关联规则挖掘是一种无监督的学习方法，从交易数据中挖掘规则。

由Kaizong Ye，Sherry Deng撰写

它有助于找出数据集中的关系和一起出现的项目。

在这篇文章中，我将解释如何在R中提取关联规则。
关联规则模型适用于交易数据。交易数据的一个例子可以是客户的购物历史。

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数据分析的第一件事是了解目标数据结构和内容。出于学习的目的，我认为使用一个简单的数据集更好。

当寻找频繁项集时,频繁(frequent)的定义是什么?

最重要的是支持度和可信度。

1、一个项集的支持度(support)

被定义为数据集中包含该项集的记录所占的比例。支持度是针对项集来说的,因此可以定义一个最小支持度,而只保留满足最小支持度的项集。

2、可信度或置信度(confidence)

是针对一条诸如{尿布} ➞ {啤酒}的关联规则来定义的。这条规则的可信度被定义为“支持度({尿布, 啤酒})/支持度({尿布})”。

假设{尿布, 啤酒}的支持度为3/5,尿布的支持度为4/5,则“尿布 ➞ 啤酒”的可信度为3/4=0.75。简单来说，就是用户购买尿布的事件中包含“购买尿布和啤酒”的比率。这意味着对于包含“尿布”的所有记录,我们的规则对其中75%的记录都适用。

3、Lift（提升度）：表示“包含A的事务中同时包含B事务的比例”与“包含B事务的比例”的比值。公式表达：Lift=( P(A&B)/P(A))/P(B)=P(A&B)/P(A)/P(B)。提升度反映了关联规则中的A与B的相关性，提升度>1且越高表明正相关性越高，提升度<1且越低表明负相关性越高，提升度=1表明没有相关性。

为了减少频繁项集的生成时间，可以尽早的消除一些完全不可能是频繁项集的集合，用到Apriori的两条定律。

Apriori定律1：如果一个集合是频繁项集，则它的所有子集都是频繁项集。举例：假设一个集合{A,B}是频繁项集，即A、B同时出现在一条记录的次数大于等于最小支持度min_support，则它的子集{A},{B}出现次数必定大于等于min_support，即它的子集都是频繁项集。

Apriori定律2：如果一个集合不是频繁项集，则它的所有超集都不是频繁项集。举例：假设集合{A}不是频繁项集，即A出现的次数小于min_support，则它的任何超集如{A,B}出现的次数必定小于min_support，因此其超集必定也不是频繁项集。

一旦我们知道了这个模型，就可以很容易地把它应用于更复杂的数据集。

在这里，我们使用杂货店的交易数据。首先，我们创建一个数据框并将其转换为交易类型。

读取数据

n=500 # 交易数量

trans <- data.frame() # 收集数据的数据框架

视频

关联规则模型、Apriori算法及R语言挖掘杂货店交易数据与交互可视化

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创建数据并将其收集到交易数据框中。

for(i in 1:n)
{
  count <- sample(1:3, 1) # 从1到3的物品计数
  如果(i %% 2 == 1)
  {
    if(!add_product %in% selected)
    {
      tran <- data.frame(items = add_product, tid = i)

检查交易数据框中的数据。

接下来，我们需要将生成的数据框转换为交易数据类型。

 as(split(\[, "items"\], \[, "tid"\]), "transa")

为了检查交易数据的内容，我们使用 inspect() 命令。

挖掘规则

sort(rules_1, dby = "confidence")

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Python中的Apriori关联算法-市场购物篮分析

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我们从上面的列表中获取第一个rhs项（规则后项）来检查该项的规则。但如果你知道目标项目，可以在参数中只写rhs=”melon”。

 inspect(rules_1@rhs\[1\])

> rhs_item <- gsub("\\\}","", rhs)

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我们为我们的rhs_item建立规则

按 “置信度 “排序并检查规则

sort(rules_2, "confidence")

结果可视化

最后，我们从规则集_2中绘制出前5条规则。

> plot(rules_2\[1:5\])

绘制全部规则

交互可视化

绘制出前5条规则

precision     =  3
igraphLayout     =  layout_nicely
list(nodes = nodes, edges = edges, nodesToDataframe = nodesToDataframe, 
            edgesToDataframe = edgesToDataframe,
x$legend <- legend
    htmlwidgets::createWidget( x, width = width, 
        height = height)