教育信息化背景下校園卡系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘的研究與實(shí)現(xiàn)

文明珠

摘要： 近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)、高性能計(jì)算機(jī)的信息技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的信息化項(xiàng)目應(yīng)用被投入到校園網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的建設(shè)中來(lái)，這就為進(jìn)一步發(fā)展和研究數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)提供了背景知識(shí)的支持。校園卡系統(tǒng)是高校建設(shè)智慧型校園的重要信息化載體，是高校的人、財(cái)、物等資源數(shù)據(jù)的重要整合和共享平臺(tái)，是衡量高校信息化程度的首要標(biāo)準(zhǔn)。該文以數(shù)據(jù)挖掘?yàn)榧夹g(shù)條件，對(duì)其在校園卡系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：信息化建設(shè)；數(shù)據(jù)挖掘；校園卡系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）05-0005-02

Abstract： in recent years， with the development of information technology， the Internet， high performance computers， more and more the application of the information project is devoted to the construction of the campus network information platform to the further development and research of data mining technology provides the background knowledge of the support. Campus card system is an important information carrier in the construction of intelligent campus. It is an important integration and sharing platform of human， financial， material and other resources. It is the primary standard to measure the degree of information technology in Colleges and universities. In this paper， the application of data mining technology to the campus card system development process is discussed.

Key words： information construction； data mining； campus card system

信息科技進(jìn)入了“大數(shù)據(jù)”時(shí)代，密集型數(shù)據(jù)的技術(shù)研究成為當(dāng)代科學(xué)研究的特征。校園卡系統(tǒng)是高校建設(shè)智慧型校園的重要信息化載體，是高校的人、財(cái)、物等資源數(shù)據(jù)的重要整合和共享平臺(tái)，是衡量高校信息化程度的首要標(biāo)準(zhǔn)。用戶對(duì)校園卡的應(yīng)用需求不再限于功能單一的消費(fèi)與身份識(shí)別，其應(yīng)用系統(tǒng)擴(kuò)展轉(zhuǎn)向面向服務(wù)需求的應(yīng)用，促使了校園卡系統(tǒng)的建設(shè)更要關(guān)注學(xué)校管理者，以及持卡人的核心服務(wù)價(jià)值的體現(xiàn)。高校的信息化工作主要體現(xiàn)在對(duì)校園科研教學(xué)、校務(wù)管理、生活服務(wù)工作各方面大數(shù)據(jù)的整合與利用，因此，通過(guò)大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘方式計(jì)算，對(duì)校園卡系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究提出了新的智能化、多樣化、人性化的要求。

1 校園卡處理數(shù)據(jù)存在的困難

目前各高校的校園一卡通系統(tǒng)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在各部門的管理功能，但是隨著校園建設(shè)的擴(kuò)大，各部門的工作量的加大，儲(chǔ)存在服務(wù)器上的數(shù)據(jù)量越來(lái)越龐大，它們成為服務(wù)器的工作負(fù)擔(dān)，卻又隱藏著校園管理的巨大信息量，讓學(xué)校都希望能從這些不完整的數(shù)據(jù)中挖掘出可用的信息基礎(chǔ)，從而為學(xué)校的管理者所使用，可以提高學(xué)校的管理效能，但如果對(duì)如此復(fù)雜而浩瀚的數(shù)據(jù)作出選擇和轉(zhuǎn)換，從而形成新的數(shù)據(jù)信息，成為校園卡應(yīng)用的重要研究工作。

2 研究校園卡數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用范圍

通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù)，對(duì)校園卡的消費(fèi)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。特別是對(duì)消費(fèi)群體分類與關(guān)聯(lián)規(guī)則的分析應(yīng)用，對(duì)學(xué)生校園卡消費(fèi)行為數(shù)據(jù)的挖掘，可以根據(jù)其消費(fèi)行為在整體上制定分類標(biāo)準(zhǔn)，研究消費(fèi)行為特征，從而得出數(shù)據(jù)加以分析應(yīng)用于管理工作中。目前根據(jù)校園卡的數(shù)據(jù)我們一般的應(yīng)用范圍分以下幾類：

1）對(duì)學(xué)生消費(fèi)行為的追蹤管理

根據(jù)校園一卡通系統(tǒng)里的日常消費(fèi)記錄，可以對(duì)學(xué)生的消費(fèi)行為進(jìn)行追蹤和研究，及時(shí)掌握當(dāng)今大學(xué)生的消費(fèi)現(xiàn)狀，并就出現(xiàn)的問(wèn)題加以引導(dǎo)。以學(xué)生的助學(xué)金貸款管理為例，如果單從輔導(dǎo)員憑學(xué)生的口述了解家庭情況是比較片面的。在助學(xué)金貸款管理上，除了要了解學(xué)生的家庭背景及日常生活情況外，還可以通過(guò)其在一卡通數(shù)據(jù)庫(kù)中的消費(fèi)紀(jì)錄觀察其消費(fèi)行為是否與家庭背景保持一致，為助學(xué)金貸款更有效的發(fā)放提供數(shù)據(jù)支持。

2）對(duì)學(xué)生的異常行為的追蹤管理

通過(guò)門禁信息的記錄，并根據(jù)學(xué)生的在線互動(dòng)行為評(píng)估其表現(xiàn)，協(xié)助管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的學(xué)生，從而進(jìn)行有針對(duì)性的教育與幫助。從學(xué)生的消費(fèi)數(shù)據(jù)和身份信息來(lái)統(tǒng)計(jì)學(xué)生每月的平均開(kāi)銷，進(jìn)出機(jī)房以及圖書館的頻率，得出認(rèn)證偏低區(qū)間的實(shí)證結(jié)果，老師可以利用這些數(shù)據(jù)結(jié)果分析學(xué)生性格或者生活習(xí)慣，同時(shí)可以了解到某些性格內(nèi)向而不愿意向老師說(shuō)明實(shí)情的學(xué)生。并且根據(jù)數(shù)據(jù)分析，可以了解學(xué)生學(xué)習(xí)的努力程度，為最終成績(jī)考核以及獎(jiǎng)學(xué)金的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)作參考。通過(guò)學(xué)校運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所的消費(fèi)信息，評(píng)估學(xué)生課外體育活動(dòng)的次數(shù)，分析學(xué)生的身體狀況，同時(shí)，也對(duì)大學(xué)生心理健康評(píng)估提供參考依據(jù)。

3）對(duì)商戶的經(jīng)營(yíng)情況的追蹤管理

通過(guò)學(xué)生在商戶的消費(fèi)次數(shù)和消費(fèi)金額的信息數(shù)據(jù)，可以分析學(xué)生對(duì)各商戶經(jīng)營(yíng)情況的滿意程度，幫助學(xué)?？陀^了解各商戶的實(shí)際經(jīng)營(yíng)情況，了解學(xué)生在生活層面的需求和期望，發(fā)現(xiàn)商戶在產(chǎn)品、服務(wù)上的不足之處，從而為學(xué)校對(duì)商戶管理經(jīng)營(yíng)策略提供決策支持，以提高服務(wù)質(zhì)量。針對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，相關(guān)部門還可以通過(guò)實(shí)地考察，調(diào)研等方式就問(wèn)題展開(kāi)深入研究。例如，可以根據(jù)飯?zhí)孟M(fèi)以及熱水消費(fèi)的數(shù)據(jù)，對(duì)食品材料的采購(gòu)和熱水供應(yīng)控制提供數(shù)據(jù)參考，避免食物能源的浪費(fèi)。

4）對(duì)圖書館信息服務(wù)潛力進(jìn)行挖掘

圖書館可以根據(jù)學(xué)生去圖書館的紀(jì)錄，分析讀者利用信息資源的規(guī)律，，可以跟蹤了解學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，可以判斷學(xué)生喜歡閱讀哪方面的書籍。這種數(shù)據(jù)分析的決策，不僅提高了圖書館信息服務(wù)的開(kāi)放性，而且更進(jìn)一步挖掘圖書館信息服務(wù)的潛力，讓圖書館從傳統(tǒng)的“我提供什么用戶就接受什么”運(yùn)作模式轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦偷摹坝脩粜枰裁次揖吞峁┦裁础钡姆?wù)模式。

3 校園一卡通數(shù)據(jù)挖掘設(shè)計(jì)系統(tǒng)的流程

數(shù)據(jù)挖掘是通過(guò)發(fā)現(xiàn)和提取的方法，從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)或者其他信息存儲(chǔ)中，把各種模糊、不完整的數(shù)據(jù)依據(jù)不同的算法或者規(guī)則提取一定的知識(shí)與信息，從而獲得更深層次數(shù)據(jù)的分析過(guò)程。這種把數(shù)據(jù)庫(kù)或者數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)作為基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)的決策系統(tǒng)，它的系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念必須以數(shù)據(jù)挖掘?yàn)橹攸c(diǎn)，同時(shí)其框架應(yīng)有效結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、OLAP 以及數(shù)據(jù)挖掘等功能部件。

1）問(wèn)題定義：首先要明確數(shù)據(jù)挖掘的需求，確定數(shù)據(jù)來(lái)源類型，然后建立校園一卡通數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)建立是整個(gè)數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，因?yàn)樗臄?shù)據(jù)合理與否直接影響數(shù)據(jù)分析的效率與結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2）數(shù)據(jù)提取和預(yù)處理：儲(chǔ)存在校園卡數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)大多是粗糙、模糊、原始的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，不能作為直接結(jié)果信息來(lái)為用戶提供數(shù)據(jù)決策，為了提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，我們要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的提取和清理，通過(guò)集成、轉(zhuǎn)換、歸約等預(yù)處理方法，精取數(shù)據(jù)信息，保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，提高后期數(shù)據(jù)挖掘工作的準(zhǔn)確性，從而降低系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程所需的工作時(shí)間。

3）知識(shí)獲取：這部分主要的工作就是根據(jù)前面所提取的數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘的算法，即用一些常用的表示方式，或者某種特定的方式，把用戶所需已挖掘的數(shù)據(jù)信息最后以excel表格方式呈現(xiàn)出來(lái)，這個(gè)階段是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目預(yù)測(cè)決策的重要階段。

4）評(píng)估：根據(jù)實(shí)際執(zhí)行情況對(duì)數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程中的具體處理階段進(jìn)行優(yōu)化，直到滿足用戶要求。評(píng)價(jià)是對(duì)數(shù)據(jù)挖掘的最后結(jié)果做出驗(yàn)證評(píng)論，其功能是以簡(jiǎn)潔、直觀的圖表和數(shù)字展現(xiàn)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果。以實(shí)現(xiàn)為研究的課題提供充分的科學(xué)依據(jù)，同時(shí)為管理者做出決策提供指導(dǎo)與幫助的研究目的。

4 結(jié)語(yǔ)

由以上的開(kāi)發(fā)流程，歸納出設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)該注意的幾個(gè)問(wèn)題，首先，我們要明確系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需求的目標(biāo)，然后利用數(shù)據(jù)挖掘流程模型建立數(shù)據(jù)庫(kù)或者數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，最后關(guān)鍵步驟，依不同的數(shù)據(jù)需求選擇不同的算法，提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量以得出結(jié)論。由于數(shù)據(jù)挖掘項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)常涉及范圍較廣，因此需要與多方面的人員共同合作完成工作。

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在校園卡信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用發(fā)展處于初級(jí)階段，本文對(duì)校園卡系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘項(xiàng)目開(kāi)發(fā)只進(jìn)行了些初步的嘗試，數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用不僅能夠充分地集成學(xué)?，F(xiàn)有的各個(gè)系統(tǒng)，還能夠進(jìn)一步提升校園的信息化管理水平，如分析大學(xué)生的借閱信息、商戶營(yíng)業(yè)數(shù)據(jù)分析、學(xué)生消費(fèi)行為輔助貧困獎(jiǎng)學(xué)金發(fā)放等，這些不同的分析可以有不同的結(jié)果。隨著數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用研究不斷的深入，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)方法不斷地完善和改進(jìn)，項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的方法論不斷更新，有待于我們繼續(xù)挖掘。

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