要理解特征工程，首先要理解数据（Data）和特征（Feature）的概念
概念
特征工程（Feature Engineering）
- 其本质上是一项工程活动，它目的是最大限度地从原始数据中提取特征以供算法和模型使用。
特征工程在数据挖掘中有举足轻重的位置
数据领域一致认为：数据和特征决定了机器学习的上限，而模型和算法只能逼近这个上限而已。
特征工程重要性：
特征越好，灵活性越强；
特征越好，模型越简单；
特征越好，性能越出色；
好特征即使使用一般的模型，也能得到很好的效果！好特征的灵活性在于它允许你可以选择不复杂的模型，同时，运行速度也更快，也更容易理解和维护。
好的特征，即使参数不是最优解，模型性能也能表现很好，因此，不需要太多时间去寻找最优参数，大大的降低了模型的复杂度，使模型趋向简单。
模型的性能包括模型的效果，执行的效率及模型的可解释性。特征工程的最终目的就是提升模型的性能。
数据科学家通过总结和归纳，把特征工程划分为以下三个部分：
特征工程包括：
数据处理
特征选择
维度压缩
数据处理
数据处理的常用技巧
量纲不一
虚拟变量
缺失值填充
数据处理——量纲不一
量纲：就是单位，特征的单位不一致，特征就不能放在一起比较。
解决量纲不一致的方法：标准化
0-1标准化
Z标准化
Normalizer归一化
0-1标准化
是对原始数据进行线性变换，将特征值映射成区间为［0，1］的标准值中：
Z标准化
基于特征值的均值（mean）和标准差（standard deviation）进行数据的标准化。它的计算公式为：
标准化后的变量值围绕0上下波动，大于0说明高于平均水平，小于0说明低于平均水平。
Normalizer归一化
将每个样本缩放到单位范数（每个样本的范数为1），计算公式如下：
如何使用sklearn实现标准化
sklearn简介
sklearn
全名Scikit-Learn，是基于Python的机器学习模块，基于BSD开源许可证，官网上可以找到相关sklearn的资源，模块下载，文档，历程等等；
sklearn的数据结构基于numpy和pandas;
sklearn的数据计算基于scipy;
sklearn的数据可视化基于matplotlib;
sklearn是在现有的数据分析，数据计算，数据可视化最好的包的基础上，搭建起来的最好python 机器学习的框架；
sklearn的六大基本功能
分类
回归
聚类
数据降维
模型选择
模型预处理
sklearn处理机器学习问题的三个步骤：
数据准备与预处理
模型选择与训练
模型验证与参数调优
用sklearn实现标准化
#导入数据到data变量中
import pandas
data = pandas.read_csv('路径.csv')
#（一）Min-Max 标准化
from sklearn.preprocessing import MinMaxScaler
#初始化一个scaler对象
scaler = MinMaxScaler()
#调用scaler的fit_transform方法，把我们要处理的列作为参数传进去
data['标准化后的A列数据'] = scaler.fit_transform(data['A列数据'])
data['标准化后的B列数据'] = scaler.fit_transform(data['B列数据'])
#（二）Z-Score标准化 （可在scale中直接实现）
from sklearn.preprocessing import scale
data['标准化后的A列数据'] = scale(data['A列数据'])
data['标准化后的B列数据'] = scale(data['B列数据'])
# (三) Normalizer归一化
from sklearn.preprocessing import Normalizer
scaler = Normalizer()
#归一化可以同时处理多个列，所以[0]第一个进行赋值
data['归一化后的A列数据'] = scaler.fit_transform(data['A列数据'])[0]
data['归一化后的B列数据'] = scaler.fit_transform(data['B列数据'])[0]
数据处理——虚拟变量
虚拟变量：也叫哑变量和离散特征编码，可用来表示分类变量、非数据因素可能产生的影响。
虚拟变量的两种数据类型：
离散特征的取值之间有大小的意义：例如：尺寸（L、XL、XXL）
离散特征的取值之间没有大小的意义：例如：颜色（Red、Blue、Green）
离散特征值有大小意义的虚拟变量处理
pandas.Series.map(dict)
离散特征的取值之间有大小意义的处理函数，我们只需要把大小值以字典的方式，作为第一个参数传入即可；
- (1) dict 映射的字典
离散特征值没有大小意义的虚拟变量处理
pandas.get_dummies(data,prefix=None,prefix_sep=’_’,dummy_na=False,columns=None,drop_first=False)
离散特征的取值之间没有大小意义的处理方法，我们可以使用get_dummies方法处理，它有6个常用的参数
(1) data 要处理的DataFrame
(2) prefix 列名的前缀，在多个列有相同的离散项时候使用
(3) prefix_sep 前缀和离散值的分隔符，默认为下划线，默认即可
(4) dummy_na 是否把NA值，作为一个离散值进行处理，默认不处理
(5) columns 要处理的列名，如果不指定该列，那么默认处理所有列
(6) drop_first 是否从备选项中删第一个，建模的时候为避免共线性使用
虚拟变量—实战案例
以互联网金融行业为例：
import pandas
#有些朋友也可能是encoding='utf8'或其他
data=pandas.read_csv('file:///Users/apple/Desktop/jacky_1.csv',encoding='GBK')
print(data)
其实，虚拟变量的实质就是要把离散型的数据转化为连续型的数据，因为第1列年龄已经是连续值，所以我们就不需要处理了。
我们看看如何处理学历和性别？
因为不同学历之间是有高低之分的，因此我们要使用Map方法来处理这种类型的离散型数据；
第1步： 首先我们要处理不同学历之间的大小值
- 我们使用drop_duplicates方法，来看看数据列都有哪些学历
#查看学历去重之后的情况
data['学历'].drop_duplicates()- 第2步：理解数据值背后的意义，作出我们自己的解析，对每个学历进行评分
#构建学历字典
educationLevelDict={'博士':4,'硕士':3,'大学':2,'大专':1}
#调用Map方法进行虚拟变量的转换
data['Education Level Map']=data['Education Level'].map(educationLevelDict)
- 第3步 对于性别这种没有大小比较的离散变量，我们使用get_dummies方法，来进行调用处理即可；
dummies=pandas.get_dummies(
data,
columns=['性别'],
prefix=['性别'],
prefix_sep='_',
dummy_na=False,
drop_first=False)- 完整代码展示
import pandas
data=pandas.read_csv('file:///Users/apple/Desktop/jacky_1.csv',encoding='GBK')
data['学历'].drop_duplicates()
educationLevelDict={'博士':4,'硕士':3,'大学':2,'大专':1}
data['学历 Map']=data['学历'].map(educationLevelDict)
dummies=pandas.get_dummies(data,columns=['性别'],prefix=['性别'],prefix_sep='_',dummy_na=False,drop_first=False)
print(dummies)
数据处理——缺失值填充
缺失值产生原因
有些信息暂时无法获取；
有些信息被遗漏或者错误的处理了
缺失值处理方法
数据补齐
删除缺失行
不处理
实操－使用统计指标填充缺失值
import pandas
data=pandas.read_csv('路径.csv')
from sclera.preprocessing import Imputer
#'mean','median','most_frequent'
imputer=Imputer(strategy='mean')
imputer.fit_transform(data[['需填充列的列名']])