # 频率高、金额高,但很久没消费,需要召回
'低低高': '长期未消费低购买频率客户', # 金额高但频率低且很久没消费
'高高低': '低消费客户', # 最近消费、频率高但金额低,适合培养
'高低低': '低购买频率低消费客户', # 最近消费但频率和金额都低
'低高低': '长期未消费低消费客户' # 很久没消费且金额低,需要激活或放弃
}
return mapping.get(rfm_value, '其他待发展客户') # 如果RFM值不在映射表中,归为"其他待发展客户"
# ==================== 应用分类函数 ====================
rfm['用户等级'] = rfm['RFM'].apply(classify_customer)
# 对每一行RFM值应用classify_customer函数,生成用户等级标签
# apply()是Pandas中高效处理行/列数据的方法
print('用户等级分布:') # 输出标题
print(rfm['用户等级'].value_counts()) # 统计每个等级的用户数量,了解客户结构| 对比维度 | if-elif 写法 |
字典映射写法 |
|---|---|---|
| 代码量 | 多个 if/elif 分支 |
一个字典 + get() |
| 可读性 | 较冗长 | 简洁直观 |
| 可维护性 | 新增类型需加分支 | 新增类型只需加键值对 |
| 执行效率 | 逐个判断,O(n) | 单次哈希查找平均 O(1) |
| 推荐场景 | 复杂条件判断 | 简单值映射 |
结论:对于RFM这类「值→标签」的简单映射,字典写法更优。
# 注:该代码块依赖的数据来自上方平台任务代码块,因其未执行,本块也无法执行
# ==================== 设置中文字体支持 ====================
plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['Source Han Serif SC'] # 使用课程规定且已安装的思源宋体显示中文
plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False # 解决负号显示问题
# ==================== 统计各等级用户数量 ====================
user_counts = rfm['用户等级'].value_counts() # 统计每个用户等级的出现次数
# ==================== 创建柱状图 ====================
plt.figure(figsize=(12, 6)) # 创建12x6英寸的画布
bars = plt.bar(
user_counts.index, # x轴为用户等级
user_counts.values, # y轴为用户数量
color='steelblue', # 设置柱状图颜色为钢蓝色
alpha=0.6 # 设置透明度为0.6,使图表更加柔和
)
# ==================== 添加数值标签 ====================
for bar in bars: # 遍历每个柱子
height = bar.get_height() # 获取柱子的高度(即用户数量)
plt.text(
bar.get_x() + bar.get_width() / 2., # x坐标为柱子中心
height, # y坐标为柱子顶部
f'{int(height):,}', # 显示数值,使用千位分隔符
ha='center', # 水平居中对齐
va='bottom', # 垂直底部对齐
fontsize=10 # 字体大小为10
)关键技巧:
value_counts() 统计各等级出现频次,自动降序排列plt.bar() 的 alpha=0.6 控制透明度,使视觉更柔和plt.xticks(rotation=45) 旋转标签防止重叠plt.tight_layout() 自动调整边距防止截断
# 注:该代码块依赖的数据来自上方平台任务代码块,因其未执行,本块也无法执行
# ==================== 准备饼图数据 ====================
user_levels = rfm['用户等级'].value_counts() # 统计各等级用户数
labels = user_levels.index # 饼图的标签(用户等级)
values = user_levels.values # 饼图的数值(用户数量)
# ==================== 创建饼图 ====================
plt.figure(figsize=(10, 6)) # 创建10x6英寸的画布
plt.pie(
values, # 饼图的数值
labels=labels, # 饼图的标签
autopct='%1.1f%%', # 显示百分比,保留1位小数
startangle=90, # 从90度(正上方)开始绘制
textprops={'fontsize': 11} # 设置文本字体大小为11
)
plt.title('用户等级类型占比', fontsize=16) # 设置图表标题
plt.legend(
labels, # 图例标签
title='用户等级', # 图例标题
loc='best', # 自动选择最佳位置
bbox_to_anchor=(1, 0.5) # 将图例放置在图表右侧
)
plt.tight_layout() # 自动调整布局
plt.show() # 显示图表关键技巧:
autopct='%1.1f%%' 自动计算并显示百分比(保留1位小数)startangle=90 让第一个扇区从正上方开始,视觉更直观bbox_to_anchor=(1, 0.5) 将图例移至图表右侧,避免遮挡根据RFM模型,客户群体呈现明显的分层特征:
| 客户类型 | 平台标签含义 | 可支持的下一步 |
|---|---|---|
| 重要客户 | R高/F高/M高 | 候选服务试验优先级 |
| 低频客户 | R高/F低/M高 | 候选复购试验优先级 |
| 沉睡客户 | R低/F高/M高 | 候选召回试验优先级 |
| 低价值客户 | 多维度为低 | 先核验成本与公平性,不直接降级服务 |
核心知识点回顾:
if-elif 更简洁高效的分类方式apply() 函数:Pandas中对列/行批量应用自定义函数的利器skrfm.xlsx 已包含 RFM 指标,本题只根据 RFM 指标划分用户等级,不推测文件中没有提供的原始交易信息。import pandas as pd # 导入表格库
def map_platform_rfm(rfm_table): # 定义平台已派生RFM表的映射接口
if 'RFM' not in rfm_table.columns: raise ValueError('输入文件、字段、样本量或数值不符合当前分析要求,请按本页说明检查') # 缺列时停止
mapped=rfm_table.copy() # 保留平台表原始字段
mapped['RFM']=mapped['RFM'].astype('string').str.strip() # 对齐平台清洗步骤
if mapped.empty or mapped['RFM'].isna().any(): raise ValueError('输入文件、字段、样本量或数值不符合当前分析要求,请按本页说明检查') # 无有效标签时停止
level_map={'高高高':'重要客户','高低高':'低购买频率客户','低高高':'长期未消费客户','低低高':'长期未消费低购买频率客户','高高低':'低消费客户','高低低':'低购买频率低消费客户','低高低':'长期未消费低消费客户'} # 用字典表达同一组 if-elif 分类规则
unknown_labels=mapped.loc[~mapped['RFM'].isin(level_map),'RFM'].value_counts(dropna=False) # 单列报告未覆盖标签
mapped['用户等级']=mapped['RFM'].map(level_map).fillna('其他待发展客户') # 用字典得到平台同口径结果
counts=mapped['用户等级'].value_counts() # 生成柱图与饼图共同输入
if counts.sum()!=len(mapped): raise AssertionError('RFM count reconciliation failed') # 核对分类行数守恒
return mapped,counts,unknown_labels # 返回映射明细、计数与未知标签检查from pathlib import Path # 导入路径工具绑定规定资产
import pandas as pd # 导入表格库以读取并标准化HDF字段
import numpy as np # 导入近似数值核对工具
root=Path('/home/ubuntu/r2_data_mount/data/stock') # 指定股票数据目录
basic_path,price_path=root/'stock_basic_data.h5',root/'stock_price_post_adjusted.parquet' # 绑定基础信息与可按证券过滤的复权行情快照
if not basic_path.exists() or not price_path.exists(): raise FileNotFoundError('未找到课程股票数据文件,请从课程数据下载入口获取') # 提示读者下载文件
basic=pd.read_hdf(basic_path,key='stock_basic_info',columns=['order_book_id','symbol','province']).rename(columns={'order_book_id':'raw_code','symbol':'name','province':'area'}) # 只读取公司筛选字段并标准化
basic['ts_code']=basic['raw_code'].str.replace('.XSHG','.SH',regex=False).str.replace('.XSHE','.SZ',regex=False) # 统一证券代码后缀
basic['area']=basic['area'].astype('string').str.replace(r'[省市]$','',regex=True) # 统一省市简称
required_basic={'ts_code','name','area'} # 定义基础信息字段结构
required_price={'ts_code','trade_date','amount'} # 定义行情覆盖字段结构
if not required_basic<=set(basic.columns): raise ValueError('输入文件、字段、样本量或数值不符合当前分析要求,请按本页说明检查') # 标准化后仍缺列时停止
focus=basic.loc[basic['area'].isin(['上海','江苏','浙江','安徽'])].sort_values('ts_code').head(40) # 按固定规则选取长三角示例公司
if focus.empty: raise ValueError('输入文件、字段、样本量或数值不符合当前分析要求,请按本页说明检查') # 空对象时停止
focus_raw_codes=focus['raw_code'].tolist() # 保留HDF原始代码以高效筛选行情
prices=pd.read_parquet(price_path,columns=['order_book_id','date','total_turnover'],filters=[('order_book_id','in',focus_raw_codes)]).rename(columns={'order_book_id':'ts_code','date':'trade_date','total_turnover':'amount'}) # 在读取层按对象过滤并标准化成交额
prices['ts_code']=prices['ts_code'].str.replace('.XSHG','.SH',regex=False).str.replace('.XSHE','.SZ',regex=False) # 统一行情证券代码后缀
prices=prices.loc[pd.to_datetime(prices['trade_date']).between('2023-01-01','2025-12-31')].copy() # 固定三年示例观察窗
if not required_price<=set(prices.columns): raise ValueError('输入文件、字段、样本量或数值不符合当前分析要求,请按本页说明检查') # 标准化后仍缺列时停止
market=prices.merge(focus,on='ts_code',how='inner',validate='many_to_one').copy() # 连接行情与公司标签market['trade_date']=pd.to_datetime(market['trade_date']) # 统一交易日期
if focus.empty or market.empty: raise ValueError('输入文件、字段、样本量或数值不符合当前分析要求,请按本页说明检查') # 空对象或空连接时停止
if market.duplicated(['ts_code','trade_date']).any(): raise ValueError('输入文件、字段、样本量或数值不符合当前分析要求,请按本页说明检查') # 重复行情键时停止
window_end=market['trade_date'].max() # 固定观察窗末日
coverage=market.groupby(['ts_code','name','area']).agg(recency=('trade_date',lambda dates:(window_end-dates.max()).days),frequency=('trade_date','nunique'),monetary=('amount','sum')).reset_index() # 构造证券覆盖三指标
if len(coverage)<4 or not np.isfinite(coverage[['recency','frequency','monetary']].to_numpy()).all(): raise ValueError('输入文件、字段、样本量或数值不符合当前分析要求,请按本页说明检查') # 四档分层与有限值检查要求
coverage['coverage_tier']=pd.qcut(coverage['frequency'].rank(method='first'),q=4,labels=['低','中低','中高','高']) # 按活跃交易日分位分层
assert np.isclose(coverage['monetary'].sum(),market['amount'].sum(),rtol=1e-10,atol=0.01) # 以货币容差核对成交额守恒
print(coverage.groupby(['area','coverage_tier'],observed=True).agg(securities=('ts_code','nunique'),turnover=('monetary','sum'))) # 输出地区分层规模与分母if-elif 的分类结果;分类只用于制定试验优先级,不能证明营销动作有效。中国行情拓展应用是另一个方法验证,不是客户价值替代依据。skrfm.xlsx 后核对 7 个已知标签的映射覆盖、列出落入“其他待发展客户”的未知标签,并验证用户等级计数总和等于输入行数;不在缺少原始交易字段时声称重算 R/F/M 阈值、金额或毛利。case 路径是规定资产;从 RFM 标签虚构原始金额;把证券覆盖分层当客户RFM[商业大数据分析与应用]