基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理系統(tǒng)設(shè)計

陳麗麗

(吉林建筑科技學(xué)院 發(fā)展規(guī)劃處，吉林 長春 130000)

0 引言

當(dāng)前信息技術(shù)快速發(fā)展，各行業(yè)對各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的抽取、統(tǒng)計等技術(shù)應(yīng)用逐漸成熟，但在實際開展對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計管理過程中，常常會因為各種原因無法實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分析。針對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和管理，主要涉及的數(shù)據(jù)類型包括設(shè)備數(shù)據(jù)、資產(chǎn)數(shù)據(jù)、客戶數(shù)據(jù)等[1]。若進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、管理時，沒有足夠的支撐條件，常會由于操作失誤，需要進(jìn)行二次管理[2-3]。關(guān)聯(lián)規(guī)則是為查詢提供更可靠依據(jù)的規(guī)則，通過關(guān)聯(lián)規(guī)則給出的決策結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)對用戶所需內(nèi)容更精準(zhǔn)的查詢。因此，結(jié)合關(guān)聯(lián)規(guī)則的應(yīng)用特點，本文在關(guān)聯(lián)規(guī)則的基礎(chǔ)上，開展對數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理系統(tǒng)的設(shè)計研究。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

考慮到對數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理需要，本文在對系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，按照圖1的設(shè)計思路實現(xiàn)對系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)基本組成的設(shè)計。

圖1 管理系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

從圖1中可以看出，本文硬件部分主要涉及界面顯示、維護(hù)器以及管理器。為了解決以往數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在的問題，本文在傳統(tǒng)管理系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，重點針對上述3種硬件進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計說明。

1.1 界面顯示設(shè)備選型

在本文系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示界面，利用Tableau作為系統(tǒng)顯示載體，選用TBS2000B型號顯示器作為本文管理系統(tǒng)的界面顯示設(shè)備，以此實現(xiàn)對數(shù)據(jù)在后臺數(shù)據(jù)庫中處理具體情況的展示。TBS2000B型號顯示器顯示屏為9英寸，具備15個水平規(guī)格，可提供更長的每屏幕時間以及5 M記錄長度，通道數(shù)多達(dá)20條，其中4條為模擬通道，16條為數(shù)字通道。通過數(shù)字顯示器和125種觸發(fā)組合，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的快速查詢，并通過Wave Inspector在顯示屏上實現(xiàn)各項指令動作。在TBS2000B型號顯示器中還引入了FilterVu ，可以有效降低數(shù)據(jù)在傳輸過程中周圍的噪聲，為后續(xù)管理提供精度需要[4]。

1.2 運(yùn)行維護(hù)設(shè)備選型

在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，一旦出現(xiàn)故障問題，應(yīng)當(dāng)在第一時間對其進(jìn)行排查，并找出解決方案。針對系統(tǒng)運(yùn)行過程中的維護(hù)設(shè)備主要包括數(shù)據(jù)維護(hù)和頁面維護(hù)兩種[5]。在系統(tǒng)運(yùn)行中，將數(shù)據(jù)統(tǒng)計更新時間設(shè)置為一個月1次，在Excel當(dāng)中實現(xiàn)對數(shù)據(jù)模板的更新，并對導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的更新。為了確保上述運(yùn)行需要，選用ELC-18-98640型號運(yùn)行維護(hù)芯片。將該芯片應(yīng)用到本文統(tǒng)計管理系統(tǒng)的服務(wù)器當(dāng)中，利用該型號芯片的維護(hù)功能實現(xiàn)對系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)。為了確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，在芯片當(dāng)中引入了低壓差穩(wěn)壓器，實現(xiàn)系統(tǒng)低噪聲、高波紋抑制比以及低電流消耗的運(yùn)行效果。

1.3 管理器設(shè)計

在對管理器的選擇時，選用TUVA4958-49870型號管理器。該型號管理器包含了一個智能TUVA芯片，采用交互型的CANnet通信協(xié)議，波特率為1 200～38 400可調(diào)，接口為RS232串口，延時為通道1～500 s可調(diào)，可支持無線WiFi云智能網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境通信傳輸。TUVA4958-49870型號管理器，在研發(fā)階段引入了loT物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，適用于各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)，可充分滿足用戶對管理學(xué)通提出的各項應(yīng)用需要。通過該型號管理器中具備的通道延時管理、模式管理以及定時管理等，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及系統(tǒng)整體運(yùn)行的自動化管理，解決以往由于人為操作失誤造成的損失[6]。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

2.1 數(shù)據(jù)抽取

在對各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和管理時，可將數(shù)據(jù)大致劃分為已執(zhí)行數(shù)據(jù)和未執(zhí)行數(shù)據(jù)兩種，利用SQLPLUS工具軟件完成對數(shù)據(jù)的抽取，并生成相應(yīng)的SQL語句，將其導(dǎo)入系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)報表，并結(jié)合腳本實現(xiàn)對被抽取數(shù)據(jù)的性能分析。針對不同類型的數(shù)據(jù)，由系統(tǒng)將其調(diào)用到相應(yīng)的應(yīng)用程序中，并在各個應(yīng)用程序內(nèi)完成對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和管理。針對不同應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)，為了確保后續(xù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和管理的便利，需要合并和清除定義問題步驟中的數(shù)據(jù)，通過對抽取數(shù)據(jù)的進(jìn)一步整合提升數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

2.2 基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)統(tǒng)計

假設(shè)兩種強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則分別為A和B，當(dāng)A≥B時，則對應(yīng)的項目集合存在A∪B的關(guān)系，并且在數(shù)據(jù)集合當(dāng)中必定存在頻繁項目集，而頻繁項目集A∪B能夠進(jìn)一步推導(dǎo)出關(guān)聯(lián)規(guī)則A≥B的置信度支持率。由于在海量數(shù)據(jù)中存在著多層結(jié)果，因此需要通過多層關(guān)聯(lián)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計。結(jié)合概念層次樹，在多個抽象空間中完成對多層抽象知識的描述，以此解決數(shù)據(jù)統(tǒng)計時由于多維數(shù)據(jù)空間中數(shù)據(jù)稀少而造成統(tǒng)計效率低的問題。結(jié)合上述關(guān)聯(lián)規(guī)則在從海量數(shù)據(jù)當(dāng)中獲取到有效的數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計。在系統(tǒng)當(dāng)利用Excel工具軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在管理過程中用戶可在對應(yīng)的數(shù)據(jù)上貼上相應(yīng)的屬性標(biāo)簽，以此完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計。

2.3 數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果分析與管理

在挖掘過程中，針對數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)集的支持度和置信度進(jìn)行計算，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有效描述。其中，支持度的計算公式為：

φ=x/m

(1)

公式(1)中，φ表示為數(shù)據(jù)的支持度，即在某項業(yè)務(wù)中該數(shù)據(jù)出現(xiàn)的概率；x表示為存在多組該數(shù)據(jù)同時出現(xiàn)的次數(shù)；m表示為所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)出現(xiàn)的次數(shù)。通過上述公式，得到數(shù)據(jù)的支持度后，利用該數(shù)據(jù)實現(xiàn)對管理過程中動態(tài)特性的描述。再針對數(shù)據(jù)的置信度進(jìn)行計算，計算公式為：

(2)

公式(2)中，c(X->Y)表示為置信度；n′表示為某項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)集合中出現(xiàn)的總次數(shù)。根據(jù)數(shù)據(jù)的置信度，實現(xiàn)對管理過程中數(shù)據(jù)安全性的評價。

3 對比實驗

3.1 實驗準(zhǔn)備

為了實現(xiàn)對本文上述提出的統(tǒng)計管理系統(tǒng)的驗證，選擇將本文系統(tǒng)與傳統(tǒng)基于微服務(wù)架構(gòu)的統(tǒng)計管理系統(tǒng)應(yīng)用到相同的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，在相同運(yùn)行環(huán)境中對比兩種系統(tǒng)的運(yùn)行效果。對于兩種管理系統(tǒng)客戶端的選擇，均選用CPU P4 1.7 G128 MB內(nèi)存、40 GB硬盤的服務(wù)器。為了實現(xiàn)對兩種系統(tǒng)統(tǒng)計效果的對比，選擇將統(tǒng)計結(jié)果可靠性作為評價指標(biāo)，利用統(tǒng)計效率作為量化評價結(jié)果。為了實現(xiàn)對兩種系統(tǒng)管理效果的對比，選擇將管控時長作為量化評價指標(biāo)。

3.2 統(tǒng)計效果對比

綜合上述論述，為實現(xiàn)對實驗組和對照組兩種系統(tǒng)統(tǒng)計效果的驗證，記錄在系統(tǒng)運(yùn)行不同時間條件下統(tǒng)計結(jié)果的效率，其計算公式為：

(3)

公式(3)中，β表示為系統(tǒng)統(tǒng)計效率；W表示為需要進(jìn)行統(tǒng)計的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)總量；w表示為在規(guī)定時間中未正確完成統(tǒng)計的數(shù)據(jù)量；t表示為規(guī)定系統(tǒng)運(yùn)行時間。根據(jù)上述計算公式(3)將實驗組和對照組管理系統(tǒng)的統(tǒng)計效率紀(jì)錄，如表1所示。

表1 實驗組與對照組統(tǒng)計效果對比

從表1可以看出，本文提出的基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的統(tǒng)計管理系統(tǒng)具備更高的統(tǒng)計效率，統(tǒng)計結(jié)果可靠性更高。

3.3 管理效果對比

在完成對兩種系統(tǒng)的統(tǒng)計效果對比后，在上述實驗準(zhǔn)備基礎(chǔ)上，針對兩種系統(tǒng)的管理效果進(jìn)行對比。兩種系統(tǒng)在上述相同的運(yùn)行環(huán)境當(dāng)中完成5次管理，分別對其達(dá)到預(yù)期管控效果時的管控時長進(jìn)行記錄，如圖2所示。

圖2 實驗組與對照組系統(tǒng)管理效果對比

從圖2可以看出，實驗組和對照組在對相同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計管理時，其管控時長大致變化幅度相同，但明顯每次管理中實驗組的管控時長更短。證明本文提出的基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理系統(tǒng)在實際應(yīng)用中，確保統(tǒng)計結(jié)果可靠性更高的同時，縮短管控時長，提高管理效率。

4 結(jié)語

為實現(xiàn)對各項業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與管理，在傳統(tǒng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，總結(jié)其存在的問題，并通過引入關(guān)聯(lián)規(guī)則實現(xiàn)對其優(yōu)化。在實際應(yīng)用中，利用本文提出的管理系統(tǒng)除了能夠?qū)θ粘I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計和管理外，還能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析和挖掘，提升數(shù)據(jù)的利用價值。但由于研究能力有限，在研究過程中并沒有考慮到關(guān)聯(lián)規(guī)則對數(shù)據(jù)挖掘時原始數(shù)據(jù)的廣泛性和豐富性，因此應(yīng)用結(jié)果欠深入和全面。針對這一問題，在后續(xù)的研究中還將進(jìn)行深入研究，從而實現(xiàn)對本文系統(tǒng)應(yīng)用性能的進(jìn)一步提升。