Exploratory Data Analysis (EDA)
EDA ist ein strukturierter, visueller und statistischer Ansatz zur ersten Untersuchung von Datensätzen, um Muster, Ausreißer und Annahmen zu identifizieren.
Klassifikation
- KomplexitätMittel
- AuswirkungGeschäftlich
- EntscheidungstypDesign
- OrganisationsreifeFortgeschritten
Technischer Kontext
Prinzipien & Ziele
Use Cases & Szenarien
Kompromisse
- Übergeneralisierung von zufälligen Mustern.
- Falsche Imputationsentscheidungen können Bias einführen.
- Unvollständige Dokumentation führt zu mangelnder Reproduzierbarkeit.
- Frühzeitig Domain-Experten einbeziehen.
- Reproduceability: Notebooks und Berichte versionieren.
- Iterative Verfeinerung: von grob zu detailliert arbeiten.
I/O & Ressourcen
- Rohdaten als CSV, Parquet oder Datenbank-Export
- Schemadokumentation und Feldbeschreibungen
- Zugriff auf Visualisierungs- und Analysewerkzeuge
- EDA-Bericht mit Visualisierungen und Kennzahlen
- Empfohlene Datenbereinigungs- und Imputationsregeln
- Priorisierte Hypothesen für Folgeanalysen
Beschreibung
Exploratory Data Analysis (EDA) ist ein iterativer, methodischer Ansatz zur Untersuchung von Datensätzen durch Visualisierung, statistische Zusammenfassungen und einfache Transformationen. Ziel ist es, Muster, Ausreißer und Hypothesen für weitere Analysen zu entdecken. Sie reduziert Unsicherheit und hilft, sinnvolle Vorverarbeitungsregeln zu definieren.
✔Vorteile
- Schnelle Erkennung von Datenproblemen und Ausreißern.
- Verbesserte Feature-Auswahl und Modellrobustheit.
- Bessere Abstimmung zwischen Data und Business-Anforderungen.
✖Limitationen
- Nicht automatisiert: erfordert menschliche Interpretation.
- Skalierbarkeit bei sehr großen Rohdaten kann begrenzt sein.
- Subjektivität: unterschiedliche Analysten ziehen unterschiedliche Schlüsse.
Trade-offs
Metriken
- Anteil fehlender Werte
Prozentualer Anteil fehlender Einträge pro Feld als Indikator für Datenqualität.
- Anzahl erkannter Ausreißer
Anzahl ungewöhnlicher Werte nach definierter Methode pro Datensatz.
- Korrelation zwischen Schlüsselvariablen
Maß zur Identifikation redundanter oder stark verknüpfter Features.
Beispiele & Implementierungen
EDA bei Customer-Churn-Analyse
Untersuchung von Kundenverhalten, Segmenten und Kündigungsmustern zur Identifikation relevanter Prädiktoren.
EDA zur Zahlungsbetrugserkennung
Erkennung unüblicher Transaktionsmuster und Anomalien als Grundlage für Feature-Entwicklung.
Produktkennzahlen-Exploration
Analyse von Nutzungsmetriken zur Priorisierung von Verbesserungen und zur Identifikation Messfehler.
Implementierungsschritte
Datenauswahl und Sampling definieren
Explorative Visualisierungen und Kennzahlen erzeugen
Probleme und Anomalien dokumentieren
Imputations- und Bereinigungsregeln ableiten
Bericht und Handlungsempfehlungen für Stakeholder erstellen
⚠️ Technische Schulden & Engpässe
Tech Debt
- Unzureichend dokumentierte Transformationsregeln.
- Fehlende Standardpipelines für Reproduzierbarkeit.
- Legacy-Datenformate erschweren automatisierte Analysen.
Bekannte Engpässe
Beispiele für Missbrauch
- Nur auf kleinen, nicht repräsentativen Stichproben schlussfolgern.
- Ausreißer automatisch entfernen ohne Ursachenanalyse.
- EDA-Ergebnisse als endgültige Beweise für Kausalität interpretieren.
Typische Fallen
- Korrelation fälschlich als Kausalität deuten.
- Nicht berücksichtigte Zeitzonen oder Zeitstempelinkonsistenzen.
- Übermäßiges Vertrauen in automatisierte Profiling-Tools.
Erforderliche Fähigkeiten
Drivers (Architectural Drivers)
Constraints
- • Datenschutz- und Compliance-Beschränkungen
- • Begrenzte Verfügbarkeit von Datenproben
- • Fehlende standardisierte Metriken