基于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的財務(wù)信息管理系統(tǒng)

靳鑫

摘? 要： 針對傳統(tǒng)的財務(wù)信息管理系統(tǒng)信息挖掘時間長的問題，設(shè)計一種基于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的財務(wù)信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)的硬件部分包括主控制器和CH375單片機(jī)，主控制器設(shè)計是為系統(tǒng)提供控制能力，CH375單片機(jī)滿足財務(wù)信息管理系統(tǒng)的實時性需求;系統(tǒng)軟件部分，利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法對財務(wù)信息深度發(fā)掘，確定財務(wù)信息中可靠的關(guān)系規(guī)則，在此基礎(chǔ)上，建立財務(wù)信息管理數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)財務(wù)信息管理。實驗對比結(jié)果表明，此次設(shè)計的基于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的財務(wù)信息管理系統(tǒng)比傳統(tǒng)系統(tǒng)財務(wù)信息挖掘時間短，能夠為財務(wù)信息管理提供幫助。

關(guān)鍵詞： 財務(wù)信息管理; 系統(tǒng)設(shè)計; 關(guān)聯(lián)規(guī)則確定; 控制器設(shè)計; 信息挖掘; 數(shù)據(jù)庫建立

Abstract： Since the traditional financial information management system takes long time for information mining， a financial information management system based on association rule mining algorithm is designed. The hardware part of the system includes the main controller and the CH375 single chip microcomputer. The main controller is used to provide the control ability for the system， and the CH375 single chip micro computer is adopted to meet the real?time demand of the financial information management system. In the software part of the system， the association rule mining algorithm is used to deeply explore the financial information and determine the reliable relationship rules in the financial information. On this basis， the financial information management database is established to realize the financial information management. The experimental comparison results show that the designed financial information management system based on association rule mining algorithm spends shorter information mining time than that of the traditional financial information management system， and can provide help for the financial information management.

Keywords： financial information management; system design; association rule confirmation; controller design; information mining; database construction

0? 引? 言

在現(xiàn)代企業(yè)中，財務(wù)部門管理著企業(yè)的資金流，負(fù)責(zé)將資金合理安排到企業(yè)的各個運作部門，因此對財務(wù)信息的管理是現(xiàn)代企業(yè)管理的核心內(nèi)容。目前的財務(wù)管理系統(tǒng)不能及時完善財務(wù)信息、整改、確認(rèn)、關(guān)閉等后續(xù)跟蹤流程，使審計人員不能有效針對性地開展后續(xù)審計工作，導(dǎo)致后期工作量大。同時由于財務(wù)信息管理時間過長，信息之間存在時效性差，不能提供統(tǒng)計、分析等功能缺陷，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的需要。此次研究主要解決傳統(tǒng)財務(wù)信息管理系統(tǒng)財務(wù)信息挖掘時間長的問題，因此利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法，設(shè)計一種基于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的財務(wù)信息管理系統(tǒng)。

關(guān)聯(lián)規(guī)則算法的實質(zhì)是尋找一種事物同其他幾種事物之間的相互依存性和關(guān)聯(lián)性，在數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)中都得到了廣泛的應(yīng)用。將關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法引入財務(wù)信息管理系統(tǒng)設(shè)計中，在眾多財務(wù)數(shù)據(jù)中探索數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，真實反應(yīng)出企業(yè)的經(jīng)營狀態(tài)，以提高財務(wù)管理水平。

1? 財務(wù)信息管理系統(tǒng)整體架構(gòu)

此次設(shè)計的財務(wù)信息管理系統(tǒng)主要由服務(wù)器、客戶端和數(shù)據(jù)庫三部分組成。其中，服務(wù)器核心作用是實驗應(yīng)用程序的邏輯運行;客戶端的核心作用是為用戶提供交互以及展示等功能;數(shù)據(jù)庫主要為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)挖掘、存儲與分析等功能。根據(jù)上述設(shè)計目的，此次所設(shè)計的財務(wù)信息管理系統(tǒng)如圖1所示。

此外，此次設(shè)計的財務(wù)信息管理系統(tǒng)重點為系統(tǒng)的軟件部分，以解決傳統(tǒng)系統(tǒng)財務(wù)信息挖掘時間長的問題。

2? 財務(wù)信息管理系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1? 主控制器設(shè)計

財務(wù)信息管理系統(tǒng)中信息資源較多，因此設(shè)計主控制器[1]，將其作為財務(wù)信息管理系統(tǒng)的核心部件，為系統(tǒng)提供控制能力，并外設(shè)接口，滿足數(shù)據(jù)空間需求。

選用IT公司的TM4589I89作為主控制器，該主控制器采用SIDO技術(shù)，整合了處理單元，內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，工作頻率可達(dá)35 MHz，內(nèi)部有512 B RAM。同時該主控制器外設(shè)接口[2]豐富，具有3個SCI接口、一個I2C總線、12位A/D等，能夠滿足財務(wù)信息關(guān)系系統(tǒng)的空間需求。

2.2? CH375單片機(jī)設(shè)計

選擇CH375單片機(jī)[3]，該設(shè)備具有較高的時鐘頻率、較多的外設(shè)接口控制器和集成控制器，能夠提高系統(tǒng)的工作效率。CH375單片機(jī)核心電路圖如圖2所示。

以CH375單片機(jī)為控制核心，頻率為20～133 MHz /100～233 MHz，內(nèi)置高速存儲器[4]，并擁有豐富的I/O資源。此外，還包括I2C，SPI，USB等總線或串行接口，片內(nèi)資源和擴(kuò)展[5]都非常豐富，能夠滿足財務(wù)信息管理系統(tǒng)的實時性需求。

3? 財務(wù)信息管理系統(tǒng)軟件設(shè)計

3.1? 財務(wù)信息深度挖掘

在上述硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)軟件設(shè)計。利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法對財務(wù)信息深度挖掘，根據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法原理，在眾多財務(wù)信息中找出最小支持度[6]和最小置信度[7]的信息的強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則，基于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的財務(wù)信息深度挖掘過程如圖3所示。

定義HGD是指含有項目集的事物占整個事物數(shù)據(jù)庫的百分比，記作[hi]，DKL指在整個事物數(shù)據(jù)中兩個項目集[8]的并集。假設(shè)在項目集[II=i1，i2，…，in]中，任意一個項目[i]都存在一個權(quán)值[9]，通過這個權(quán)值，衡量項目在整個集合中的重要性，權(quán)值越大，說明這個項目的重要性越突出。在此基礎(chǔ)上，將集合中的項目按照權(quán)值大小排序，得到一個從大到小的排列結(jié)合，最后構(gòu)成一個線性序集[10]。

用[z，x]表示項目集[I]中的元素，若[z

式中：[HGDz]代表元素[z]在數(shù)據(jù)中被發(fā)現(xiàn)的次數(shù);[D]代表財務(wù)信息數(shù)據(jù)的個數(shù);[fs]代表加權(quán)頻繁項目集;[faz]代表加權(quán)支持度的計算因子。

根據(jù)上述公式，完成財務(wù)信息最小加權(quán)支持度計算。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法計算數(shù)據(jù)置信度，若[z，x∈I]，[z?x=?]，則定義[z?x]的置信度為：

式中：[kz?x]代表兩個項目在數(shù)據(jù)中同時出現(xiàn)的次數(shù);[nx]代表數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)度;[Dz?x]代表[z?x]的置信度。

根據(jù)上述計算，找到財務(wù)信息中的頻繁項目集問題，確定財務(wù)信息中可靠的關(guān)系規(guī)則[11]，以此完成財務(wù)信息深度挖掘，為財務(wù)信息管理提供基礎(chǔ)。

3.2? 財務(wù)信息管理

在上述利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法對財務(wù)信息深度挖掘的基礎(chǔ)上，建立財務(wù)信息管理數(shù)據(jù)庫[12]，以對財務(wù)信息管理，數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)邏輯如圖4所示。

該數(shù)據(jù)庫中主要包含的基本信息如表1所示。

為實現(xiàn)財務(wù)信息管理系統(tǒng)中的信息共享，因此掛接接口，制定統(tǒng)一的接口管理[13]引擎進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配。

上述定義系統(tǒng)接口為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)交換功能，由于財務(wù)信息交換過程中容易受到噪聲影響，因此利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法，規(guī)范數(shù)據(jù)交換格式[14]，計算公式如下：

式中：[G]代表數(shù)據(jù)交換信息;[Kv]代表數(shù)據(jù)中心;[bt]代表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換因子;[m]代表數(shù)據(jù)存儲參數(shù)。

在上述數(shù)據(jù)庫建立完成的基礎(chǔ)上，根據(jù)財務(wù)信息管理數(shù)據(jù)庫的定義，對所有數(shù)據(jù)庫涉及的字段名稱[15]、類型、寬度等進(jìn)行定義，定義公式如下：

式中：[j]代表數(shù)據(jù)集成參數(shù);[i=1c]代表數(shù)據(jù)定義參數(shù);[b]代表數(shù)據(jù)集合因子;[d″]為數(shù)據(jù)庫信息。

對數(shù)據(jù)庫涉及的字段名稱、類型、寬度等定義的目的是維護(hù)數(shù)據(jù)庫，以此完成數(shù)據(jù)庫的建立。通過上述過程完成基于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的財務(wù)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計，為驗證上述設(shè)計系統(tǒng)的有效性，將進(jìn)行下一步實驗。

4? 實驗對比

4.1? 實驗準(zhǔn)備

為證明此次設(shè)計的基于關(guān)聯(lián)規(guī)則算法的財務(wù)信息管理系統(tǒng)的有效性，進(jìn)行實驗，并將傳統(tǒng)的財務(wù)信息管理系統(tǒng)與此次設(shè)計系統(tǒng)進(jìn)行對比，對比傳統(tǒng)系統(tǒng)和此次設(shè)計系統(tǒng)的財務(wù)信息挖掘時間。

實驗環(huán)境操作系統(tǒng)為Windows 7，內(nèi)存為8 GB，主頻為3.20 GHz，實驗環(huán)境如圖5所示。

上述實驗環(huán)境中，服務(wù)器主要轉(zhuǎn)化實驗數(shù)據(jù)信息，控制終端主要控制實驗過程，實驗數(shù)據(jù)由某公司生產(chǎn)的HG?OO8分析軟件生成。

實驗數(shù)據(jù)集選用某公司的財務(wù)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)集中主要包含10 000個文件，將實驗數(shù)據(jù)隨機(jī)分為5組，第1組數(shù)據(jù)包含500個文件，第2組數(shù)據(jù)中包含1 000個文件，第3組數(shù)據(jù)中包含1 500個文件，第4組數(shù)據(jù)中包含2 500個文件，第5組數(shù)據(jù)中包含4 500個文件，分別對比數(shù)據(jù)多與少的情況下兩種系統(tǒng)的信息挖掘時間。

4.2? 實驗結(jié)果分析

傳統(tǒng)財務(wù)信息管理系統(tǒng)與此次設(shè)計的基于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的財務(wù)信息管理系統(tǒng)的信息挖掘時間如圖6所示。

由上述實驗對比結(jié)果可知，在第1組實驗中，傳統(tǒng)系統(tǒng)的信息挖掘時間與此次設(shè)計系統(tǒng)的挖掘時間相差較少，但是隨著實驗數(shù)據(jù)的增加，傳統(tǒng)系統(tǒng)的財務(wù)信息挖掘時間逐漸增加，在第5次實驗時，兩者相差最大。而此次設(shè)計的基于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的財務(wù)信息管理系統(tǒng)整體的信息挖掘時間較少，因為此次設(shè)計的系統(tǒng)能夠?qū)ω攧?wù)信息深度挖掘，從而減少財務(wù)信息挖掘時間。

上述實驗證明，此次設(shè)計的基于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的財務(wù)信息管理系統(tǒng)比傳統(tǒng)的財務(wù)信息管理系統(tǒng)信息挖掘時間短，能夠為財務(wù)信息管理提供幫助。

5? 結(jié)? 語

本文設(shè)計一種基于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的財務(wù)信息管理系統(tǒng)。此系統(tǒng)硬件設(shè)計為系統(tǒng)提供了控制能力，其中CH375單片機(jī)的設(shè)計滿足了財務(wù)信息管理系統(tǒng)的實時性需求。系統(tǒng)的軟件部分為系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與存儲功能。實驗對比結(jié)果表明，此次設(shè)計的基于關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的財務(wù)信息管理系統(tǒng)比傳統(tǒng)系統(tǒng)信息挖掘時間少，能夠滿足財務(wù)信息管理的實時性需求，真實反應(yīng)出企業(yè)的經(jīng)營狀態(tài)，具有一定的實際應(yīng)用意義。

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