Анализ влияния алкоголя на успеваемость студентов

Я выбрала делать анализ этой темы, потому что считаю, что это не только вопрос личного выбора, но и общественного здоровья, поскольку влияет на качество образования, безопасность и будущее молодежи.

блокнот с кодом https://colab.research.google.com/drive/13lP-gVI_-YEHknxY5pYWJeSuMgVCzvUZ

файл для анализа https://docs.google.com/spreadsheets/d/1P3BtzeQn-oHU_3Ixld2M3cmSBdwh2nwgNB12saYXqls/edit?gid=1794576366#gid=1794576366

ссылка на используемые данные https://www.kaggle.com/datasets/uciml/student-alcohol-consumption

вид графиков - столбчатые и 3d (многомерный)

В этом исследовании будет выявлено, какие факторы связаны с употреблением алкоголя среди студентов и как это влияет на их успеваемость.

Как ежедневное и выходное употребление алкоголя связано с успеваемостью? Какие социальные и семейные факторы влияют на склонность к употреблению алкоголя? Как изменяются оценки в зависимости от учебного времени и пропусков занятий? Кто чаще употребляет алкоголь – студенты из маленьких или больших семей? Те, кто живёт в городе или деревне? Влияет ли свободное время и встречи с друзьями на уровень потребления алкоголя?

Корреляционный анализ – выявление зависимостей между переменными. Визуализация данных – для лучшего понимания связей. Группировка данных – анализ средних значений алкоголя и оценок среди разных категорий студентов. 3D-графики – исследование многомерных зависимостей.

Определить, как употребление алкоголя влияет на оценки. Выяснить, какие социальные группы больше склонны к употреблению алкоголя. Найти ключевые зависимости между учебными и социальными факторами.

В этом блоке представлены две диаграммы "boxplot", которые показывают, как ежедневное и выходное потребление алкоголя связано с итоговой оценкой.

1. Влияние ежедневного потребления алкоголя (Dalc) на итоговую оценку (G3) График показывает распределение оценок G3 в зависимости от уровня ежедневного употребления алкоголя (Dalc).

Уровни Dalc: от 1 (очень низкое) до 5 (очень высокое). На оси Y – итоговая оценка (G3). Основные наблюдения:

• Чем выше уровень Dalc, тем ниже медианная оценка G3.
• Разброс оценок у тех, кто не пьет, значительно выше – среди них есть и высокие, и низкие оценки.
• При Dalc = 4-5 (высокий уровень алкоголя) практически нет высоких оценок – большинство студентов имеют низкий G3 (<10).

Вывод:

Частое употребление алкоголя в будни снижает шансы на высокие оценки. Студенты, которые пьют много алкоголя ежедневно, реже получают оценки выше 10.

2. Влияние выходного потребления алкоголя (Walc) на итоговую оценку (G3) График показывает распределение оценок в зависимости от уровня алкоголя в выходные.

Уровни Walc: от 1 (очень низкое) до 5 (очень высокое). Ось Y – итоговая оценка (G3). Основные наблюдения:

• В целом зависимость схожа с Dalc: учащиеся с высоким Walc имеют более низкие оценки.
• Но эффект менее выражен, чем у Dalc – есть студенты, которые активно употребляют алкоголь по выходным, но все еще получают хорошие оценки.
• При Walc = 4-5 средняя оценка ниже, но встречаются и исключения.

Вывод:

Алкоголь в выходные тоже негативно влияет на учебу, но не так критично, как ежедневное употребление. Студенты с высоким Walc в среднем учатся хуже, но среди них есть те, кто сохраняет высокий уровень G3.

1. Чем чаще ученик пьет алкоголь, тем ниже его итоговая оценка.
2. Ежедневное употребление более вредно для учебы, чем только в выходные.
3. Некоторые студенты могут пить в выходные и при этом хорошо учиться, но таких меньшинство.
4. Снижение оценки связано, вероятно, с потерей концентрации, усталостью и снижением учебного времени.

Итог: Студенты, которые пьют каждый день, чаще имеют плохие оценки. Студенты, которые пьют только в выходные, могут показывать разные результаты, но в среднем их успеваемость тоже ниже. Лучший вариант для хороших оценок – умеренное или полное отсутствие употребления алкоголя.

Переменные Коэффициент корреляции G1 ↔ G2 ≈ 0.85 G2 ↔ G3 ≈ 0.90 G1 ↔ G3 ≈ 0.80

Разбор: Связь между G1, G2 и G3 очень сильная. Это логично: успешные студенты стабильно показывают хорошие результаты. Важно: однако коэффициент <1.0, что значит, что успех на начальных этапах не гарантирует финального результата. Возможны факторы, которые ухудшают или улучшают оценку к концу учебного года.

Вывод: Если у студента низкая G1, то с высокой вероятностью его итоговая G3 будет тоже низкой. Это значит, что раннее вмешательство (дополнительные занятия, помощь в учебе) может улучшить финальный результат.