Spaces:
Sleeping
Sleeping
Update src/streamlit_app.py
Browse files- src/streamlit_app.py +223 -38
src/streamlit_app.py
CHANGED
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@@ -1,40 +1,225 @@
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import numpy as np
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import pandas as pd
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import streamlit as st
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| 9 |
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Edit `/streamlit_app.py` to customize this app to your heart's desire :heart:.
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| 10 |
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If you have any questions, checkout our [documentation](https://docs.streamlit.io) and [community
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| 11 |
-
forums](https://discuss.streamlit.io).
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| 12 |
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| 13 |
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In the meantime, below is an example of what you can do with just a few lines of code:
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| 14 |
-
"""
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| 15 |
-
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| 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 |
-
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| 19 |
-
indices = np.linspace(0, 1, num_points)
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| 20 |
-
theta = 2 * np.pi * num_turns * indices
|
| 21 |
-
radius = indices
|
| 22 |
-
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| 23 |
-
x = radius * np.cos(theta)
|
| 24 |
-
y = radius * np.sin(theta)
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| 25 |
-
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| 26 |
-
df = pd.DataFrame({
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| 27 |
-
"x": x,
|
| 28 |
-
"y": y,
|
| 29 |
-
"idx": indices,
|
| 30 |
-
"rand": np.random.randn(num_points),
|
| 31 |
-
})
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| 32 |
-
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| 33 |
-
st.altair_chart(alt.Chart(df, height=700, width=700)
|
| 34 |
-
.mark_point(filled=True)
|
| 35 |
-
.encode(
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| 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 |
-
))
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| 1 |
+
# -*- coding: utf-8 -*-
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| 2 |
import streamlit as st
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| 3 |
+
import pandas as pd
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| 4 |
+
import numpy as np
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| 5 |
+
import matplotlib.pyplot as plt
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| 6 |
+
import seaborn as sns
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| 7 |
+
import statsmodels.api as sm
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| 8 |
+
import statsmodels.formula.api as smf
|
| 9 |
+
from statsmodels.stats.anova import anova_lm
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| 10 |
+
from statsmodels.stats.outliers_influence import variance_inflation_factor
|
| 11 |
+
from sklearn.metrics import mean_squared_error, mean_absolute_error, r2_score
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| 12 |
+
from scipy.stats import shapiro, levene, kruskal
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| 13 |
+
import kagglehub
|
| 14 |
+
import os
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| 15 |
+
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| 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 |
+
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| 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 |
+
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| 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 |
+
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| 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 |
+
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st.write("**Análise dos Resíduos (Modelo Log-Log)**")
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fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2, figsize=(12, 5))
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# Gráfico de Resíduos vs Ajustados (Log)
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sns.residplot(x=modelo_log.fittedvalues, y=modelo_log.resid, lowess=True, ax=ax1, line_kws={'color': 'red', 'lw': 2})
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ax1.set_title("Resíduos vs. Valores Ajustados (Log-Log)")
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ax1.set_xlabel("Valores Ajustados (Log)")
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ax1.set_ylabel("Resíduos (Log)")
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# Q-Q Plot (Log)
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sm.qqplot(modelo_log.resid, line='s', ax=ax2)
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ax2.set_title("Q-Q Plot dos Resíduos (Log-Log)")
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st.pyplot(fig)
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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.")
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# --- Conclusões e Recomendações ---
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st.header("🧠 Conclusões e Recomendações para Investidores")
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st.write("""
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Com base no modelo Log-Log, que é estatisticamente mais robusto, podemos extrair os seguintes insights para a tomada de decisão:
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""")
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st.subheader("O que mais impacta no preço de um imóvel?")
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coef_qual = modelo_log.params['overallqual']
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coef_area = modelo_log.params['log_grlivarea']
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coef_garagem = modelo_log.params['garagecars']
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st.markdown(f"""
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- **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.
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- **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.
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- **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}%`**.
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- **Localização (`Neighborhood`):** Embora os coeficientes individuais não estejam detalhados aqui, o modelo confirma que o bairro é um fator crítico para a precificação.
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""")
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st.subheader("Recomendações Práticas")
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st.success("""
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- **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.
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- **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.
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- **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.
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- **Decida com Confiança:** Use estes fatores — **Qualidade, Garagem, Área e Bairro** — como pilares para justificar preços, avaliar oportunidades de investimento e orientar clientes.
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""")
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