多种机器学习算法预测职员离职率的研究与比较

本文探讨多种机器学习算法在职员离职预测中的应用,分析模型性能与稳定性,助力企业的人才管理。

原文标题:数据分享 | python分类预测职员离职:逻辑回归、梯度提升、随机森林、XGB、CatBoost、LGBM交叉验证可视化

原文作者:数据派THU

冷月清谈:

本文深入探讨了职员离职预测的重要性以及多种机器学习算法在此任务中的应用。离职率影响着企业的人才管理与发展,因此,分析职员离职的趋势具有重要意义。文章采用了逻辑回归、梯度提升、随机森林、XGBoost、CatBoost和LightGBM等六种分类模型,利用员工的年龄、出差频率、部门、教育水平等数据进行分析。通过特征转换和数据预处理,模型得以在分割的训练集与测试集上进行评估。此外,Stratified K-Fold交叉验证被用来确保模型评估的可靠性。研究结果表明,各种模型的表现有所不同,其中CatBoost模型对职员离职的预测能力最优秀。文章最终指出,不同机器学习算法在处理职员离职分类问题时,各自有优劣,适用性也因数据类型而异。通过可视化与交叉验证,企业可以更好地理解和利用这些模型,为人力资源决策提供科学依据。

怜星夜思:

1、职员离职预测中,哪个特征对模型表现影响最大?
2、对于不平衡的离职数据,如何改进模型的性能?
3、如何利用模型预测结果制定员工管理策略?

原文内容

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本文约1500字,建议阅读5分钟

本文对职员离职预测进行了深入的研究。


离职率是企业保留人才能力的体现。分析预测职员是否有离职趋向有利于企业的人才管理,提升组织职员的心理健康,从而更有利于企业未来的发展。


解决方案


任务/目标


采用分类这一方法构建6种模型对职员离职预测,分别是逻辑回归、梯度提升、随机森林、XGB、CatBoost、LGBM。确定某一职员属于是或否离职的目标类,并以此来探究职员大量离职的潜在因素。


数据源准备


员工离职数据,属性包括职员的年龄,出差频率、部门、受教育水平、工作参与度和工作等级等等。


特征转换


是否离职、性别等字符串型数据分别用0或1代替,出差频率等按等级用0-2的数字代替。


构造


以上说明了如何抽取相关特征,我们大致有如下训练样本(只列举部分特征)。



了解数据集的分布


划分训练集和测试集


以样本中测试集占比百分之二十的比例训练模型。


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summary(dftrain)


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建模


使用Stratified K-Fold交叉验证来进行模型评估。


def cross_valtion(model, X, y):
skf = StratiFold(n_splits = 10, random_state = 42, shuffle = True)
scores = []
predictions = np.ros(len(X))

for fold, (train_index, test_index) in enum


这是一个逻辑回归分类器的实例化,其中random_state参数用于指定随机的种子数,以便结果的可重复性。逻辑回归是一种线性模型,用于解决二元分类问题。


LogisticRegression(random_state = 42))


梯度提升分类器的实例化,其中random_state参数同样用于指定随机种子数。梯度提升是一种集成学习算法,它将多个弱学习器结合成一个强学习器。


GradientBoostingClassifier(random_st


随机森林分类器的实例化,其中random_state参数用于指定随机种子数。随机森林是一种基于决策树的集成学习算法。

RandomForestClassifier(random_state =


使用XGBoost库的分类器的实例化,其中random_state参数用于指定随机种子数。XGBoost是一个高效的梯度提升库。


XGBClassifier(random_stat


CatBoost分类器的实例化,其中random_state参数用于指定随机种子数。CatBoost是一个使用梯度提升的库,可以处理分类和回归问题。


CatBoostClassifier(random_


使用LightGBM库的分类器的实例化,其中random_state参数用于指定随机种子数。LightGBM是另一个梯度提升库,通常被认为在大型数据集上具有较高的性能。

LGBMClassifier(random_sta


比较结果


逻辑回归


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梯度提升分类器

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随机森林


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XGBClassifier


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CatBoostClassifier

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LGBMClassifier

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在此案例中,CatBoost模型的分类预测能力是最理想的,能够很大程度找准真正离职的职员。


预测


model.prediroba(temp_t.drop(columns = ['id']))[:, 1]
frame = dftest[['id']].copy()


总结


对职员离职预测进行了深入的研究,采用了多种机器学习算法进行分类预测,包括逻辑回归、梯度提升、随机森林、XGBoost、CatBoost和LightGBM,并进行了交叉验证和可视化。


通过数据预处理和特征工程,该论文构建了多个预测模型,包括逻辑回归、梯度提升、随机森林、XGBoost、CatBoost和LightGBM。这些模型在数据集上进行了训练和评估,并采用了交叉验证技术来评估模型的性能和稳定性。


其中,逻辑回归模型采用了L2正则化来防止过拟合,并使用了网格搜索技术来优化超参数。梯度提升模型采用了决策树作为基本单元,并使用了自适应权重的策略来优化提升过程。随机森林模型采用了多个决策树的集成方法,并使用了特征重要性来评估特征的重要性。XGBoost模型采用了梯度提升算法,并使用了正则化项来优化模型的复杂度。CatBoost模型采用了梯度提升算法,并使用了类别特征的独热编码来处理分类特征。LightGBM模型采用了决策树算法,并使用了高效的数据结构和算法来优化训练过程。


最终,得出了结论:在预测职员离职的分类问题上,不同的机器学习算法具有不同的性能表现和优劣。通过交叉验证和可视化技术,我们可以评估模型的性能和稳定性,并为实际应用提供可靠的预测结果。


关于分析师


此对Shilin Chen对本文所作的贡献表示诚挚感谢,她专注可视化分析、统计分析领域。擅长Python、SQL。


本文选自《数据分享|python分类预测职员离职:逻辑回归、梯度提升、随机森林、XGB、CatBoost、LGBM交叉验证可视化》。


编辑:于腾凯
校对:林亦霖

可以尝试使用过采样(如SMOTE)或者欠采样的方法来平衡数据。将较少的离职样本进行增加,或减少未离职样本的数量,这样有助于模型更好地学习到离职的信号。

我认为调整模型的阈值也有效,比如将预测离职的阈值设置得低一些,从而能识别更多的潜在离职员工,但这样可能会出现在预测未离职的准确率下降。

使用集成方法如随机森林,结合不同的分类器,或者尝试一些不那么依赖数据分布的模型,例如XGBoost,这些方式在处理不平衡问题上往往表现更好。

根据我的经验,出差频率和工作参与度通常是比较重要的特征,因为它们直接反映了员工与工作的互动程度。有时候,员工因为工作状态的变化而选择离职。

我觉得年龄也很关键,年轻员工可能因职业发展需求而选择跳槽,而年长员工可能出于稳定或家庭原因更不易离职。这种变化对模型结果的影响是显著的。

可能还需要考虑性别和教育水平的因素。不同的背景和职业发展的文化影响离职率,尤其在职场性别不平衡的行业中,这些特征可能会显得更为突出。

可以根据预测结果识别出即将离职的员工,采取一对一的沟通,了解他们的想法和困扰,及时进行调整。此外,个性化的工作安排也能提高留任率。

制定相应的员工关怀政策,根据预测高风险员工的反馈,优化工作环境、培训机会和晋升通道等因素,以增强员工的归属感。

还可以定期更新模型,跟随业务和员工特征的发展变化,及时调整人力资源策略,确保对员工的管理和发展计划能够与公司目标一致。