基于Java的信用卡數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)

矯世全

遼寧錦州渤海大學信息科學與技術學院

基于Java的信用卡數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)

矯世全

遼寧錦州渤海大學信息科學與技術學院

隨著銀行信用卡市場在全球普及，信用卡在消費中占主導地位，大多數(shù)銀行信用卡業(yè)務都能為本行增加經濟收益，銀行嘗試在信用卡業(yè)務上創(chuàng)新或者優(yōu)化信用卡管理，銀行信用卡原始數(shù)據(jù)量巨大，通過分析原始數(shù)據(jù)挖掘潛在的商機，本文基于決策樹算法實現(xiàn)銀行信用卡數(shù)據(jù)挖掘的功能，實現(xiàn)決策信用卡業(yè)務功能。信用卡的數(shù)據(jù)庫中存在大量數(shù)據(jù)記錄，通過數(shù)據(jù)挖掘建立信用卡客戶、業(yè)務功能模型，統(tǒng)計分析信用卡的業(yè)務模型以降低銀行信用卡的運營風險，該系統(tǒng)構建以業(yè)績統(tǒng)計分析、銀行收益分析、重點業(yè)務領域分析等綜合性數(shù)據(jù)挖掘管理系統(tǒng)，促進銀行信用卡業(yè)務良性發(fā)展。本系統(tǒng)因信用卡實現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘具有可行性，針對于信用卡的數(shù)據(jù)挖掘建立挖掘模型，信用卡數(shù)據(jù)挖掘分析系統(tǒng)的設計對銀行經濟收益具有實際應用意義。

Java 銀行 信息卡 數(shù)據(jù)挖掘 決策樹算法

1 引言

銀行信用卡業(yè)務量不斷增長，基于數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計分析、存儲錄入、業(yè)務辦理等功能，由于信用卡數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)組織存儲凌亂，根本無法預測或者挖掘數(shù)據(jù)之間關聯(lián)，更不可能根據(jù)某種規(guī)則挖掘信用卡未來業(yè)務的發(fā)展趨勢。信用卡管理缺乏基于原始數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)，銀行信用卡業(yè)務為了奪得客戶和市場，實現(xiàn)銀行信用卡業(yè)務長遠的發(fā)展。銀行通過數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)深入分析不同信用卡客戶的實際需求，尋找潛在客戶源，為其提供有針對性的信用卡業(yè)務服務，是銀行提高市場占有率的關鍵，因此，基于數(shù)據(jù)挖掘方式實現(xiàn)客戶關系挖掘、重點業(yè)務挖掘等便成為銀行研究的重點問題。

信用卡成為現(xiàn)今普遍的支付方式，代表著信用憑證。信用卡業(yè)務集成了“存、貸、消”三種常用的功能，這是實現(xiàn)無紙無現(xiàn)鈔時代，它促進社會經濟發(fā)展和各類商品銷售，拉動國內經濟增長，對社會發(fā)展起到促進作用。

由于信用卡性質，需要實施基于數(shù)據(jù)挖掘手段整合信用卡業(yè)務需求。另外，銀行信用卡業(yè)務種類繁多，可能存在信用卡種類與客戶群不對稱的現(xiàn)象，務必會影響到信用卡發(fā)展趨勢，銀行使用信用卡業(yè)務的風險和獲取利潤并存。因此，銀行有必要對數(shù)據(jù)庫中的原始數(shù)據(jù)進行整合，實施有效地數(shù)據(jù)組織操作，將數(shù)據(jù)挖掘后的原始數(shù)據(jù)進行分析和歸類操作，可以幫助銀行推行信用業(yè)務，同時能夠準確地預測未來發(fā)展。

2 信用卡數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)功能性需求分析

本系統(tǒng)劃分為一級功能模塊和二級功能子模塊兩種。其中一級功能模塊賬戶管理、信用卡管理、數(shù)據(jù)挖掘管理、信用卡激活管理；二級功能模塊申請開卡業(yè)務、賬戶管理、開戶管理、信用卡管理、統(tǒng)計交易類型、統(tǒng)計交易金額、統(tǒng)計交易次數(shù)、統(tǒng)計客戶分布、統(tǒng)計查詢和激活功能。

①申請開卡：客戶通過銀行信用卡系統(tǒng)實現(xiàn)客戶資料填寫，完成信用卡開卡操作；

②賬戶管理：系統(tǒng)管理員實現(xiàn)對賬戶進行管理，修改信用卡狀態(tài)、管理信用卡業(yè)務；

③信用卡管理：實現(xiàn)對信用卡類型、額度、狀態(tài)等進行綜合性管理操作；

④數(shù)據(jù)挖掘管理：統(tǒng)計交易類型，實現(xiàn)信用卡不同類型的統(tǒng)計操作；統(tǒng)計交易類型，統(tǒng)計信用卡交易類型；統(tǒng)計交易額度，統(tǒng)計某個用戶一段時間內的交易額度；統(tǒng)計交易次數(shù)，統(tǒng)計銀行信用卡用戶表在一定時間內的交易次數(shù)；

⑤信用卡激活操作：系統(tǒng)的管理人員通過信用卡賬戶或者身份證號查詢或者激活操作，當信用卡開通之后必須進行激活才能進行后期的使用，包括：“存、貸、消”三種常用的功能。

2.2 系統(tǒng)非功能性需求分析

本文研究的信用卡數(shù)據(jù)挖掘管理系統(tǒng)的非功能性需求：

2.2.1 界面要求

要求該系統(tǒng)的功能界面按照統(tǒng)一界面風格設計，追求系統(tǒng)界面中控件布局合理、風格一致。

2.2.2 功能擴展性要求

系統(tǒng)的新功能擴展要求采用遠程服務器端進行功能擴展升級設計方案，其目的是當信用卡需求變更為新功能時，只在遠程的服務器端更新即可實現(xiàn)異步更新，使得系統(tǒng)新功能擴展的需求。

2.2.3 安全性能要求

為了保障系統(tǒng)安全性，避免系統(tǒng)在運行過程中受黑客惡意攻擊，當前的網絡環(huán)境下傳輸數(shù)據(jù)并不安全，如果對傳輸數(shù)據(jù)進行安全性保障，需要對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密和解密操作。

3 系統(tǒng)的功能結構設計

3.1 系統(tǒng)的總體設計目標

信用卡數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)實現(xiàn)的設計目標：

①系統(tǒng)資源整合操作，整合信用卡中心的原始業(yè)務數(shù)據(jù)，實現(xiàn)原始數(shù)據(jù)實時共享。

②方便辦理銀行信用卡業(yè)務。

③信用卡數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)并不是直接傳輸數(shù)據(jù)，而需要對原始數(shù)據(jù)進行加密和解密操作，數(shù)據(jù)保密性較好。

④系統(tǒng)的新務功能進行擴展操作，例如：網上自助查詢與服務管理功能等。

⑤軟件界面簡單快捷，有利于客戶和管理者在實際信用卡管理過程中投入使用。

3.2 基于決策樹算法信用卡數(shù)據(jù)挖掘算法描述

本文基于決策樹算法來實現(xiàn)對銀行信用卡的原始數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)挖掘操作，決策樹一度是數(shù)據(jù)挖掘實現(xiàn)的經典算法。算法巧妙的通過對已知訓練原始數(shù)據(jù)建立決策關系，再根據(jù)建好的決策樹模型實現(xiàn)對原始數(shù)據(jù)分析和歸類操作。建立決策過程可視為原始數(shù)據(jù)規(guī)則分類過程。

本文的基于決策樹構建數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的模型步驟如下：

①選擇經典的決策樹算法將銀行信用卡原始數(shù)據(jù)進行初步的分類與分析；

②經過預處理原始數(shù)據(jù)，由于銀行領域的數(shù)據(jù)特殊性和系統(tǒng)中存在大量的原始信用卡數(shù)據(jù)，如果想要通過對原始數(shù)據(jù)進行挖掘和應用，根據(jù)決策數(shù)據(jù)模型發(fā)現(xiàn)潛在原始數(shù)據(jù)匯總的重要的價值信息；

③基于決策樹算法訓練信用卡原始數(shù)據(jù)樣本，構建信用卡數(shù)據(jù)挖掘管理模型，而基于決策樹算法訓練獲取決策樹應用模型，更易于對數(shù)據(jù)挖掘的理解；

④根據(jù)應用模型獲取的關于原始數(shù)據(jù)分類結果，在本文的系統(tǒng)中存在功能模塊實現(xiàn)對原始數(shù)據(jù)的分類與評估操作，對信用卡的原始數(shù)據(jù)挖掘過程和挖掘結果進行排序，銀行信用卡中心工作人員根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘模型所獲取關數(shù)數(shù)據(jù)集合；

⑤最后將數(shù)據(jù)挖掘得到的整合數(shù)據(jù)采用圖或者表或者圖標結合的方式展現(xiàn)給銀行信用卡中心管理人員，以一種直觀可視化的方法便于對現(xiàn)在的業(yè)務分析和對未來信用卡業(yè)務發(fā)展動向進行預測。

3.3 基于決策樹算法信用卡數(shù)據(jù)挖掘算法實現(xiàn)

在設計數(shù)據(jù)挖掘過程中，決策樹的決策路徑表示信用卡原始分類的路徑，對于給定的某個信用卡原始數(shù)據(jù)集合D而言，對于已經輸入的變量I值，表示輸入變量值表示要選擇的數(shù)據(jù)挖掘算法序號值，如果在原始數(shù)據(jù)中要獲取到N個數(shù)據(jù)分類路徑，由于管理人員輸入的變量存在不確定性，如果給定樣本數(shù)據(jù)集合D存在多種分類結果時，當分類結果視為數(shù)據(jù)增長的決定性因素，根據(jù)決策樹的路徑實現(xiàn)的對給定的樣本D進行數(shù)據(jù)分類，其評價值作為熵，為了下一步數(shù)據(jù)N的分類，定義分類函數(shù)F，其輸入參數(shù)為給定樣本數(shù)據(jù)集合D和表示數(shù)據(jù)挖掘算法序號I值，函數(shù)公式記作：F(Di,I)，函數(shù)公式1表示為：

公式1中：i為n個數(shù)據(jù)樣本的第i個數(shù)據(jù)集合，n為總的數(shù)據(jù)集合總數(shù)，I表示序號，D給定樣本原始數(shù)據(jù)集合。

算法1 基于決策樹算法的信用卡數(shù)據(jù)挖掘過程input: D,I; //輸入D樣本原始數(shù)據(jù)和I序號，存在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)挖掘分類算法序號output: G//輸出對原始數(shù)據(jù)樣本的數(shù)據(jù)挖掘分類關系圖; 1:初始化 G←null,T←null; //初始化數(shù)據(jù)挖掘的分類圖和空值決策樹2:switch(I);//根據(jù)參數(shù)I值判斷使用數(shù)據(jù)挖掘算法，本文定義I=1為決策樹3:for i←0 to D.length;//根據(jù)循環(huán)預處理原始數(shù)據(jù)樣本4: D←P(D);//根據(jù)預處理函數(shù)還原給原始樣本數(shù)據(jù)5:end for; 6:T←decisionFunction(D,I);//構建一個以原始數(shù)據(jù)為準的決策樹7:List list←select data node and path on decision tree; //從決策樹的數(shù)據(jù)節(jié)點上選擇路徑作為本次挖掘數(shù)據(jù)結果8:for i←0 to list.size;//根據(jù)循環(huán)取出本次挖掘數(shù)據(jù)結果9: G←list.get(i)//獲取數(shù)據(jù)節(jié)點，將此節(jié)點添加到數(shù)據(jù)挖掘分類圖中10:end for 11:end switch 12:return G;//返回一個原始數(shù)據(jù)挖掘后的關系圖

算法1關于決策樹應用過程和算法偽代碼實現(xiàn)設計，實現(xiàn)了從樣本原始數(shù)據(jù)的構建信用卡決策分類數(shù)據(jù)，并將分類數(shù)據(jù)節(jié)點的路徑以圖或者表或者二者結合的形式表示，形成的數(shù)據(jù)關聯(lián)圖即直觀觀察，又便于信用卡中心對信用卡業(yè)務做出決策。

4 系統(tǒng)測試

4.1 系統(tǒng)測試目標與測試原則

針對數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，可使用相關測試工具完成系統(tǒng)的測試工作，預期目標如下：

4.1.1 整體測試目標

系統(tǒng)業(yè)務功能按照最終的需求分析設計，無嚴重缺陷即可，系統(tǒng)性能指標核系統(tǒng)響應時間在允許的范圍內。

4.1.2 功能測試

功能基本實現(xiàn)，每個功能之間完整通暢。

4.1.3 性能測試

多用戶、高并發(fā)、多任務訪問服務器均能符合相關要求，并支持較大大數(shù)據(jù)并發(fā)量查詢性能，性能測試在允許的范圍內。

4.2 系統(tǒng)測試結論

4.2.1 系統(tǒng)優(yōu)點

通過上面測試可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)功能上符合前期需求，為信用卡中心提供了良好應用平臺，一是能夠實現(xiàn)信用卡數(shù)據(jù)挖掘管理，二是為信用卡業(yè)務提供科學決策依據(jù)。

4.2.2 系統(tǒng)不足

系統(tǒng)對外接口未實現(xiàn)預留，隨著銀行信用卡業(yè)務不斷增多，信用卡數(shù)據(jù)挖掘會帶來巨大方便，該系統(tǒng)某些實用性的功能還需進一步擴展，更好的為信用卡中心服務。

5 結論與展望

本文研究的主要工作：

①做出符合銀行信用卡管理的需求分析。

②通過研究信用卡數(shù)據(jù)挖掘的成功案例，再加上前人論文的借鑒基礎上，熟悉Java編程語言的開發(fā)工作，熟練掌握了關于面向對象編程基本思想。

③分析本文所開發(fā)系統(tǒng)涉及到的關鍵技術與軟件設計思想，其中包括：編程技術和數(shù)據(jù)庫技術。詳細設計完成了系統(tǒng)的基本功能模塊實現(xiàn)，并為未來的信用卡業(yè)務發(fā)展預留部分待功能擴展接口，方便該系統(tǒng)擴展升級操作。

信用卡數(shù)據(jù)挖掘的需求會隨銀行信用卡業(yè)務進行不斷更新，有變更需求的系統(tǒng)軟件功能也隨著發(fā)生改變，信用卡功能內容也隨著不斷豐富。信用卡數(shù)據(jù)挖掘管仍然存在一些不足之處，這些待改進的地方有望在今后研究中加以著重改進和完善的方面。

[1]沈阿強,陳潔,秦娟.大客戶關系管理流程與實務[M].北京:人民郵電出版社,2007

[2]杜麗英,趙秀菊.基于數(shù)據(jù)挖掘的銀行客戶關系管理系統(tǒng)的研究[J].計算機光盤軟件與應用,2014,1:18-19