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用户研究大数据分析助手:KNIME介绍及实践
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2024-05-09 原创文章 经验/观点 举报 8986 5 203 0

KNIME基于数据管理、自动化流程和低门槛交互等优势能力,高效助力用户研究量化分析工作。

在这个数据驱动的时代,我们每天都在与海量的用户数据打交道。这些数据不仅是洞察用户行为的宝贵资源,也是推动产品创新和市场决策的关键。然而,面对大数据的挑战,尤其是数十万、数百万级别的规模,我们经常会遇到软件性能不足的问题,比如中途卡顿、崩溃、页面闪退,或有数据清洗、匹配等一系列繁琐的数据预处理过程,耗费大量的时间和精力。


在这样的背景下,对日常用户研究的量化工作来说,选择一款高效好用、容易上手的数据处理和分析软件,能让研究过程事半功倍。

 

在用户研究工具探索和学习过程中,KNIME(Konstanz Information Miner)这款软件脱颖而出。它于2004年由康斯坦茨大学软件工程师团队研发,目前已被广泛应用于制造业、汽车、能源、电信、媒体技术、金融、零售与消费等多个行业领域。


KNIME在驾驭大数据、融合多元分析工具以及实现任务自动化等方面展现出显著的优越性。对于需要进行大规模数据处理、复杂分析或重复性任务的研究场景来说,KNIME是一个很好的“增效”选择。


KNIME软件界面




1.全面包容的数据管理能力


数据管理(包括数据接入/处理/分析等环节)是KNIME的核心强项。KNIME的构建基础是一系列功能丰富的代码节点,每个节点都对应一项特定的数据处理或分析能力。拥有超过4000个节点的KNIME,涵盖了数据预处理、基础统计分析、高阶分析等各个领域。无论是要进行数据格式转换、清洗,还是要统计T检验,进行回归、聚类、时间序列分析,在KNIME上都可以“一条龙”满足,中途不需要切换其他软件进行补充处理或分析。


KNIME中,预处理、统计分析类型的节点实例



接入上,KNIME支持广泛的数据格式,从纯文本到数据库、文档、图像,甚至网络数据。这种广泛的格式兼容性极大地减轻了研究者在数据预处理阶段的工作负担,解决了对数据格式进行繁琐转换的问题。此外,KNIME的开放性使其能够无缝集成多种流行的分析工具和编程语言,如Tableau、Power BI、Python、R、Java、Hadoop、Spark等,这为研究者提供了极大的便利,能够直接应用自己熟悉的工具和语言进行数据分析,无需投入额外的学习成本。


KNIME中,满足不同文件格式读取的节点实例



在处理大规模数据集时,KNIME也展现出了很强大的性能。它能够一次性高效处理数百万甚至数十亿条记录,极大地提升了数据处理的速度和稳定性。

 

以某产品一次用户满意度调研为例,原始数据量达百万级别,数据来源不一、格式杂乱,包括xml、csv、excel等多种类型,脏数据、无效数据较多,对数据的预处理过程有较大的挑战。且项目时间紧迫,要求在半日内完成数据分析并产出结果。


在这样的压力之下,KNIME的高效能力得到了充分体现。通过KNIME一系列节点的组合连接,我们就能够在几分钟内完成数据的预处理和分析工作。


KNIME的基础元素-代码节点(Nodes),图中代码多个节点连接形成一条数据分析流



上图就展示了由KNIME代码节点创建的一条简单的数据分析流程。无论是利用XML Reader、CSV Reader、Excel Reader等节点快速导入原始数据,还是通过Row Filter、Column Filter等节点进行脏数据和空数据的清洗,亦或是使用Concentrate、Joiner节点完成数据表的合并,KNIME都提供了高效的解决方案。


在数据预处理的基础之上,我们可以通过Statistics、Group by、Independent groups t-test等分析节点,轻松执行描述性统计分析、数据交叉分析和显著性检验等任务。只需一键运行,即可迅速获得所需的分析结果,大大加快了从数据到分析洞察的研究过程。


Row filter、Joiner、Statistics、Independent groups t-test等常用节点介绍



Statistics节点运行结果实例(包含频数和频率)



Independent groups t-test节点运行结果实例(显著性检验)



Independent groups t-test节点运行结果实例(均值统计)




2.灵活可复用的自动化流程


KNIME的自动化流程设计也是它的一大特色优势,这让它尤其适合于长期或周期性的调研项目。


以季度性用户满意度调研为例,这类项目需要定期更新数据以监测用户的感受和反馈。通过KNIME,一旦建立起适应该产品满意度数据的处理与分析流程,研究者便能够在后续季度中,简单地通过更新“Reader”节点中的数据源,来快速重新运行整个分析流程,从而迅速获得最新季度的用户满意度数据。


复用分析流程的操作示意



如上图所展示的,KNIME的工作流程可被轻松复用,这不仅极大提高了工作效率,还确保了跨时间段内数据处理的连贯性和一致性。


此外,由于KNIME的节点设计为相互独立且可自由组合,研究者可以在设计分析流程时,灵活地尝试、调整、优化各个节点,以寻求最佳的数据处理方法和分析策略。这样的设计保证了在进行流程调整时,不会对已有的数据和分析结果造成干扰,从而确保了数据处理的稳定性和可靠性。

 


3.直观的可视化看板能力


当然,对于希望实时、直观地看到数据动态和分析成果的研究者而言,KNIME也提供了丰富多样的内置可视化工具。这些工具包括散点图、条形图、折线图、热图、箱线图等,几乎涵盖了所有标准的数据可视化类型,能够满足广泛的数据展示需求。


以前面提到的用户满意度调研为例,通过使用“Bar Chart”节点并选定相应的变量,研究者可以迅速生成直观的条形图,仅需一键操作,即可在界面上展示数据的分布和趋势。此外,研究者还可以对图表进行个性化设置,包括调整标签、颜色方案、样式等,以优化和提升图表的呈现效果,使其更加符合分析目的和审美要求。


Bar Chart节点使用操作示意



Bar Chart节点使用效果示意



除了搭载上述的一些“增效”特性,KNIME还是一款操作便捷、易于上手的免费开源软件,而且对于初学者而言,它的学习曲线快,使得用户能够快速掌握并应用于实际数据分析工作中,所以从性价比的角度来看,它也是“降本”(成本包括软件使用的费用成本、时间人力上的学习成本)的不错之选。



4.低门槛的用户交互设计


KNIME的图形化界面设计不仅美观大方,提供了舒适的视觉体验,同时也极大地简化了用户对节点功能及页面操作的理解。如下图所展示的,节点的功能通过图形化的方式清晰呈现,使得构建数据处理和分析流程变得直观且易于管理。


节点功能图形化示意



在交互操作上,KNIME采用了拖拽、点选设置、点击运行等简单直观的动作,研究者可以轻松地搭建起复杂的数据处理和分析流程。


此外,KNIME还提供了全面的教程资源和活跃的社区支持,以及AI小助手功能,确保用户在使用过程中能够随时获得必要的指导和问题解决的帮助,从而进一步降低了使用门槛,提升软件的可用性和用户体验。


节点拖拽(左)和节点运行(右)示意



KNIME AI助手页面(左)和用户讨论社区(右)



通过上述内容,我们结合一项常见的数据分析任务,探讨了KNIME在处理大数据情境下所展现的显著优势及其应用实践。然而,KNIME的能力远超过我们目前所讨论的。对于编程新手来说,KNIME不只是一款数据分析工具,它更是一扇打开数据挖掘、机器学习以及更深层次数据洞察领域的大门。我们也期待这篇文章能够激发读者对大数据管理和数据科学的热情,探索并释放数据所蕴含的无穷潜力和魅力。


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更新:2024-05-09

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      该作品发布时间:2024年05月09日

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