Google Analytics の データから次に読み込まれるページを予測する

from google2pandas import *
view_id = 'YOUR_VIEW_ID'
query = {
    'reportRequests': [{
        'viewId' : view_id,
        'dateRanges': [{
            'startDate' : '180daysAgo',
            'endDate'   : 'today'}],
        'dimensions' : [
            {'name' : 'ga:pagePath'}, 
            {'name' : 'ga:previousPagePath'},
        ],
        'metrics'   : [
            {'expression' : 'ga:pageviews'},
            {'expression' : 'ga:exits'},
        ],
    }]
}
conn = GoogleAnalyticsQueryV4(secrets='./ga_client.json')
df = conn.execute_query(query)
df

# 型変換
import numpy as np
df['exits'] = df['exits'].astype(np.int64)
df['pageviews'] = df['pageviews'].astype(np.int64)
df.describe()

# previousPagePath が `(entrance)` のデータを除外
df_excluded_entrance = df[df['previousPagePath'] != '(entrance)']
df_excluded_entrance

df_excluded_entrance.describe()

df_groupby_pagepath = df_excluded_entrance.groupby('previousPagePath').sum()
df_groupby_pagepath

df_groupby_pagepath.describe()

%matplotlib inline
ax = df_groupby_pagepath.plot(y='exits', bins=50, alpha=0.5, figsize=(16,4), kind='hist')
df_groupby_pagepath.plot( y='pageviews', bins=50, alpha=0.5, figsize=(16,4), kind='hist',ax=ax)

<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x112ca7048>

import pandas as pd
df_pareto = pd.DataFrame(df_groupby_pagepath.groupby("pageviews").size())
df_pareto = df_pareto.sort_values(by="pageviews", ascending=True)
df_pareto.columns = ['count']
df_pareto["cumsum_pageview"] = np.cumsum(df_pareto["count"] * df_pareto.index)
df_pareto["cumsum_pageview_percent"] = df_pareto["cumsum_pageview"] / sum(df_pareto.index * df_pareto['count']) * 100
df_pareto["cumsum_count"] = np.cumsum(df_pareto["count"])
df_pareto["cumsum_count_percent"] = df_pareto["cumsum_count"] / sum(df_pareto['count']) * 100
df_pareto

import matplotlib.pyplot as plt
fig, ax1 = plt.subplots(figsize=(15,8))
data_num = len(df_pareto)

ax1.bar(range(data_num), df_pareto["count"])
ax1.set_xticks(range(data_num))
ax1.set_xticklabels(df_pareto.index.tolist())
ax1.set_xlabel("label")
ax1.set_ylabel("counts")

ax2 = ax1.twinx()
ax2.plot(range(data_num), df_pareto["cumsum_count_percent"], c="k", marker="o")
ax2.set_ylim([0, 100])
ax2.grid(True, which='both', axis='y')
ax3 = ax1.twinx()
ax3.plot(range(data_num), df_pareto["cumsum_pageview_percent"], c="k", marker="x")
ax3.set_ylim([0, 100])
ax3.grid(True, which='both', axis='y')
ax1.set_title("Cumulativefrequency Graph")
plt.show()

# ----------------
#  データ取得
# --------
from google2pandas import *
view_id = 'YOUR_VIEW_ID'
query = {
    'reportRequests': [{
        'viewId' : view_id,
        'dateRanges': [{
            'startDate' : '180daysAgo',
            'endDate'   : 'today'}],
        'dimensions' : [
            {'name' : 'ga:pagePath'}, 
            {'name' : 'ga:previousPagePath'},
        ],
        'metrics'   : [
            {'expression' : 'ga:pageviews'},
            {'expression' : 'ga:exits'},
        ],
    }]
}
conn = GoogleAnalyticsQueryV4(secrets='./ga_client.json')
df = conn.execute_query(query)

# ----------------
#  # 型変換
# --------
import numpy as np
df['exits'] = df['exits'].astype(np.int64)
df['pageviews'] = df['pageviews'].astype(np.int64)

# ----------------
#  データの加工
# --------

## データ抽出
# previousPagePath が `(entrance)` のデータを除外
df_excluded_entrance = df[df['previousPagePath'] != '(entrance)']
# previousPagePath ごとの合計を算出
df_groupby_pagepath = df_excluded_entrance.groupby('previousPagePath').sum()
# 上位20%のデータのみ抽出する
import pandas as pd
df_cutback = df_groupby_pagepath[df_groupby_pagepath['pageviews'] > df_groupby_pagepath.quantile(0.80)["pageviews"]]
df_edited = df_excluded_entrance[df_excluded_entrance['previousPagePath'].isin(df_cutback.index.tolist())]

## 元データに対して処理を行い、最終的なアウトプットへ加工する
page_grouped = df_edited.groupby(["previousPagePath","pagePath"]).sum()
del page_grouped["exits"]
page_grouped['pageview_percent'] = page_grouped.groupby(level=0).apply(lambda x: 100 * x / float(x.sum()))['pageviews']
page_grouped = page_grouped.reset_index()
page_grouped = page_grouped[(page_grouped['pageview_percent']  >= 10) & ~(page_grouped['previousPagePath'] == page_grouped['pagePath'])]

# pandas での編集結果を辞書にする    
record_dicts = page_grouped.to_dict(orient="records")
result_dict = {}
for record_dict in record_dicts:
    dict_list = result_dict.get(record_dict.get("previousPagePath"), [])
    dict_list.append(record_dict)
    result_dict.update({record_dict.get("previousPagePath") : dict_list})

result_dict

WARNING:googleapiclient.discovery_cache:file_cache is unavailable when using oauth2client >= 4.0.0
Traceback (most recent call last):
  File "/usr/local/lib/python3.6/site-packages/googleapiclient/discovery_cache/__init__.py", line 36, in autodetect
    from google.appengine.api import memcache
ModuleNotFoundError: No module named 'google.appengine'

During handling of the above exception, another exception occurred:

Traceback (most recent call last):
  File "/usr/local/lib/python3.6/site-packages/googleapiclient/discovery_cache/file_cache.py", line 33, in <module>
    from oauth2client.contrib.locked_file import LockedFile
ModuleNotFoundError: No module named 'oauth2client.contrib.locked_file'

During handling of the above exception, another exception occurred:

Traceback (most recent call last):
  File "/usr/local/lib/python3.6/site-packages/googleapiclient/discovery_cache/file_cache.py", line 37, in <module>
    from oauth2client.locked_file import LockedFile
ModuleNotFoundError: No module named 'oauth2client.locked_file'

During handling of the above exception, another exception occurred:

Traceback (most recent call last):
  File "/usr/local/lib/python3.6/site-packages/googleapiclient/discovery_cache/__init__.py", line 41, in autodetect
    from . import file_cache
  File "/usr/local/lib/python3.6/site-packages/googleapiclient/discovery_cache/file_cache.py", line 41, in <module>
    'file_cache is unavailable when using oauth2client >= 4.0.0')
ImportError: file_cache is unavailable when using oauth2client >= 4.0.0





{'/?page=2': [{'pagePath': '/',
   'pageview_percent': 11.320754716981131,
   'pageviews': 6,
   'previousPagePath': '/?page=2'},
  {'pagePath': '/?page=3',
   'pageview_percent': 43.39622641509434,
   'pageviews': 23,
   'previousPagePath': '/?page=2'}],
 '/about/': [{'pagePath': '/',
   'pageview_percent': 30.76923076923077,
   'pageviews': 28,
   'previousPagePath': '/about/'},
  {'pagePath': '/categories/',
   'pageview_percent': 19.78021978021978,
   'pageviews': 18,
   'previousPagePath': '/about/'},
  {'pagePath': '/statistics/',
   'pageview_percent': 10.989010989010989,
   'pageviews': 10,
   'previousPagePath': '/about/'}],
 '/amp/blog/google-analytics-のテータを-python-て-アソシエーション分析-する/': [{'pagePath': '/blog/mezzanine-の-blog-に-関連記事-のレコメンド表示を組み込んでみる/',
   'pageview_percent': 15.625,
   'pageviews': 5,
   'previousPagePath': '/amp/blog/google-analytics-のテータを-python-て-アソシエーション分析-する/'}],
 '/blog/Block-multiple-requests-of-Wicket-Ajax/': [{'pagePath': '/blog/Wicket-AjaxButton-Controls-behavior-when-an-error-occurs-onSubmit-method/',
   'pageview_percent': 10.0,
   'pageviews': 4,
   'previousPagePath': '/blog/Block-multiple-requests-of-Wicket-Ajax/'},
  {'pagePath': '/blog/search-resutls-wicket-forms/',
   'pageview_percent': 12.5,
   'pageviews': 5,
   'previousPagePath': '/blog/Block-multiple-requests-of-Wicket-Ajax/'},
  {'pagePath': '/blog/wicket-ajax処理-を並列に動作させる/',
   'pageview_percent': 12.5,
   'pageviews': 5,
   'previousPagePath': '/blog/Block-multiple-requests-of-Wicket-Ajax/'}],
 '/blog/Calculate-coefficient-of-variation-with-python-scipy-and-numpy/': [{'pagePath': '/',
   'pageview_percent': 14.705882352941176,
   'pageviews': 5,
   'previousPagePath': '/blog/Calculate-coefficient-of-variation-with-python-scipy-and-numpy/'}],
 '/blog/Calculate-the-probability-of-binomial-distribution-with-python/': [{'pagePath': '/blog/pythonでポアソン分布の計算をする/',
   'pageview_percent': 12.612612612612613,
   'pageviews': 14,
   'previousPagePath': '/blog/Calculate-the-probability-of-binomial-distribution-with-python/'}],
 '/blog/Continuing-technical-blogging-with-VPS-for-3-years-what-got-lost-what-is-going-on-now/': [{'pagePath': '/',
   'pageview_percent': 33.333333333333336,
   'pageviews': 18,
   'previousPagePath': '/blog/Continuing-technical-blogging-with-VPS-for-3-years-what-got-lost-what-is-going-on-now/'}],
 '/blog/Default-FindBugs-Rules-In-Github-Repositories/': [{'pagePath': '/blog/Default-PMD-Rules-In-Github-Repositories/',
   'pageview_percent': 21.311475409836067,
   'pageviews': 13,
   'previousPagePath': '/blog/Default-FindBugs-Rules-In-Github-Repositories/'}],
 '/blog/Default-PMD-Rules-In-Github-Repositories/': [{'pagePath': '/blog/pmd-rulesetの一覧java/',
   'pageview_percent': 49.6124031007752,
   'pageviews': 64,
   'previousPagePath': '/blog/Default-PMD-Rules-In-Github-Repositories/'}],
 '/blog/Draw-a-correlogram-with-statsmodels/': [{'pagePath': '/',
   'pageview_percent': 14.285714285714286,
   'pageviews': 4,
   'previousPagePath': '/blog/Draw-a-correlogram-with-statsmodels/'}],
 '/blog/Get-Google-trend-data-with-pytrends/': [{'pagePath': '/blog/Merge-Google-Trend-results-with-pytrends/',
   'pageview_percent': 18.83116883116883,
   'pageviews': 29,
   'previousPagePath': '/blog/Get-Google-trend-data-with-pytrends/'}],
 "/blog/Implement-Paging-with-Elasticsearch-Java-Client's-SearchTemplateRequestBuilder/": [{'pagePath': '/blog/macos-el-capitan-に-elasticsearch-を-インストールしてjava-クライアントから検索してみる/',
   'pageview_percent': 12.76595744680851,
   'pageviews': 6,
   'previousPagePath': "/blog/Implement-Paging-with-Elasticsearch-Java-Client's-SearchTemplateRequestBuilder/"}],
 '/blog/Python-implements-statistical-test-method-that-can-be-used-for-AB-test/': [{'pagePath': '/',
   'pageview_percent': 12.244897959183673,
   'pageviews': 6,
   'previousPagePath': '/blog/Python-implements-statistical-test-method-that-can-be-used-for-AB-test/'}],
 '/blog/TEMPLATE_DEBUG-on-Djnago1.8/': [{'pagePath': '/blog/django-18からsettingspyのtemplatesが非推奨になって警告が出力される/',
   'pageview_percent': 18.51851851851852,
   'pageviews': 5,
   'previousPagePath': '/blog/TEMPLATE_DEBUG-on-Djnago1.8/'},
  {'pagePath': '/blog/django-runserver-実行時にログを全部出しする/',
   'pageview_percent': 18.51851851851852,
   'pageviews': 5,
   'previousPagePath': '/blog/TEMPLATE_DEBUG-on-Djnago1.8/'}],
 '/blog/The-data-of-the-site-operated-for-18-years-has-disappeared/': [{'pagePath': '/',
   'pageview_percent': 36.111111111111114,
   'pageviews': 13,
   'previousPagePath': '/blog/The-data-of-the-site-operated-for-18-years-has-disappeared/'},
  {'pagePath': '/blog/category/雑記/',
   'pageview_percent': 11.11111111111111,
   'pageviews': 4,
   'previousPagePath': '/blog/The-data-of-the-site-operated-for-18-years-has-disappeared/'}],
 '/blog/Try-Japanese-translation-of-rule-of-SonarQube/': [{'pagePath': '/blog/install-SonarQube-on-El-Capitan/',
   'pageview_percent': 68.29268292682927,
   'pageviews': 112,
   'previousPagePath': '/blog/Try-Japanese-translation-of-rule-of-SonarQube/'}],
 '/blog/Try-static-analysis-of-Python-using-SonarPython/': [{'pagePath': '/blog/install-SonarQube-on-El-Capitan/',
   'pageview_percent': 15.909090909090908,
   'pageviews': 14,
   'previousPagePath': '/blog/Try-static-analysis-of-Python-using-SonarPython/'}],
 '/blog/Wicket-AjaxButton-Controls-behavior-when-an-error-occurs-onSubmit-method/': [{'pagePath': '/blog/Block-multiple-requests-of-Wicket-Ajax/',
   'pageview_percent': 15.151515151515152,
   'pageviews': 5,
   'previousPagePath': '/blog/Wicket-AjaxButton-Controls-behavior-when-an-error-occurs-onSubmit-method/'},
  {'pagePath': '/blog/search-resutls-wicket-forms/',
   'pageview_percent': 24.242424242424242,
   'pageviews': 8,
   'previousPagePath': '/blog/Wicket-AjaxButton-Controls-behavior-when-an-error-occurs-onSubmit-method/'}],
 '/blog/With-python-statsmodel-calculate-the-verification-power-and-the-Sample-Size/': [{'pagePath': '/blog/Perform-python-analysis-of-variance/',
   'pageview_percent': 10.344827586206897,
   'pageviews': 6,
   'previousPagePath': '/blog/With-python-statsmodel-calculate-the-verification-power-and-the-Sample-Size/'}],
 '/blog/apache-wicketでrestapiを使う/': [{'pagePath': '/blog/rest-api-on-wicket7.3.0/',
   'pageview_percent': 55.172413793103445,
   'pageviews': 16,
   'previousPagePath': '/blog/apache-wicketでrestapiを使う/'}],
 '/blog/args4j-で-enumoptionhandler-を使う/': [{'pagePath': '/blog/args4j-条件付きチェックを実装する/',
   'pageview_percent': 34.04255319148936,
   'pageviews': 16,
   'previousPagePath': '/blog/args4j-で-enumoptionhandler-を使う/'},
  {'pagePath': '/blog/spring-boot-での-サブコマンドsubcommandsの実装案/',
   'pageview_percent': 25.53191489361702,
   'pageviews': 12,
   'previousPagePath': '/blog/args4j-で-enumoptionhandler-を使う/'}],
 '/blog/args4j-条件付きチェックを実装する/': [{'pagePath': '/blog/args4j-で-enumoptionhandler-を使う/',
   'pageview_percent': 51.851851851851855,
   'pageviews': 14,
   'previousPagePath': '/blog/args4j-条件付きチェックを実装する/'},
  {'pagePath': '/blog/spring-boot-での-サブコマンドsubcommandsの実装案/',
   'pageview_percent': 14.814814814814815,
   'pageviews': 4,
   'previousPagePath': '/blog/args4j-条件付きチェックを実装する/'}],
 '/blog/beatifulsoup4-で余分なhtmlタグbodyタグを除去する/': [{'pagePath': '/blog/beautifulsoup-て-style-タクscript-タクstyle-属性を除去する/',
   'pageview_percent': 67.6056338028169,
   'pageviews': 48,
   'previousPagePath': '/blog/beatifulsoup4-で余分なhtmlタグbodyタグを除去する/'}],
 '/blog/beautifulsoup-て-style-タクscript-タクstyle-属性を除去する/': [{'pagePath': '/blog/beatifulsoup4-で余分なhtmlタグbodyタグを除去する/',
   'pageview_percent': 21.333333333333332,
   'pageviews': 32,
   'previousPagePath': '/blog/beautifulsoup-て-style-タクscript-タクstyle-属性を除去する/'}],
 '/blog/category/mezzanine/': [{'pagePath': '/blog/category/mezzanine/?page=2',
   'pageview_percent': 15.625,
   'pageviews': 5,
   'previousPagePath': '/blog/category/mezzanine/'},
  {'pagePath': '/blog/django-で-amp-ページ-と-通常ページを振り分ける/',
   'pageview_percent': 15.625,
   'pageviews': 5,
   'previousPagePath': '/blog/category/mezzanine/'},
  {'pagePath': '/blog/djangomezzanine-templateにcritical-css-組み込む思索と施作-1/',
   'pageview_percent': 12.5,
   'pageviews': 4,
   'previousPagePath': '/blog/category/mezzanine/'},
  {'pagePath': '/blog/updated-from-mezzanine-4.2.3-to-4.3.0/',
   'pageview_percent': 12.5,
   'pageviews': 4,
   'previousPagePath': '/blog/category/mezzanine/'}],
 '/blog/category/雑記/': [{'pagePath': '/',
   'pageview_percent': 36.0,
   'pageviews': 18,
   'previousPagePath': '/blog/category/雑記/'},
  {'pagePath': '/blog/Continuing-technical-blogging-with-VPS-for-3-years-what-got-lost-what-is-going-on-now/',
   'pageview_percent': 10.0,
   'pageviews': 5,
   'previousPagePath': '/blog/category/雑記/'}],
 '/blog/cent-os-69-に-memcached-をインストールログの設定まで実施する/': [{'pagePath': '/blog/cent-os-74-に-memcached-をインストールログの設定まで実施する/',
   'pageview_percent': 58.96551724137931,
   'pageviews': 171,
   'previousPagePath': '/blog/cent-os-69-に-memcached-をインストールログの設定まで実施する/'}],
 '/blog/cent-os-69-上で稼働する-django-に-memcached-の-cache-設定をしてみる/': [{'pagePath': '/blog/cent-os-69-に-memcached-をインストールログの設定まで実施する/',
   'pageview_percent': 21.428571428571427,
   'pageviews': 6,
   'previousPagePath': '/blog/cent-os-69-上で稼働する-django-に-memcached-の-cache-設定をしてみる/'},
  {'pagePath': '/blog/centos-69-で稼働しているdjango-で-pylibmc-を使おうとして結構大変だった話/',
   'pageview_percent': 17.857142857142858,
   'pageviews': 5,
   'previousPagePath': '/blog/cent-os-69-上で稼働する-django-に-memcached-の-cache-設定をしてみる/'}],
 '/blog/cent-os-74-に-memcached-をインストールログの設定まで実施する/': [{'pagePath': '/blog/cent-os-69-に-memcached-をインストールログの設定まで実施する/',
   'pageview_percent': 63.13131313131313,
   'pageviews': 125,
   'previousPagePath': '/blog/cent-os-74-に-memcached-をインストールログの設定まで実施する/'}],
 '/blog/content-security-policy-適用後の経過を観察する-2017年11月/': [{'pagePath': '/blog/content-security-policy-csp-の-report-を-10-日くらい集計してポリシーを見直すの途中/',
   'pageview_percent': 17.24137931034483,
   'pageviews': 5,
   'previousPagePath': '/blog/content-security-policy-適用後の経過を観察する-2017年11月/'},
  {'pagePath': '/blog/content-security-policy-適用後の経過を観察する-2018年04月/',
   'pageview_percent': 24.137931034482758,
   'pageviews': 7,
   'previousPagePath': '/blog/content-security-policy-適用後の経過を観察する-2017年11月/'}],
 '/blog/control-error-message-by-component-on-wicket/': [{'pagePath': '/blog/search-resutls-wicket-forms/',
   'pageview_percent': 48.888888888888886,
   'pageviews': 44,
   'previousPagePath': '/blog/control-error-message-by-component-on-wicket/'}],
 '/blog/django-18からsettingspyのtemplatesが非推奨になって警告が出力される/': [{'pagePath': '/blog/TEMPLATE_DEBUG-on-Djnago1.8/',
   'pageview_percent': 20.0,
   'pageviews': 6,
   'previousPagePath': '/blog/django-18からsettingspyのtemplatesが非推奨になって警告が出力される/'},
  {'pagePath': '/blog/django-djangotemplateloaderscachedloader-について/',
   'pageview_percent': 13.333333333333334,
   'pageviews': 4,
   'previousPagePath': '/blog/django-18からsettingspyのtemplatesが非推奨になって警告が出力される/'}],
 '/blog/django-request-on-mezzanine/': [{'pagePath': '/blog/django-runserver-実行時にログを全部出しする/',
   'pageview_percent': 28.26086956521739,
   'pageviews': 13,
   'previousPagePath': '/blog/django-request-on-mezzanine/'}],
 '/blog/django-runserver-実行時にログを全部出しする/': [{'pagePath': '/blog/djangoのsettingspy内でloghandler-streamhandlerのログ出力先を指定する/',
   'pageview_percent': 23.280423280423282,
   'pageviews': 44,
   'previousPagePath': '/blog/django-runserver-実行時にログを全部出しする/'}],
 '/blog/elasticsearch-の-kuromoji-plugin-が削除されてindexclosedexceptionが発生する/': [{'pagePath': '/blog/macos-el-capitan-に-elasticsearch-を-インストールしてjava-クライアントから検索してみる/',
   'pageview_percent': 10.526315789473685,
   'pageviews': 4,
   'previousPagePath': '/blog/elasticsearch-の-kuromoji-plugin-が削除されてindexclosedexceptionが発生する/'}],
 '/blog/error-handling-on-wicket/': [{'pagePath': '/blog/delete-version-number-from-url-on-wicket/',
   'pageview_percent': 14.285714285714286,
   'pageviews': 5,
   'previousPagePath': '/blog/error-handling-on-wicket/'}],
 '/blog/google-analytics-の-時系列テータを-bokeh-て可視化する/': [{'pagePath': '/blog/bokeh-と-plotlyでヒストグラム-を描く/',
   'pageview_percent': 15.789473684210526,
   'pageviews': 6,
   'previousPagePath': '/blog/google-analytics-の-時系列テータを-bokeh-て可視化する/'},
  {'pagePath': '/blog/google-analytics-のテータを-python-てコレスホンテンス分析する/',
   'pageview_percent': 10.526315789473685,
   'pageviews': 4,
   'previousPagePath': '/blog/google-analytics-の-時系列テータを-bokeh-て可視化する/'}],
 '/blog/google-analytics-アフィニティ-カテゴリの英語の対訳を-bing-translate-api-で作成する/': [{'pagePath': '/blog/google-analytics-アフィニティカテゴリの日本語翻訳を返すpython-ファンクションを作成する/',
   'pageview_percent': 22.580645161290324,
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