Pegumenezes commited on
Commit
e0263f4
·
verified ·
1 Parent(s): 11c003b

Update src/streamlit_app.py

Browse files
Files changed (1) hide show
  1. src/streamlit_app.py +223 -38
src/streamlit_app.py CHANGED
@@ -1,40 +1,225 @@
1
- import altair as alt
2
- import numpy as np
3
- import pandas as pd
4
  import streamlit as st
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5
 
6
- """
7
- # Welcome to Streamlit!
8
-
9
- Edit `/streamlit_app.py` to customize this app to your heart's desire :heart:.
10
- If you have any questions, checkout our [documentation](https://docs.streamlit.io) and [community
11
- forums](https://discuss.streamlit.io).
12
-
13
- In the meantime, below is an example of what you can do with just a few lines of code:
14
- """
15
-
16
- num_points = st.slider("Number of points in spiral", 1, 10000, 1100)
17
- num_turns = st.slider("Number of turns in spiral", 1, 300, 31)
18
-
19
- indices = np.linspace(0, 1, num_points)
20
- theta = 2 * np.pi * num_turns * indices
21
- radius = indices
22
-
23
- x = radius * np.cos(theta)
24
- y = radius * np.sin(theta)
25
-
26
- df = pd.DataFrame({
27
- "x": x,
28
- "y": y,
29
- "idx": indices,
30
- "rand": np.random.randn(num_points),
31
- })
32
-
33
- st.altair_chart(alt.Chart(df, height=700, width=700)
34
- .mark_point(filled=True)
35
- .encode(
36
- x=alt.X("x", axis=None),
37
- y=alt.Y("y", axis=None),
38
- color=alt.Color("idx", legend=None, scale=alt.Scale()),
39
- size=alt.Size("rand", legend=None, scale=alt.Scale(range=[1, 150])),
40
- ))
 
1
+ # -*- coding: utf-8 -*-
 
 
2
  import streamlit as st
3
+ import pandas as pd
4
+ import numpy as np
5
+ import matplotlib.pyplot as plt
6
+ import seaborn as sns
7
+ import statsmodels.api as sm
8
+ import statsmodels.formula.api as smf
9
+ from statsmodels.stats.anova import anova_lm
10
+ from statsmodels.stats.outliers_influence import variance_inflation_factor
11
+ from sklearn.metrics import mean_squared_error, mean_absolute_error, r2_score
12
+ from scipy.stats import shapiro, levene, kruskal
13
+ import kagglehub
14
+ import os
15
+
16
+ # --- Configuração da Página do Streamlit ---
17
+ st.set_page_config(layout="wide", page_title="Análise de Precificação de Imóveis")
18
+ st.set_option('deprecation.showPyplotGlobalUse', False)
19
+
20
+ # --- Título e Introdução ---
21
+ st.title("📊 Dashboard de Precificação Imobiliária")
22
+ st.write("""
23
+ Esta análise utiliza o dataset *Ames Housing* para entender os fatores que mais influenciam
24
+ o preço de venda dos imóveis. O dashboard está dividido em duas etapas principais:
25
+ 1. **Análise de Variância (ANOVA):** Compara os preços médios entre diferentes categorias de imóveis.
26
+ 2. **Regressão Linear Múltipla:** Cria modelos para prever o preço de venda e mede o impacto de cada característica.
27
+ """)
28
+
29
+ # --- Download e Carregamento do Dataset (com cache para performance) ---
30
+ @st.cache_data
31
+ def load_data():
32
+ dataset_path = kagglehub.dataset_download("prevek18/ames-housing-dataset")
33
+ csv_file_path = next(
34
+ os.path.join(root, file)
35
+ for root, _, files in os.walk(dataset_path)
36
+ for file in files if file.endswith(".csv")
37
+ )
38
+ df = pd.read_csv(csv_file_path)
39
+ df.columns = df.columns.str.replace('[^A-Za-z0-9_]+', '', regex=True).str.lower()
40
+
41
+ # Cria a variável 'area_faixa'
42
+ if 'grlivarea' in df.columns:
43
+ bins = [0, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 4000, df['grlivarea'].max() + 1]
44
+ labels = ['<1000', '1000-1500', '1500-2000', '2000-2500', '2500-3000', '3000-4000', '4000+']
45
+ df['area_faixa'] = pd.cut(df['grlivarea'], bins=bins, labels=labels, include_lowest=True)
46
+ return df
47
+
48
+ df = load_data()
49
+
50
+ # Exibir uma amostra dos dados
51
+ if st.checkbox("Mostrar amostra dos dados brutos"):
52
+ st.write("Amostra dos dados carregados:", df.head())
53
+
54
+ # --- ETAPA I: ANÁLISE COM ANOVA ---
55
+ st.header("ETAPA I: Análise de Variância (ANOVA)")
56
+ st.write("""
57
+ Aqui, verificamos se existem diferenças estatisticamente significativas nos preços de venda
58
+ com base em características categóricas dos imóveis.
59
+ """)
60
+
61
+ anova_vars = ['overallqual', 'fireplaces', 'area_faixa']
62
+ var_selecionada = st.selectbox("Selecione a variável para análise ANOVA:", anova_vars, index=0)
63
+
64
+ if var_selecionada:
65
+ st.subheader(f"🔎 Análise para '{var_selecionada}' vs Preço de Venda")
66
+
67
+ # Preparação dos dados para a função
68
+ df_anova = df[[var_selecionada, 'saleprice']].dropna()
69
+ df_anova[var_selecionada] = df_anova[var_selecionada].astype('category')
70
+
71
+ # Gráfico Boxplot para visualização
72
+ fig, ax = plt.subplots(figsize=(10, 6))
73
+ sns.boxplot(x=var_selecionada, y='saleprice', data=df_anova, ax=ax)
74
+ plt.title(f'Distribuição do Preço de Venda por "{var_selecionada}"', fontsize=16)
75
+ plt.ylabel("Preço de Venda (SalePrice)")
76
+ plt.xlabel(f"Categoria de '{var_selecionada}'")
77
+ plt.xticks(rotation=45)
78
+ st.pyplot(fig)
79
+
80
+ # Análise estatística
81
+ modelo_anova = smf.ols(f"saleprice ~ C({var_selecionada})", data=df_anova).fit()
82
+ anova_table = anova_lm(modelo_anova, typ=2)
83
+
84
+ residuos = modelo_anova.resid
85
+ shapiro_stat, shapiro_p = shapiro(residuos)
86
+ levene_stat, levene_p = levene(*[df_anova['saleprice'][df_anova[var_selecionada] == cat] for cat in df_anova[var_selecionada].unique()])
87
+ kruskal_stat, kruskal_p = kruskal(*[df_anova['saleprice'][df_anova[var_selecionada] == cat] for cat in df_anova[var_selecionada].unique()])
88
+
89
+ st.write("Resultados da ANOVA:")
90
+ st.dataframe(anova_table)
91
+
92
+ st.write("Verificação dos Pressupostos:")
93
+ col1, col2, col3 = st.columns(3)
94
+ col1.metric("Teste Shapiro-Wilk (Normalidade)", f"p={shapiro_p:.4f}", "Não Normal" if shapiro_p < 0.05 else "Normal")
95
+ col2.metric("Teste Levene (Homocedasticidade)", f"p={levene_p:.4f}", "Heterocedástico" if levene_p < 0.05 else "Homocedástico")
96
+ col3.metric("Teste Kruskal-Wallis (Alternativa)", f"p={kruskal_p:.4f}", "Diferença Significativa" if kruskal_p < 0.05 else "Sem Diferença")
97
+
98
+ st.info("""
99
+ **Interpretação:**
100
+ - O **p-valor da ANOVA (PR(>F))** indica se há diferença significativa entre os grupos. Se for baixo (< 0.05), pelo menos um grupo é diferente.
101
+ - Como os pressupostos de normalidade e/ou homocedasticidade geralmente não são atendidos, olhamos para o **Teste de Kruskal-Wallis**. Um p-valor baixo aqui confirma que a variável analisada tem um impacto significativo no preço.
102
+ """)
103
+
104
+ # --- ETAPA II: REGRESSÃO LINEAR MÚLTIPLA ---
105
+ st.header("ETAPA II: Regressão Linear Múltipla")
106
+ st.write("""
107
+ Nesta etapa, construímos um modelo para prever o preço de venda com base em múltiplas
108
+ variáveis e avaliamos sua performance e pressupostos.
109
+ """)
110
+
111
+ # --- Preparação dos dados para Regressão ---
112
+ df_model = df[['saleprice', 'grlivarea', 'overallqual', 'garagecars', 'neighborhood', 'area_faixa']].dropna()
113
+ df_dummies = pd.get_dummies(df_model, columns=['neighborhood', 'area_faixa'], drop_first=True)
114
+ X = df_dummies.drop('saleprice', axis=1)
115
+ y = df_dummies['saleprice']
116
+ X = sm.add_constant(X)
117
+ X = X.select_dtypes(include=np.number)
118
+
119
+ # --- Modelo 1: Regressão Linear Padrão ---
120
+ st.subheader("Modelo 1: Regressão Linear Padrão")
121
+ modelo = sm.OLS(y, X).fit()
122
+ y_pred = modelo.predict(X)
123
+
124
+ st.write("Métricas de Desempenho do Modelo Padrão:")
125
+ r2 = r2_score(y, y_pred)
126
+ rmse = np.sqrt(mean_squared_error(y, y_pred))
127
+ mae = mean_absolute_error(y, y_pred)
128
+ col1, col2, col3 = st.columns(3)
129
+ col1.metric("R² (R-squared)", f"{r2:.4f}")
130
+ col2.metric("RMSE", f"${rmse:,.2f}")
131
+ col3.metric("MAE", f"${mae:,.2f}")
132
+
133
+ with st.expander("Ver Resumo Completo e Análise de Pressupostos do Modelo Padrão"):
134
+ st.text(modelo.summary())
135
+
136
+ st.write("**Análise dos Resíduos**")
137
+ fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2, figsize=(12, 5))
138
+
139
+ # Gráfico de Resíduos vs Ajustados
140
+ sns.residplot(x=modelo.fittedvalues, y=modelo.resid, lowess=True, ax=ax1, line_kws={'color': 'red', 'lw': 2})
141
+ ax1.set_title("Resíduos vs. Valores Ajustados")
142
+ ax1.set_xlabel("Valores Ajustados")
143
+ ax1.set_ylabel("Resíduos")
144
+
145
+ # Q-Q Plot
146
+ sm.qqplot(modelo.resid, line='s', ax=ax2)
147
+ ax2.set_title("Q-Q Plot dos Resíduos")
148
+ st.pyplot(fig)
149
+ st.warning("**Observação:** Note a falta de normalidade dos resíduos (pontos se desviam da linha vermelha no Q-Q Plot) e uma leve heterocedasticidade (o espalhamento dos resíduos não é constante). Isso sugere que uma transformação de variáveis pode melhorar o modelo.")
150
+
151
+ # --- Modelo 2: Regressão Log-Log (Sugestão Implementada) ---
152
+ st.subheader("Modelo 2: Regressão Log-Log (Modelo Aprimorado)")
153
+ st.write("""
154
+ Para corrigir os problemas de normalidade e heterocedasticidade, aplicamos uma transformação
155
+ logarítmica na variável de preço e nas variáveis contínuas. Os coeficientes deste modelo são
156
+ interpretados como **elasticidades** (variações percentuais).
157
+ """)
158
+
159
+ # Preparação dos dados para o modelo log
160
+ df_log = df_model.copy()
161
+ df_log['log_saleprice'] = np.log(df_log['saleprice'])
162
+ df_log['log_grlivarea'] = np.log(df_log['grlivarea'])
163
+ df_dummies_log = pd.get_dummies(df_log, columns=['neighborhood', 'area_faixa'], drop_first=True)
164
+ X_log = df_dummies_log.drop(['saleprice', 'log_saleprice', 'grlivarea'], axis=1)
165
+ y_log = df_dummies_log['log_saleprice']
166
+ X_log = sm.add_constant(X_log)
167
+ modelo_log = sm.OLS(y_log, X_log).fit()
168
+
169
+ st.write("Métricas de Desempenho do Modelo Log-Log:")
170
+ col1, col2, _ = st.columns(3)
171
+ col1.metric("R² (R-squared)", f"{modelo_log.rsquared:.4f}", f"{modelo_log.rsquared - r2:+.4f} vs Padrão")
172
+ col2.metric("AIC (Critério de Akaike)", f"{modelo_log.aic:,.2f}", f"{modelo_log.aic - modelo.aic:,.2f} vs Padrão", help="Menor é melhor")
173
+
174
+
175
+ with st.expander("Ver Resumo Completo e Análise de Pressupostos do Modelo Log-Log"):
176
+ st.text(modelo_log.summary())
177
+
178
+ st.write("**Análise dos Resíduos (Modelo Log-Log)**")
179
+ fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2, figsize=(12, 5))
180
+
181
+ # Gráfico de Resíduos vs Ajustados (Log)
182
+ sns.residplot(x=modelo_log.fittedvalues, y=modelo_log.resid, lowess=True, ax=ax1, line_kws={'color': 'red', 'lw': 2})
183
+ ax1.set_title("Resíduos vs. Valores Ajustados (Log-Log)")
184
+ ax1.set_xlabel("Valores Ajustados (Log)")
185
+ ax1.set_ylabel("Resíduos (Log)")
186
+
187
+ # Q-Q Plot (Log)
188
+ sm.qqplot(modelo_log.resid, line='s', ax=ax2)
189
+ ax2.set_title("Q-Q Plot dos Resíduos (Log-Log)")
190
+ st.pyplot(fig)
191
+ st.success("**Observação:** A transformação Log-Log melhorou significativamente a distribuição dos resíduos. Eles agora estão muito mais próximos da normalidade (pontos alinhados no Q-Q plot) e o padrão de funil (heterocedasticidade) foi reduzido.")
192
+
193
+
194
+ # --- Conclusões e Recomendações ---
195
+ st.header("🧠 Conclusões e Recomendações para Investidores")
196
+ st.write("""
197
+ Com base no modelo Log-Log, que é estatisticamente mais robusto, podemos extrair os seguintes insights para a tomada de decisão:
198
+ """)
199
+
200
+ st.subheader("O que mais impacta no preço de um imóvel?")
201
+
202
+ coef_qual = modelo_log.params['overallqual']
203
+ coef_area = modelo_log.params['log_grlivarea']
204
+ coef_garagem = modelo_log.params['garagecars']
205
+
206
+ st.markdown(f"""
207
+ - **Qualidade Geral (`OverallQual`):** Esta é a variável de **maior impacto**. Cada ponto a mais na escala de qualidade (de 1 a 10) está associado a um aumento médio de **`{(np.exp(coef_qual) - 1) * 100:.1f}%`** no preço do imóvel. É um fator multiplicativo poderoso.
208
+
209
+ - **Área Construída (`GrLivArea`):** O impacto é direto e significativo. Um aumento de **10%** na área construída está associado a um aumento de aproximadamente **`{coef_area * 10:.1f}%`** no preço de venda.
210
+
211
+ - **Vagas na Garagem (`GarageCars`):** Também é muito relevante. Cada vaga de garagem adicional aumenta o preço do imóvel em cerca de **`{(np.exp(coef_garagem) - 1) * 100:.1f}%`**.
212
+
213
+ - **Localização (`Neighborhood`):** Embora os coeficientes individuais não estejam detalhados aqui, o modelo confirma que o bairro é um fator crítico para a precificação.
214
+ """)
215
+
216
+ st.subheader("Recomendações Práticas")
217
+ st.success("""
218
+ - **Foque em Qualidade:** A recomendação mais forte é priorizar imóveis com **alta qualidade de construção e acabamento**. O retorno sobre este investimento é exponencialmente maior do que outros fatores.
219
+
220
+ - **Invista em Garagens:** Para imóveis com espaço, adicionar ou ampliar uma garagem é um investimento com retorno claro e significativo. Passar de 1 para 2 vagas tem um impacto enorme no valor.
221
+
222
+ - **Ampliações são Rentáveis:** Aumentar a área construída tem um impacto positivo e previsível. No entanto, o retorno é percentualmente menor em comparação com melhorias na qualidade.
223
 
224
+ - **Decida com Confiança:** Use estes fatores — **Qualidade, Garagem, Área e Bairro** — como pilares para justificar preços, avaliar oportunidades de investimento e orientar clientes.
225
+ """)