本文为 Python 60 Days Challenge 课程学习整理，原作者与原 Notebook 链接见「课程资料」。代码按章节顺序运行；语法示意和故意报错的反例已单独标注。

文中保留的截图、性能表和数值属于原讲义的历史示例，不是本次修订后的重新训练结果。实际输出受数据、版本、随机种子和训练预算影响。

打卡任务

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  • 跑通示例代码
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  • 完成当日打卡输出

课程资料

学习内容

我们已经掌握了相当多的机器学习和python基础知识，现在面对一个全新的官方库，看看是否可以借助官方文档的写法了解其如何使用。

我们以pdpbox这个机器学习解释性库来介绍如何使用官方文档。

大多数 Python 库都会有官方文档，里面包含了函数的详细说明、用法示例以及版本兼容性信息。

通常查询方式包含以下2种：

  1. GitHub 仓库：https://github.com/SauceCat/PDPbox
  2. PyPI 页面：https://pypi.org/project/PDPbox/
  3. 官方文档：https://pdpbox.readthedocs.io/en/latest/

一般通过github仓库都可以找到对应的官方文档那个。

-在官方文档中搜索函数名，然后查看函数的详细说明和用法示例

# pip install pdpbox scikit-learn pandas plotly
# pip install pdpbox --upgrade  # 升级pdpbox

下面以鸢尾花三分类项目来演示如何查看官方文档

import pandas as pd
from sklearn.datasets import load_iris
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier

# 加载鸢尾花数据集
iris = load_iris()
df = pd.DataFrame(iris.data, columns=iris.feature_names)
df['target'] = iris.target  # 添加目标列（0-2类：山鸢尾、杂色鸢尾、维吉尼亚鸢尾）

# 特征与目标变量
features = iris.feature_names  # 4个特征：花萼长度、花萼宽度、花瓣长度、花瓣宽度
target = 'target'  # 目标列名

# 划分训练集与测试集
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(
    df[features], df[target], test_size=0.2, random_state=42
)

# 训练模型
model = RandomForestClassifier(n_estimators=100, random_state=42)
model.fit(X_train, y_train)

此时模型已经建模完毕，这是一个经典的三分类项目，之前在基础班的项目三提到过sklearn提供的示例数据集，不了解的同学自行百度了解下该数据。

现在我们开始对这个模型进行解释性分析

先进入官方文档 https://pdpbox.readthedocs.io/en/latest/
​image.png

在官方文档中，通常会有一个“API Reference”或“Documentation”部分，列出所有可用的函数、类和方法。

pdpbox这个库比较小，所以非常适合我们学习用法，如果你英语比较差的话，推荐你去应用商店安装一个免费网页翻译插件

image-2.png

插件地址

我们选择第一个图来进行绘制

image.png

image-2.png

我的经典如下：

  1. 库的官方文档是用来知道这个库有什么方法的
  2. python文件中悬停功能是用来查看这个方法如何用的（也要搭配官方文档的说明）

现在我们第一步是实例化这个类，TargetPlot类

  1. 先导入这个类（三种不同的导入和引用方法）
  2. 传入实例化参数

image.png

# 首先要确保库的版本是最新的，因为我们看的是最新的文档，库的版本可以在github上查看
import  pdpbox
print(pdpbox.__version__)  # pdpbox版本

# 导入这个类
from pdpbox.info_plots import TargetPlot  # 导入TargetPlot类

可以鼠标悬停在这个类上，来查看定义这个类所需要的参数，以及每个参数的格式

ctrl进入可以查看这个类的详细信息

image.png

只能查看到他的初始化方法，但是无法看到他的普通方法。注意到提示我们有plot方法，但是看不到普通方法需要传入的参数

可以发现这个类继承了_InfoPlot类，此时我们再次进入_InfoPlot类里面，可以找到这个继承的plot方法

image-2.png

# 选择待分析的特征（如：petal length (cm)）
feature = 'petal length (cm)'
feature_name = feature  # 特征显示名称

# 选择待分析的特征（如：petal length (cm)）
feature = 'petal length (cm)'
feature_name = feature  # 特征显示名称

# 初始化TargetPlot对象（移除plot_type参数）
target_plot = TargetPlot(
    df=df,  # 原始数据（需包含特征和目标列）
    feature=feature,  # 目标特征列
    feature_name=feature_name,  # 特征名称（用于绘图标签）
    # target='target',  # 多分类目标索引（鸢尾花3个类别）
    target='target',  # 多分类目标索引（鸢尾花3个类别）
    grid_type='percentile',  # 分桶方式：百分位
    num_grid_points=10  # 划分为10个桶
)

# 调用plot方法绘制图形
target_plot.plot()

# 看起来很奇怪，我们查看下类型
type(target_plot.plot())

len(target_plot.plot()) # 查看元组的形状，元组只有len方法，没有shape方法

我们来依次查看这个元组返回的究竟是什么内容？

target_plot.plot()[0]

target_plot.plot()[1]
# 居然什么也没有返回

type(target_plot.plot()[1])

至于为什么是none类型，这是寄到plotly的底层，你可以和ai自行了解下

target_plot.plot()[2]

这个返回的是目标变量（或预测值）在不同特征区间的统计摘要。这是 PDPbox（Partial Dependence Plot） 库生成的核心分析数据。他已经在图上被可视化出来了

实际上，返回一个三元组 (fig, axes, summary_df)，其中 fig 是 Plotly 的 Figure 对象。要查看或修改图形的形状（如宽度、高度、边距等），可以直接操作这个 Figure 对象。

在官方文档介绍中的plot方法最下面，写明了参数和对应的返回值

image.png

综上需要注意，我们关注一个类需要关注如下信息

  1. 传入的参数和对应的格式
  2. 类对应的方法的返回值

最后，我们用规范的形式来完成

fig, axes, summary_df = target_plot.plot(
    which_classes=None,  # 绘制所有类别（0,1,2）
    show_percentile=True,  # 显示百分位线
    engine='plotly',
    template='plotly_white'
)

# 手动设置图表尺寸（单位：像素）
fig.update_layout(
    width=800,  # 宽度800像素
    height=500,  # 高度500像素
    title=dict(text=f'Target Plot: {feature_name}', x=0.5)  # 居中标题
)

fig.show()

其中，fig.update_layout() 是对 Plotly 图表进行 二次修改 的核心方法。很多绘图工具都是调用的底层的绘图包，所以要想绘制出想要的图表，需要先了解底层绘图包的语法。

这里暂且不做阐述，有兴趣自行了解