基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的汽車改進(jìn)與研制分析

房茂燕　梁磊　汪民樂　畢義明

［摘要］ 本文以提高汽車品質(zhì)為宗旨，提出了汽車制造商依托4S店采集數(shù)據(jù)的設(shè)想以及汽車數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建模式，給出了汽車改進(jìn)的類型，并提出了基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的汽車改進(jìn)方案以及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在汽車研制中的應(yīng)用。

［關(guān)鍵詞］ 數(shù)據(jù)挖掘； 汽車； 數(shù)據(jù)庫； 改進(jìn)

［中圖分類號］TP274； TP391［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A［文章編號］1673 - 0194（2012）15- 0073- 02

１引言

隨著生活水平的提高，汽車正逐步走進(jìn)千家萬戶，我國已成為一個巨大的汽車市場，在這個市場上充斥著國產(chǎn)自主車型、進(jìn)口車型以及合資車型。國產(chǎn)自主車型的優(yōu)勢在于價格低廉，但品質(zhì)欠佳；進(jìn)口車型的優(yōu)勢在于品質(zhì)優(yōu)良，但價格昂貴；合資車型介于兩者之間，價格和質(zhì)量略高于國產(chǎn)自主車型，低于進(jìn)口車型。目前這3種車型在中國市場各占有一定的比例。但是隨著居民收入水平的不斷提高，對汽車品質(zhì)的要求也越來越高，國產(chǎn)自主車型只靠低廉的價格來占領(lǐng)汽車市場的空間越來越小，特別是許多合資車的價格也在下降，已經(jīng)和一些同級別的國產(chǎn)自主車型的價格不相上下。因此，如何才能提高國產(chǎn)自主車型的質(zhì)量和品質(zhì)，使國產(chǎn)自主車型不但價格低廉而且品質(zhì)過硬，是國產(chǎn)汽車生產(chǎn)商要考慮的問題。只有依靠先進(jìn)的設(shè)計理念、優(yōu)良的品質(zhì)、可靠的性能才能占領(lǐng)中國的汽車市場，并向國外市場發(fā)展，才能使國產(chǎn)自主車型發(fā)展為國內(nèi)甚至國際知名品牌。

新車投產(chǎn)后，可能會存在這樣那樣的一些問題，有些是設(shè)計缺陷，有些是工藝問題或者是技術(shù)方面的不足。這些問題隨著投產(chǎn)后用戶的使用逐步暴露出來，對于汽車生產(chǎn)商來說，只有逐步對暴露的問題進(jìn)行解決，并不斷總結(jié)經(jīng)驗，才能使汽車質(zhì)量不斷提高。

數(shù)據(jù)挖掘（Ｄａｔａ Ｍｉｎｉｎｇ）技術(shù)出現(xiàn)于２０世紀(jì)８０年代末，最早是在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域發(fā)展起來的。數(shù)據(jù)挖掘（Ｄａｔａ Ｍｉｎｉｎｇ）是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的數(shù)據(jù)中，提取隱含在其中的、人們事先不知道的、但又是潛在的有用信息和知識的過程［１］。因此，在運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對汽車進(jìn)行改進(jìn)時，首先要獲取大量相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。

２數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建與數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)，汽車的改進(jìn)與新車的研發(fā)首先要有大量的數(shù)據(jù)支持，因此首先要建立合理的數(shù)據(jù)庫。

２．１數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建

對于某一款車型，汽車數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建可以分為兩種形式：第一種是以汽車的組成零部件為對象進(jìn)行構(gòu)建；第二種是以所售車輛為對象進(jìn)行構(gòu)建。這兩種構(gòu)建方式各有優(yōu)勢，下面分別進(jìn)行介紹。

以汽車的組成零部件為對象進(jìn)行構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，根據(jù)每一對象可能出現(xiàn)問題的情況不同，對每一部件進(jìn)行分析，對其可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)想，并將此部件可能出現(xiàn)的問題作為此部件的對象屬性。另外，考慮到預(yù)想以外的情況也有可能出現(xiàn)，因此，對于每一個對象的屬性都是可以擴(kuò)展的，當(dāng)４Ｓ店采集到預(yù)想問題以外的情況時，將這一問題作為新的屬性添加到這一對象中。如對一款新車Ａ建立數(shù)據(jù)庫，以車型Ａ作為一個新類，將汽車的重要組成部分，如外形、底盤、發(fā)動機(jī)、變速箱等作為將對象。對于每一對象可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)想，如底盤方面，某處漏油、異響等作為屬性建立數(shù)據(jù)庫。４Ｓ店根據(jù)進(jìn)店車輛的維修保養(yǎng)情況以及車主反映某方面的問題對數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入。由于人員素質(zhì)不同，因此數(shù)據(jù)庫的錄入工作不能太復(fù)雜，最好采用選擇的形式。對于某一數(shù)據(jù)，如果對象屬性中沒有此選項，則由工作人員負(fù)責(zé)添加，添加之后的項作為一項新的屬性，其他數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的人員再碰到此問題便可以對其進(jìn)行選擇。

以銷售的汽車為單位購建數(shù)據(jù)庫。一款新車投放市場以后，汽車制造商為此款車創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫以售出的汽車作為存儲對象。每售出一臺汽車數(shù)據(jù)庫增加一項，這個數(shù)據(jù)庫相當(dāng)于為售出的汽車創(chuàng)建了汽車檔案。每次車輛進(jìn)４Ｓ店保養(yǎng)或維修，４Ｓ店工作人員都將汽車的狀態(tài)以及故障情況，添加對應(yīng)的項中。而每一項又包含各種屬性，這些屬性可以按部件分類，也可以按故障進(jìn)行分類。這些屬性也是提前預(yù)設(shè)好的，數(shù)據(jù)采集人員只負(fù)責(zé)添加數(shù)據(jù)，對于一些出現(xiàn)的問題而數(shù)據(jù)庫中沒有的屬性，數(shù)據(jù)采集人員可以添加，添加后其他相關(guān)車輛也相應(yīng)增加了此種屬性。

這兩種構(gòu)建數(shù)據(jù)庫的方法各有優(yōu)勢。第一種構(gòu)建數(shù)據(jù)庫的方法，以零部件作為對象，通過一段時間的數(shù)據(jù)采集，能夠很快發(fā)現(xiàn)汽車的缺陷所在，在改進(jìn)方面具有很強(qiáng)的針對性。第二種構(gòu)建方法，以所售汽車為數(shù)據(jù)庫的存儲對象，首先對用戶來說建立了汽車檔案，能夠及時為用戶提供維修保養(yǎng)的建議，提高服務(wù)質(zhì)量。另外，車輛數(shù)據(jù)的完整性較高。

２．２數(shù)據(jù)的采集與錄入

對于汽車制造商來說，獲取數(shù)據(jù)應(yīng)該是一件比較容易的事情。每一家汽車制造商在其產(chǎn)品銷售的城市都設(shè)有４Ｓ店，有些汽車品牌在一個城市不止有一個４Ｓ店。這些４Ｓ店負(fù)責(zé)車輛的銷售以及售后服務(wù)。因此，４Ｓ店直接與汽車使用者接觸，能夠準(zhǔn)確地獲得關(guān)于車輛使用缺陷與不足以及客戶改進(jìn)需求的第一手資料。

對于數(shù)據(jù)的采集，可以將４Ｓ店的電腦作為數(shù)據(jù)庫的終端，與生產(chǎn)商的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，并對終端設(shè)置用戶訪問權(quán)限，如４Ｓ店的工作人員只能查看添加數(shù)據(jù)，對于已有的數(shù)據(jù)無權(quán)修改等，這樣４Ｓ店便可作為汽車制造商的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，將所有４Ｓ店的電腦與數(shù)據(jù)庫相連，這就構(gòu)成了一張很大的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)。

當(dāng)一輛車到４Ｓ店進(jìn)行保養(yǎng)或者維修時，４Ｓ店的工作人員根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的各項對車主進(jìn)行訪問，并將得到的結(jié)果進(jìn)行錄入。如果是車輛維修，首先按照故障的位置，在數(shù)據(jù)庫中找到相應(yīng)的大項，然后，確認(rèn)是人為事故還是機(jī)械故障。如果是保養(yǎng)，確定車輛的狀態(tài)，同時，針對數(shù)據(jù)庫對象預(yù)設(shè)的屬性對用戶進(jìn)行訪問，錄入結(jié)果。

３基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的汽車改進(jìn)

利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對車輛進(jìn)行改進(jìn)，主要是設(shè)定一定的規(guī)則，并通過軟件編程對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)車輛潛在的問題，并確定問題所在，給汽車制造商提出汽車改進(jìn)合理化建議。而汽車改進(jìn)主要是對汽車投入市場后針對車輛在使用中發(fā)現(xiàn)的問題與不足以及客戶反饋的問題進(jìn)行改進(jìn)或提高。對于汽車改進(jìn)可以分為兩類：一類是急需性改進(jìn)，如生產(chǎn)設(shè)計缺陷等；另一類是非急需性改進(jìn)，如對外形尺寸的改進(jìn)。

急需性改進(jìn)是指對汽車性能、安全方面的改進(jìn)，對汽車的質(zhì)量能有一個很大的提高。這與汽車部件的功能、位置、故障類型有關(guān)，數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)通過對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對于急需性改進(jìn)進(jìn)行及時的報警提示。下面舉例說明基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對汽車急需性改進(jìn)的發(fā)現(xiàn)過程。

設(shè)定一個基數(shù)ａ，設(shè)銷售的車輛數(shù)量為ｍ，當(dāng)ｍ ＞ ａ時數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測。設(shè)定一個臨界值ｐ１，數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)能夠根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)計算出在某一時間節(jié)點(diǎn)內(nèi)所售車輛中某一部件出現(xiàn)故障的比率（不包括維修后出現(xiàn)）ｐ，當(dāng)ｐ ＞ ｐ１ 時，認(rèn)為此部件的設(shè)計或工藝存在缺陷，然后判斷此部件與汽車的性能、安全的關(guān)系，確定需不需要立即進(jìn)行改進(jìn)，如果需要立即改進(jìn)，此時系統(tǒng)會做出提示，提醒汽車制造商，汽車的某個位置部件存在缺陷，汽車制造商據(jù)此分析部件的屬性數(shù)據(jù)，對問題進(jìn)行分析，確定問題所在并快速對缺陷進(jìn)行改進(jìn)。

非急需性改進(jìn)是指一些問題對汽車的整體性能影響不大，或汽車用戶提出的一些較為合理的建議，汽車制造商在對此款車進(jìn)行改進(jìn)時能夠參考借鑒。下面舉例來說明數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在汽車非急需性改進(jìn)中的作用。

假設(shè)汽車制造商準(zhǔn)備對某一款汽車進(jìn)行改進(jìn)，首先通過數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，設(shè)定臨界值ｐ２，對于一些非急需性改進(jìn)部件的問題率進(jìn)行統(tǒng)計，當(dāng)這些部件的問題率ｐ ＞ ｐ２時需要對此部件進(jìn)行改進(jìn)，然后，針對此部件中的數(shù)據(jù)屬性，分析改進(jìn)的位置與改進(jìn)方案。另外，對各問題按照出現(xiàn)頻率進(jìn)行排序，為汽車制造商改進(jìn)汽車提供借鑒。

綜上所述，基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的汽車改進(jìn)的主要流程如圖１所示。

４新車型的研究

一款新車型的研制，通常都要基于某種平臺或某一車型。通過對相關(guān)汽車平臺或車型數(shù)據(jù)的采集，能夠發(fā)現(xiàn)這些平臺的優(yōu)勢和不足，而新車的研制首先要盡可能避免存在先天缺陷和不足，因此，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對相關(guān)數(shù)據(jù)的發(fā)掘，發(fā)現(xiàn)其基于平臺或車型的缺陷或不足，對新車的研發(fā)有著重要的作用。所以，在研發(fā)新車之前，首先應(yīng)該對其使用平臺或基礎(chǔ)車型的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)掘，獲取車輛的相關(guān)信息，同時，在研制新車之前需要對市場需求進(jìn)行調(diào)研，了解社會需求以及對汽車性能的期望，這些數(shù)據(jù)的采集也可以通過４Ｓ店的問卷調(diào)查來實現(xiàn)。通過對這些信息的處理，獲取新車研發(fā)過程中需要注意的問題與客戶需求，從而研發(fā)出高質(zhì)量、高性能的車輛。

５結(jié)束語

先進(jìn)的設(shè)計理念是一款新車成功的基礎(chǔ)，但是過硬的質(zhì)量與性能才是其成功的保證。國產(chǎn)自主汽車只有依靠高質(zhì)量、高性能的才能躋身世界名牌汽車的行列。只有重視對數(shù)據(jù)的積累，從數(shù)據(jù)中挖掘出產(chǎn)品存在的問題才能對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，提高產(chǎn)品的性能與質(zhì)量。同時，在研制新產(chǎn)品的過程中，只有充分借鑒老產(chǎn)品的經(jīng)驗，避免老產(chǎn)品中存在的問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量，才能使新產(chǎn)品受到歡迎。只有這樣，我們才有底氣說：中國人開中國車，我們信得過。

主要參考文獻(xiàn)

［１］ 李國強(qiáng)，曹巧蓮，辛正宇，等． 淺談數(shù)據(jù)處理的新技術(shù)——數(shù)據(jù)挖掘［Ｊ］． 科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，２０１０（６）：８２－８５．

［２］ 黃長江． 淺析數(shù)據(jù)挖掘［Ｊ］． 科技信息，２０１０（１７）：６６－６７．

［３］ 楊道衡． 數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)實現(xiàn)研究［Ｊ］． 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，２０１０（１７）．

［４］ 李小榮． 數(shù)據(jù)挖掘在企業(yè)歷史數(shù)據(jù)中的應(yīng)用［Ｊ］． 中國管理信息化，２０１１（２）．

［５］ 吳金炎． 數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)在電子商務(wù)中的應(yīng)用綜述［Ｊ］． 福建教育學(xué)院學(xué)報，２０１０（４）．