基于Python的搜索引擎检索日志数据分析

网络数据是沙地，数据分析的作用就是在一堆冗杂无序的沙地中找出产品有用的“金子”。

01 前言

数据——可以简单理解为人们动作行为的符号表示。信息技术的发展，使得计算机每时每刻记录着人们的数据，人们在计算机面前，早已经是“透明人”。

万物皆在运动，对于数据来说，也是一直在变化的。我们对数据进行分析，就是希望可以从不断变化的数据中发现规律、发现趋势，提炼有价值的内容。

好的数据是一座未被发掘的金矿，而好的数据分析报告，可以帮助经营管理者明确战略，不断优化和调整策略，也可以帮助产品经理更好地掌握产品运行情况，不断有针对性的升级优化产品，提升客户体验，增强用户粘性，确保产品用户和效益持续增长。

02 分析目的

不同领域有不同领域的分析目的。例如基金公司的数据分析，更多的是来对所投资股票的价值分析。电商公司的数据分析，会很关注漏斗的转化率。结合本文的实际案例分析，我们数据分析的目的，主要有以下几点：

1. 验证我们的判断。例如：我们根据经验，判断一般晚上探索某个领域的知识会比较多，我们来验证自己的判断是否正确。
2. 用户兴趣发现以及商机发现。例如：某个关键词检索很频繁，说明极有可能成为热点，提早进行针对于热点的准备，从而获得流量优势。
3. 防范风险。例如：某个关键词在某个地区短时间内频率很高，那极有可能会存在区域风险。相关部门或企业，提早进行介入处置，化解风险，从而尽可能减少损失。

03 数据准备

既然是实践，就需要对真实的数据进行分析。

本文数据来自于搜狗实验室《搜索引擎用户查询日志(SogouQ)》（数据地址：http://www.sogou.com/labs/resource/q.php）。使用的搜狗实验室所提供的精简版数据，此数据包包含一天的检索数据，数据压缩包小为63MB，解压后数据包大小为144MB。

数据格式为：访问时间\t用户ID\t[查询词]\t该URL在返回结果中的排名\t用户点击的顺序号\t用户点击的URL。

其中，用户ID是根据用户使用浏览器访问搜索引擎时的Cookie信息自动赋值，即同一次使用浏览器输入的不同查询对应同一个用户ID。

数据样例如下：

00:00:00 2982199073774412 [360安全卫士] 8 3 download.it.com.cn/softweb/software/firewall/antivirus/20067/17938.html

在此主要是给大家形象地展示一下数据格式，更为详细的数据大家可以去搜狗实验室官网获得。

04 分析过程

1. 不同时段的检索情况

我们以小时为单位，共分24小时，来查看全天时段的用户检索情况。首先在Python程序中导入CSV文件，这个太基础了，就不在此多讲了。

由于源数据时间格式是“时：分：秒”格式，而我们是准备以每一小时为时段进行分析。为了便于操作，我们将源数据“时：分：秒”处理为仅保留小时。之后我们将数据格式化成DataFrame数据格式。使用groupby函数，对时间进行操作。使用size()对分组数据进行归集显示。

由于本文主要讲解思路，在此仅展示部分源代码。如果需要操作指点，可以关注我的微信公众号：佳佳原创。在公众号中留言，我看到后，第一时间会回复大家。部分源代码如下：

上图中的print( )函数主要用来看生成的数据。注释掉也可以。根据操作，生成相应数据，并根据数据生成分析折线图如下图所示：

如果对于生成折线图有时需要不断微调，而每次生成数据运算时间较长，其实可以将生成的数据先保存起来，之后调整折线图元素的时候，直接使用结果数据就可以，不需要再重新计算数据，这样可以节约很多时间。

经过我们将数据图示化后，原本密密麻麻的数据显得更为清晰，我们可以方便直观地看出，用户在凌晨4点左右检索频次是最少的，而在下午16点左右检索频次最多，也侧面反应出了网民的上网习惯。

如果我们是广告商家，我们可以针对这种情况，对不同时段的广告进行有针对性的定价。而我们如果是需要进行广告投放，也知道哪个时段投放，广告的曝光率相对最高。

2. 不同用户的检索情况

接下来，我们再分析一下不同用户的检索情况，看一看哪些用户检索量比较大。

这个分析需要用到Python DataFrame中的count()操作，即：groupby(用户ID).count()。之后我们将新生成的数据再构建一个DataFrame，取排名前50的用户数据，做降序操作。部分源代码如下图所示：

上图中Console中显示的数据就是当天检索量排名前50的用户。有兴趣的同学，可以到搜狗实验室官网上下载一下这个数据，查看一下检索量431的那位客户当天究竟检索了什么内容。一定是一位重度依赖网络的朋友。

具体访问了什么，我们稍后再看。经过数据分析，我们决定取排名前20的用户，用柱状图显示出他们的检索情况。选取20名用户主要原因是，一是为了图示美观，另一个是为了缩小数据范围，集中于几个用户进行分析，节约分析成本。排名前20的用户检索情况如下图所示：

由于数据比较多，时间关系，我们接下来选取其中一个用户分析一下其检索数据。接下来进入下一环节。

3. 用户检索数据析

我们选取检索量最大的一个用户“11579135515147154”，分析一下他一天的检索情况。我们先看一下这个用户不同时段的检索量。

08 2

09 64

20 57

21 218

22 90

左侧是时间数据，右侧是检索量。

看来这个用户晚上21点的时候，检索的比较频繁。

我们再分析一下这个用户都检索了哪些内容。同时将此用户的检索词的检索量进行了倒序排列。如下所示：

由于数据据有限，我们也不知道这个用户的年龄、职业、性别。但感觉检索的内容倒是挺令人惊讶的。也客观的说明，每一个看似正常的人，都有不为人知的一面。

大家如果想深入分析，可以在搜狗实验室下载这个数据，结合本文提供的分析量排名前20的用户ID，直接在数据中检索一下这20名用户的搜索情况。

4. 不同关键词的检索情况

接下来我们以全天的视角，分析一下当天不同关键词的检索情况。基本分析思路是提取出当天所有关键词的数量，然后通过词频云图进行直观展示。

根据数据，我们生成词频信息，同样，为了便于观测，我们按词频数进行倒序排列。由于数据比较多，我们仅作部分展示。如下图所示：

为了词频云图的展示，我们需要引入“import collections”和“import wordcloud”这两个库。具体用法可以查阅相关资料，就不在此过多讲述了。

如果大家在使用过程中，有任何疑问，也可以随时咨询我。我看到了，会第一时间回复大家。由于大部分检索词还是挺“奇怪”的，所以就大家不要看的那么清晰了，知道大体分析思路就可以。根据词频，生成词频云图，如下图所示：

05 分析总结

有时候对方提供的数据或多或少导入的时候，会有一些问题，例如：和我们的处理格式有些差异，编码问题。这就需要我们在数据分析前，先要整理数据，把数据导入时的异常处理掉，同时把可能存在的一些影响分析的垃圾数据解决掉。

俗话说"Rubbish in, rubbish out"。所以在数据分析前，确保数据的真实、可靠、有效，是非常有必要而且非常重要的一个步骤。

对于数据分析而言，不同领域、不同场景、不同目标，数据分析的方式方法有所不同，这就需要我们对症下药。互联网企业、电商网站，更多的是分析用户留存，转化率，访问轨迹。而金融行业的企业，像基金公司，更多的是做时序分析，趋势分析。本文的分析，更多的是通过数据提取，可视化，发现一些潜在的情况。

而通过我们本次对用户检索数据的分析，给人最直观的一种感觉就是网络平台就像是一个浓缩的社会，虽然大家在网上检索，谁也不认识谁，但在某种程度上却有一些联系。而在这个平台上，有好人，也有坏人，侧面也在反应的人们在日常生活中的千姿百态。也正是因为网络检索的匿名性，反而个人行为没有伪装，也体现了更为真实的个人。从这个角度上讲，网络数据分析结果的效果，往往比线下数据分析要好。

虽然现在注重隐私保护，但如果出于公共安全的目的，其实可以进行相关数据的分析与预警，提早发现可能发生的违法犯罪情况。例如：如果一个人频繁的检索如何绑架等恶性词汇，从一定程度上也客观反应了其心理状态，再结合其行动轨迹、购物记录，结合评分卡，综合判断此人发生违法犯罪的概率，提早进行预防，减少对公共安全损害的发生风险。

科技是一把双刃剑，要想真正发挥科技的价值，需要我们更为合理科学的掌握和使用科技，从而使科技真正为人们服务。企业或是个人价值观的好与坏，也就决定了对数据分析结果价值的好与坏。不论怎样，如果每个企业、每个人都能将“不作恶”作为其行为准则的底线，这个世界便会美好许多。

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作者：王佳亮，中国计算机学会（CCF）会员。微信公众号：佳佳原创

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题图来自Unspalsh, 基于CC0协议

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