西南财经大学经济信息工程学院 课程论文（本科）
课程名称： 银行信息管理系统开发与实践
论文名称： 数据挖掘实践——公司指标体系因子分析
姓 名： 谢明佳
学 号： 40911049
成 绩：
2012年 11 月 1 日
数据挖掘实践——公司指标体系因子分析
学号：40911049 姓名：谢明佳
摘要：公司发展状态的指标体系已经成为了评价公司业绩最终重要的方法，而越来越多、越来越细化的公司评价指标面临着指标之间的复杂，重复性增加的问题。本篇论文旨在通过对常用公司评价指标进行因子分析，总结出影响公司指标的主要因素。并且对这些主要因素与公司发展的主要指标进行回归分析，得出这些主要因素与公司发展之间的关系，为相关的研究做出信息的补充。
关键词：公司指标体系 因子分析 数据挖掘
目录
1.研究意义 (3)
2.研究背景 (3)
2.1现有评价方法 (3)
2.2本次研究思路的来源 (4)
3.研究方式的选取与数据来源 (4)
3.1数据来源 (4)
3.2研究方式 (4)
4.因子分析 (5)
4.1因子分析指标变量对象 (5)
4.2因子分析过程 (6)
4.3因子分析结果说明 (9)
4.3.1截图说明 (9)
4.3.2结果分析 (10)
4.3.3因子具体说明 (11)
5.因子的实际验证 (12)
5.1找取替代因子 (12)
5.2每个因子与公司指标的关系 (5)
6.参考文献 (13)
1.研究意义
1.1更加直观、全面地观察公司发展的业绩
现有许多公司财政情况指标都能够表现一个公司的发展状态，其中比较常用的有总资产收益率、净利润、市盈率、股价，这些指标都能够精细地从不同的角度来看待公司的发展状态。但这些指标对于一个公司发展情况的描述更多地是从单一的角度来看待，可能并不全部且直接地反映出公司发展的情况。而且现有的各种财务指标描述的范围太小，反映内容存在着与其他的指标描述内容重叠的部分。综上所述，我们应该从繁多而具体的财务指标中找出最重要的“主成份”，这些“主成份”在很大程度上（当选取适当的方法）能够表现出这些具体财务指标所表达的意思。这样不仅能够更加方便决策者作出决策，更能够为现有公司发展状态指标研究提供更多的信息。
1.2从更多地维度观察公司发展
现有的指标能够在很大的程度进行多维度的观察公司发展状态，并且越来越多的指标也再被创造被利用来观察公司发展的状况。但如果我们能够找出影响这些指标最主要的因素，无疑能够在更多的维度上对公司发展进行重新的定义，并且能够起到比单纯“创造新指标”更好的作用。而现在的公司发展理论也说明，多维度地观察公司发展现状能够更多地了解到公司显性与隐形的信息，在信息获取上占有主动权。
1.3验证这些因素与公司现状的相关联关系
我们通过因子分析对现有指标的分析，得出主要的因子，这不仅仅能够让我们更多维度地观察一个公司的发展，而且我们可以研究这些“因子”与公司发展情况（如盈利指标P/E ratio）的相关性，这些相关性也能够为我们对公司指标的评价与公司指标研究提供更多的信息。通过探究这些“因子”与公司主要发展指标（如盈利指标P/E r atio）关联性的强弱，更进一步地理解公司指标的意义。
2.研究背景
2.1现有对公司指标的评价方式
现有传统对公司发展情况的定量研究基本以指标分析为主，现有的指标体系也是量化公司发展最重要的方法。可以将现有的指标体系分类为以下几类：
??短期偿债能力的指标
它们首要关心的是企业短期内在不致使财务状况恶化的前提下偿还债务的能力，主要包括流动比率、速动比率、现金比率、净营运资本对资产总额的比率。 ??长期偿债能力的指标
这类指标试图揭示企业在长期内偿还其债务的能力，主要包括总负债率、债务权益率、权益乘数、利息保障倍数。
??资产管理（周转）计量指标
它们所要描述的是企业如何高效率、精细地利用其资产，以实现销售收入。主要包括了存货周转率、存货周转天数、应收款周转率、资产周转率。
??获利能力计量指标
它们试图计量企业利用其资产的效率和管理经营业务的效率，主要包括利润率、资产报酬率、权益报酬率。
??市场价值计量指标
该指标只有公开上市的公司才能够直接计算，主要包括市价--‐盈余比率、市价--‐账面价值比率。
2.2本次研究思路的来源
本次研究思路来源于王学民老师所著的《应用多元统计分析》（第三版），上海财经大学出版社，2009其中的一道课后题。该题的整体思路是对现有公司评价指标进行因子分析，但因为作为课后练习题的原因，王学民老师可能为了更集中地讲解因子分析原理并没有对这个问题进行更加深入的解释，比如说对因子分析分析出来的“因子”，它们的具体含义与实际代表的含义，没有进一步具体的说明。
而因子分析与主成份分析最大的区别也在于分析出来的“因子”具有具体而实际的含义。考虑到“因子”的实际意义，在王学民老师的分析之外，为了验证因子与公司发展主要指标（如盈利指标P/E ratio）的相关性，也应该增加对因子与公司发展主要指标关联性的研究。
3.研究方式的选取与数据来源
3.1数据来源
本次数据是沪市604家上市公司2001年财务报表上的十个主要财务指标，分别是：主营业务收入（元）、主营业务利润（元）、利润总额（元）、净利润（元）、每股收益（元）、每股净资产（元）、净资产收益率（%）、总资产收益率（%）、资产总计（元）、股本。
以上数据来源于人大经济论坛（https://www.doczj.com/doc/8610899060.html,）计量经济学与统计论坛四区/计量经济学分析/应用多元统计分析（王学民 第三版）--‐数据、SAS程序及PPT资料下载。
3.2研究方式
本次研究的主要集中于对10个主要财务指标的因子分析，找出影响这些指标最关键的因素，而且为了之后“因子”与公司发展主要指标的关联性研究，因子需要这些因子具有具体且较为准确的意义。综合所有的研究要求与现有研究方法的支持，最终选择了因子分析。而之后的关联性研究，即“因子”与公司发展主要指标（如盈利指标P/E ratio）的关联性研究，因为本次研究主要需要了解其之间的相关性，因此采用线性回归对相关指标进行分析。本次研究所采用的工具是SAS E M M odule，除特殊变量要求，方法的设定都采用软件系统方法的默认值（例如因子分析过程中对因子分析方法参数值都采用系统默认值）
4.因子分析
4.1因子分析指标变量对象
??主营业务收入：主营业务收入是指企业经常性的、主要业务所产生的基本收入，如制造业的销售产品、非成品和提供工业性劳务作业的收入，在以下的分析中以X1表示。
??主营业务利润：又称基本业务利润，是主营业务收入减去主营业务成本和主营业务税金及附加得来的。
??利润总额：利润总额是指企业在生产经营过程中各种收入扣除各种耗费后的盈余，反映企业在报告期内实现的盈亏总额。
??净利润：净利润（收益）是指在利润总额中按规定交纳了所得税后公司的利润留成，一般也称为税后利润或净收入。
??每股收益：又称每股税后利润、每股盈余，指税后利润与股本总数的比
率。
??每股净资产：每股净资产是指股东权益与总股数的比率
??净资产收益率：是公司税后利润除以净资产得到的百分比率，该指标反映股东权益的收益水平，用以衡量公司运用自有资本的效率。
??总资产收益率：实际上，总资产收益率（ROA）是一个更为有效的指标。 总资产收益率的高低直接反映了公司的竞争实力和发展能力,也是决定公司是否应举债经营的重要依据。
??资产总计：资产总计指企业拥有或控制的能以货币计量的经济资源，包括各种财产、债权和其他权利。
??股本：是经公司章程授权、代表公司所有权的全部股份，既包括普通股也包括优先股，为构成公司股东权益的两个组成部分之一。
??P/E r atio：市盈率指在一个考察期（通常为12个月的时间）内，股票的价格和每股收益的比率。投资者通常利用该比例值估量某股票的投资价值，或者用该指标在不同公司的股票之间进行比较。
4.2因子分析的过程
本次数据分析前可以使用SAS Enterprise Module进行原始数据的观察，本次数据分析中的核心步骤因子分析也可以直接使用SAS Enterprise Module进行分析。故本次分析需要插入三个节点，分别是数据输入节点（WORK.TEST）、透视节点（Insight）、因子分析节点（Principal c omponents）。
图 1 S AS E M因子分析流程图
在具体的流程实现过程中，根据实验需要，将CODE作为id类型的数据，将公司名的Model R ole作为Rejected。具体流程图可见图1，变量设置情况可见图2 。
图 2 变量设置情况图
通过对原始数据的观察（见图3），我们可以得出一些基本的数据信息。其中作为代表股票代号的CODE数据列可以不需考虑，因为其仅仅作为主键使用。也可以通过数据输入节点的分析得出有关数据列的平均值、标准差、峰度、偏度等信息。
图 3 原始数据基本信息图
我们也可以通过透视节点进行进一步的数据分析，其中可以对每个数据进行进一步的分析，包括了对其分布的观察等更进一步的分析。由于数据种类较多，因此将x!（利润总额）变量举例，观察其分布（见图4）。
图 4 x3变量分布图
接下来对因子分析这个节点进行说明，将代表公司名称的NAME列的状态设为don’t use，因为其并不为影响公司发展的考虑因素，而其他的设置均使用系统的默认值。因子分析节点（Principal c omponents）的具体设置见图5。
图 5 因子分析节点设置
4.3因子分析结果说明
4.3.1截图说明
图 6 因子分析结果图
通过按照之前的设置进行因子分析，可以得出的结果如图6。可以看出总共分析出6个主要因子。其主要的规模方差，即特征值对于总方差的比列上来说，也可以看出数据是随着因子数量的增加，单个因子占总方差的比例也在降低。通过图6可以看出，主要的第一因子对于总方差的比例达到了90%以上，而之后的因子对于总方差的比例维持在10%以下。
图 7 累计贡献率图
而对于累计贡献率来说说，可以见图7，可以看出随着因子数量的增加，因子对与原始数据信息的贡献也主键增大，通过累计贡献率的图也可看出，在因子数量达到6个的时候，基本能够对原始数据的方差贡献100%，即基本能够代表出原始数据的全部信息。
对每个因子再进行具体的分析，可以通过因子的特征值与特征向量图来进行分析。我们可以通过累计贡献图看出，当我们取因子数为3时，累计贡献率基本上达到90%以上，因此我们可取前三个因子作为分析。
4.3.2结果分析
通过取因子数为3时软件的结果可看出，其因子分析结果如下（见表1） 表格 1 因子数为3时的因子分析结果
共性方差 变量 因子载荷
f! f! f!
x!：主营业务收入 0.659 --‐0.472 0.121 0.672
x!：主营业务利润 0.835 --‐0.346 0.097 0.826
x!：利润总额 0.886 0.003 --‐0.037 0.786
x!：净利润 0.888 0.037 --‐0.082 0.796
x!：每股收益 0.666 0.692 0.109 0.934
x!：每股净资产 0.391 0.367 0.814 0.951
x!：净资产收益率 0.527 0.670 --‐0.325 0.832
x!：总资产收益率 0.581 0.703 --‐0.260 0.899
x!：资产总计 0.747 --‐0.564 0.019 0.877
x!"：股本 0.636 --‐0.596 --‐0.219 0.808
0.878 0.982 0.991
所解释的总方差的
累计比例
图 8 因子分析结果输出图
通过对因子分析结果图（见图8）的分析，结合之前对因子的具体说明（表1），因子分析的结果表明。x!、x!、x!、x!、x!、x!"在因子f!上的载荷很小，而根据相关变量的性质与定义，因此可以将该因子作为股票的规模因子。在因子f!上，x!、x!、x!有很大的载荷，根据相关变量的定义，可以将其称为股票的收益率因子。在因子f!上，x!有很大的正载荷，x!有中等的正载荷，而其余变量的载荷基本都很小，这个因子可以称为股票的每股价值因子。
4.3.3因子具体说明
因子f!:规模因子，在主营业务收入、主营业务利润、利润总额、净利润、资
产总计、股本这6个变量上有很大的载荷，因此该因子表示了股票的规模性质，反映了股票对应的规模的计量结果。
因子f!：收益率因子，在每股收益、净资产收益率、总资产收益率上有较大的载荷，因此该因子表示了股票的盈利能力，反映了股票对应的盈利能力，即收益率的计量结果。
因子f!：每股价值因子，在每股收益与每股净资产上有较大的载荷，其余的变量都比较小，因此表明了其每一股的价值，平均后每股的表现水平，反映了每一股的表现。
5.因子的实际验证
5.1找取因子的替代指标
为了探究之前找出的“因子”与公司主要发展状态指标P/E ratio之间的相关关系，需要对相关的因子进行量化。根据之前找出的因子的解释可以将因子的具体含义定义为以下的指标，方便回归研究：
规模因子：反映股票所代表公司“规模”方面的信息，可以用利润总额来量化。
收益率因子：反映股票所代表公司“收益能力”方面的信息，可以用总资产收益率来量化。
每股价值因子：反映平均后每一股的表现，可以用每股收益来进行量化。 通过现有的理论可以将公司的发展现状用P/E r atio来代表。
5.2每个因子与公司指标的关系
由于作者的能力有限，并未找到市盈率的数据源，因此本次论文仅将回归部分的回归过程方法设计提出，实际数据的回归结果并未列出，请读者见谅。
由于使用回归的统计模型来进行因子与P/E ratio之间关系的分析，故可以设计以下的SAS E M的流程图，见图9。
图 9 回归流程图
在回归的设计中，利润总额、总资产收益率、每股收益作为回归的解释变量，P/E ratio作为回归的被解释变量。因此本次总共进行3次回归，以便能够对每个因子与P/E ratio线性关系的研究。并且可以通过结果中出现的线性方程进行分析，通过方程中参数的正负性可以研究解释变量与被解释变量之间关系的正负性，可以通过方程中参数的大小研究解释变量与被解释变量之间的关系的强弱性。
6.参考文献
[1]. 王学民．应用多元统计分析[M]．上海：上海财经大学出版社，2009
[2]. Stephen A. Ross, Randolph W. Westerfield, Jeffrey F. Jaffe．Corporate Finance[M]．北
京：机械工业出版社，2009
一、解答题（满分30分，每小题5分） 1. 怎样理解数据挖掘和知识发现的关系？请详细阐述之 首先从数据源中抽取感兴趣的数据，并把它组织成适合挖掘的数据组织形式；然后，调用相应的算法生成所需的知识；最后对生成的知识模式进行评估，并把有价值的知识集成到企业的智能系统中。 知识发现是一个指出数据中有效、崭新、潜在的、有价值的、一个不可忽视的流程，其最终目标是掌握数据的模式。流程步骤：先理解要应用的领域、熟悉相关知识，接着建立目标数据集，并专注所选择的数据子集；再作数据预处理，剔除错误或不一致的数据；然后进行数据简化与转换工作；再通过数据挖掘的技术程序成为模式、做回归分析或找出分类模型；最后经过解释和评价成为有用的信息。 2. 时间序列数据挖掘的方法有哪些，请详细阐述之 时间序列数据挖掘的方法有： 1）、确定性时间序列预测方法:对于平稳变化特征的时间序列来说，假设未来行为与现在的行为有关，利用属性现在的值预测将来的值是可行的。例如，要预测下周某种商品的销售额，可以用最近一段时间的实际销售量来建立预测模型。 2）、随机时间序列预测方法:通过建立随机模型，对随机时间序列进行分析，可以预测未来值。若时间序列是平稳的，可以用自回归(Auto Regressive，简称AR)模型、移动回归模型(Moving Average，简称MA)或自回归移动平均(Auto Regressive Moving Average，简称ARMA)模型进行分析预测。 3）、其他方法:可用于时间序列预测的方法很多，其中比较成功的是神经网络。由于大量的时间序列是非平稳的，因此特征参数和数据分布随着时间的推移而变化。假如通过对某段历史数据的训练，通过数学统计模型估计神经网络的各层权重参数初值，就可能建立神经网络预测模型，用于时间序列的预测。
第一章 数据挖掘定义 技术层面：数据挖掘就是从大量数据中，提取潜在有用的信息和知识的过程。 商业层面：数据挖掘就是一种商业信息处理技术，其主要特点是对大量业务数据进行抽取、转换、分析和建模处理，从中提取辅助商业决策的关键性数据。 数据挖掘任务 预测任务 根据其它属性的值预测特定属性的值，如分类、回归、离群点检测。 描述任务 寻找概括数据中潜在联系的模式，如聚类分析、关联分析、演化分析、序列模式挖掘。 (1) 分类(Classification)分析 分类分析，通过分析示例数据库中的数据为每个类别做出准确的描述或建立分析模型或挖掘出分类规则，然后用此分类规则对其它数据库中的记录进行分类。 分类分析广泛应用于用户行为分析(受众分析)、风险分析、生物科学等。 (2) 聚类(Clustering)分析 “物以类聚，人以群分”。聚类分析技术试图找出数据集中的共性和差异，并将具有共性的对象聚合在相应的类中。聚类可以帮助决定哪些组合更有意义，广泛应用于客户细分、定向营销、信息检索等等。 (3) 回归(Regression )分析 回归分析是确定两种或两种以上变数间相互依赖的定量关系的一种分析方法。其可应用于风险分析、作文自动评分等领域。 (4) 关联(Association)分析 关联分析，发现特征之间的相互依赖关系，通常是从给定的数据集中发现频繁出现的模式知识(又称为关联规则)。关联分析广泛用于市场营销、事务分析等领域。 聚类与分类的主要区别 聚类与分类是容易混淆的两个概念，聚类是一种无指导的观察式学习，没有预先定义的类。而分类问题是有指导的示例式学习，预先定义的类。 数据挖掘过程 数据挖掘和知识发现紧密相连。知识发现是从数据中发现有用知识的整个过程 ?知识发现的主要步骤： ?数据清洗。其作用是清除数据噪声和与挖掘主题明显无关的数据。 ?数据集成。其作用是将来自多数据源中的相关数据组合到一起。 ?数据转换。其作用是将数据转换为易于进行数据挖掘的数据存储形式。 ?数据挖掘。其作用是利用智能方法挖掘数据模式或规律知识。 ?模式评估。其作用是根据一定评估标准从挖掘结果筛选出有意义的相关知识。 ?知识表示。其作用是利用可视化和知识表达技术，向用户展示所挖掘的相关知识
一、数据挖掘的目的 数据挖掘(Data Mining)阶段首先要确定挖掘的任务或目的。数据挖掘的目的就是得出隐藏在数据中的有价值的信息。数据挖掘是一门涉及面很广的交叉学科，包括器学习、数理统计、神经网络、数据库、模式识别、粗糙集、模糊数学等相关技术。它也常被称为“知识发现”。知识发现(KDD)被认为是从数据中发现有用知识的整个过程。数据挖掘被认为是KDD过程中的一个特定步骤，它用专门算法从数据中抽取模式(patter，如数据分类、聚类、关联规则发现或序列模式发现等。数据挖掘主要步骤是：数据准备、数据挖掘、结果的解释评估。二、数据挖掘算法说明 确定了挖掘任务后，就要决定使用什么样的挖掘算法。由于条件属性在各样本的分布特性和所反映的主观特性的不同, 每一个样本对应于真实情况的局部映射。建立了粗糙集理论中样本知识与信息之间的对应表示关系, 给出了由属性约简求约简决策表的方法。基于后离散化策略处理连续属性, 实现离散效率和信息损失之间的动态折衷。提出相对值条件互信息的概念衡量单一样本中各条件属性的相关性, 可以充分利用现有数据处理不完备信息系统。 本次数据挖掘的方法是两种，一是找到若干条特殊样本，而是找出若干条特殊条件属性。最后利用这些样本和属性找出关联规则。（第四部分详细讲解样本和属性的选择） 三数据预处理过程 数据预处理一般包括消除噪声、推导计算缺值数据、消除重复记录、完成数据类型转换(如把连续值数据转换为离散型数据，以便于符号归纳，或是把离散型数据转换为连续)。 本文使用的数据来源是名为“CardiologyCategorical”的excel文件中的“源数据”。该数据表共303行，14个属性。即共有303个样本。将该数据表的前200行设为训练样本，剩下后的103行作为测试样本，用基于粗糙集理论的属性约简的方法生成相应的规则，再利用测试样本对这些规则进行测试。 首先对源数据进行预处理，主要包括字符型数据的转化和数据的归一化。 数据预处理的第一步是整理源数据，为了便于matlab读取数据，把非数字数据转换为离散型数字数据。生成lisanhua.xsl文件。这一部分直接在excel工作表中直接进行。 步骤如下： 将属性“sex”中的“Male”用“1”表示，“Female”用“2”表示； 将属性“chest pain type”中的“Asymptomatic”用“1”表示，“Abnormal Angina”用“2”表示，“Angina”用“3”表示，“NoTang”用“4”表示；
一、解答题（满分3０分，每小题5分) 1. 怎样理解数据挖掘和知识发现的关系?请详细阐述之 首先从数据源中抽取感兴趣的数据，并把它组织成适合挖掘的数据组织形式;然后,调用相应的算法生成所需的知识;最后对生成的知识模式进行评估，并把有价值的知识集成到企业的智能系统中。 知识发现是一个指出数据中有效、崭新、潜在的、有价值的、一个不可忽视的流程，其最终目标是掌握数据的模式。流程步骤:先理解要应用的领域、熟悉相关知识，接着建立目标数据集，并专注所选择的数据子集;再作数据预处理，剔除错误或不一致的数据；然后进行数据简化与转换工作；再通过数据挖掘的技术程序成为模式、做回归分析或找出分类模型；最后经过解释和评价成为有用的信息。 2.时间序列数据挖掘的方法有哪些，请详细阐述之 时间序列数据挖掘的方法有: １)、确定性时间序列预测方法:对于平稳变化特征的时间序列来说，假设未来行为与现在的行为有关，利用属性现在的值预测将来的值是可行的。例如，要预测下周某种商品的销售额，可以用最近一段时间的实际销售量来建立预测模型。 ２）、随机时间序列预测方法：通过建立随机模型,对随机时间序列进行分析,可以预测未来值。若时间序列是平稳的,可以用自回归(Auto Ｒegressiｖe，简称AR)模型、移动回归模型(Ｍovｉng Ａveｒage,简称ＭＡ）或自回归移动平均(Aｕto Regrｅssive Moｖiｎg Aｖeraｇe，简称AＲMＡ)模型进行分析预测。 3)、其他方法:可用于时间序列预测的方法很多,其中比较成功的是神经网络。由于大量的时间序列是非平稳的,因此特征参数和数据分布随着时间的推移而变化。假如通过对某段历史数据的训练，通过数学统计模型估计神经网络的各层权重参数初值，就可能建立神经网络预测模型,用于时间序列的预测。
2013教育部-IBM产学合作专业综合改革项目 厦门大学《数据挖掘原理及实践》课程习题 第4章数据仓库与数据的概念描述 1. 数据仓库的定义是什么? 数据仓库有哪些显著特征? 2. 请简述数据概化的过程和基本方法。 3. 假定数据仓库包含三维: time, doctor, patient, 和两个度量: count和charge, 其中charge是医生对病人一次诊治的收费。 (1) 列举三种流行的数据仓库建模模式。 (2) 使用(1) 列举的模式之一, 画出上面的数据仓库的模式图。 (3) 由基本方体[day, doctor, patient]开始, 为列出2004年每位医生的收费总数, 应当执行哪些OLAP操作。 4. 假定BigUniversity的数据仓库包含如下4维: student, course, semester和instructor；2个度量: count和avg_grade。在最低的概念层(例如: 对于给定的学生. 课程. 学期和教师的组合), 度量avg_grade存放学生的实际课程成绩。在较高的概念层, avg_grade存放给定组合的平均成绩。 (1) 该数据仓库画出雪花型模型图。 (2) 由基本方体[student, course, semester, instructor]开始, 为列出BigUniversity 每个学生的CS课程的平均成绩, 应当使用哪些特殊的OLAP操作。 (3) 如果每维有5层(包含all), 如“student 哈尔滨工业大学 数据挖掘理论与算法实验报告(2016年度秋季学期) 课程编码S1300019C 授课教师邹兆年 学生姓名汪瑞 学号 16S003011 学院计算机学院 一、实验内容 决策树算法是一种有监督学习的分类算法；kmeans是一种无监督的聚类算法。 本次实验实现了以上两种算法。在决策树算法中采用了不同的样本划分方式、不同的分支属性的选择标准。在kmeans算法中，比较了不同初始质心产生的差异。 本实验主要使用python语言实现，使用了sklearn包作为实验工具。 二、实验设计 1.决策树算法 1.1读取数据集 本次实验主要使用的数据集是汽车价值数据。有6个属性，命名和属性值分别如下： buying: vhigh, high, med, low. maint: vhigh, high, med, low. doors: 2, 3, 4, 5more. persons: 2, 4, more. lug_boot: small, med, big. safety: low, med, high. 分类属性是汽车价值，共4类，如下： class values：unacc, acc, good, vgood 该数据集不存在空缺值。 由于sklearn.tree只能使用数值数据，因此需要对数据进行预处理，将所有标签类属性值转换为整形。 1.2数据集划分 数据集预处理完毕后，对该数据进行数据集划分。数据集划分方法有hold-out法、k-fold交叉验证法以及有放回抽样法（boottrap）。 Hold—out法在pthon中的实现是使用如下语句： 其中，cv是sklearn中cross_validation包，train_test_split 方法的参数分别是数据集、数据集大小、测试集所占比、随机生成方法的可 《数据挖掘论文》 数据挖掘分类方法及其应用 课程名称：数据挖掘概念与技术姓名 学号： 指导教师： 数据挖掘分类方法及其应用 作者：来煜 摘要：社会的发展进入了网络信息时代，各种形式的数据海量产生，在这些数据的背后隐藏这许多重要的信息，如何从这些数据中找出某种规律，发现有用信息，越来越受到关注。为了适应信息处理新需求和社会发展各方面的迫切需要而发展起来一种新的信息分析技术，这种局势称为数据挖掘。分类技术是数据挖掘中应用领域极其广泛的重要技术之一。各种分类算法有其自身的优劣，适合于不同的领域。目前随着新技术和新领域的不断出现，对分类方法提出了新的要求。 。 关键字：数据挖掘；分类方法；数据分析 引言 数据是知识的源泉。但是，拥有大量的数据与拥有许多有用的知识完全是两回事。过去几年中，从数据库中发现知识这一领域发展的很快。广阔的市场和研究利益促使这一领域的飞速发展。计算机技术和数据收集技术的进步使人们可以从更加广泛的范围和几年前不可想象的速度收集和存储信息。收集数据是为了得到信息，然而大量的数据本身并不意味信息。尽管现代的数据库技术使我们很容易存储大量的数据流，但现在还没有一种成熟的技术帮助我们分析、理解并使数据以可理解的信息表示出来。在过去，我们常用的知识获取方法是由知识工程师把专家经验知识经过分析、筛选、比较、综合、再提取出知识和规则。然而，由于知识工程师所拥 有知识的有局限性，所以对于获得知识的可信度就应该打个折扣。目前，传统的知识获取技术面对巨型数据仓库无能为力，数据挖掘技术就应运而生。 数据的迅速增加与数据分析方法的滞后之间的矛盾越来越突出，人们希望在对已有的大量数据分析的基础上进行科学研究、商业决策或者企业管理，但是目前所拥有的数据分析工具很难对数据进行深层次的处理，使得人们只能望“数”兴叹。数据挖掘正是为了解决传统分析方法的不足，并针对大规模数据的分析处理而出现的。数据挖掘通过在大量数据的基础上对各种学习算法的训练，得到数据对象间的关系模式，这些模式反映了数据的内在特性，是对数据包含信息的更高层次的抽象。目前，在需要处理大数据量的科研领域中，数据挖掘受到越来越多的关注，同时，在实际问题中，大量成功运用数据挖掘的实例说明了数据挖掘对科学研究具有很大的促进作用。数据挖掘可以帮助人们对大规模数据进行高效的分析处理，以节约时间，将更多的精力投入到更高层的研究中，从而提高科研工作的效率。 分类技术是数据挖掘中应用领域极其广泛的重要技术之一。至今已提出了多种分类算法，主要有决策树、关联规则、神经网络、支持向量机和贝叶斯、k－临近法、遗传算法、粗糙集以及模糊逻辑技术等。大部分技术都是使用学习算法确定分类模型，拟合输入数据中样本类别和属性集之间的联系，预测未知样本的类别。训练算法的主要目标是建立具有好的泛化能力的模型，该模型能够准确地预测未知样本的类别。 1．数据挖掘概述 数据挖掘又称数据库中的知识发现，是目前人工智能和数据库领域研究的热点问题，所谓数据挖掘是指从数据库的大量数据中揭示出隐含的、先前未知的并有潜在价值的信息的非平凡过程。数据挖掘是一种决策支持过程，它主要基于人工智能、机器学习、模式识别、统计学、数据库、可视化技术等，高度自动化地分析企业的数据，做出归纳性的推理，从中挖掘出潜在的模式，帮助决策者调整市场策略，减少风险，做出正确的决策。 数据挖掘是通过分析每个数据，从大量数据中寻找其规律的技术，主要有数据 数据挖掘-题库带答案 1、最早提出“大数据”时代到来的是全球知名咨询公司麦肯锡() 答案：正确 2、决策将日益基于数据和分析而作出,而并非基于经验和直觉() 答案：错误 解析：决策将日益基于数据和分析而作出,而并非基于经验和直觉 3、2011年被许多国外媒体和专家称为“大数据元年”() 答案：错误 解析：2013年被许多国外媒体和专家称为“大数据元年” 4、我国网民数量居世界之首,每天产生的数据量也位于世界前列() 答案：正确 5、商务智能的联机分析处理工具依赖于数据库和数据挖掘。() 答案：错误 解析：商务智能的联机分析处理工具依赖于数据仓库和多维数据挖掘。 6、数据整合、处理、校验在目前已经统称为 EL() 答案：错误 解析：数据整合、处理、校验在目前已经统称为 ETL 7、大数据时代的主要特征() A、数据量大 B、类型繁多 C、价值密度低 D、速度快时效高 答案： ABCD 8、下列哪项不是大数据时代的热门技术() A、数据整合 B、数据预处理 C、数据可视化 D、 SQL 答案： D 9、()是一种统计或数据挖掘解决方案,包含可在结构化和非结构化数据中使用以确定未来结果的算法和技术。 A、预测 B、分析 C、预测分析 D、分析预测 答案： C 10、大数据发展的前提? 答案： 解析：硬件成本的降低,网络带宽的提升,云计算的兴起,网络技术的发展,智能终端的普及,电子商务、社交网络、电子地图等的全面应用,物联网的兴起 11、调研、分析大数据发展的现状与应用领域。? 答案： 解析：略 12、大数据时代的主要特征? 答案： 解析：数据量大(Volume) 第一个特征是数据量大。大数据的起始计量单位至少是P(1000个T)、E(100万个T)或Z(10亿个T)。 类型繁多(Variety) 第二个特征是数据类型繁多。包括网络日志、音频、视频、图片、地理位置信息等等,多类型的数据对数据的处理能力提出了更高的要求。 价值密度低(Value) 第三个特征是数据价值密度相对较低。如随着物联网的广泛应用,信息感知无处不在,信息海量,但价值密度较低,如何通过强大的机器算法更迅速地完成数据的价值“提纯”,是大数据时代亟待解决的难题。 速度快、时效高(Velocity) 第四个特征是处理速度快,时效性要求高。这是大数据区分于传统数据挖掘最显著的特征。 13、列举大数据时代的主要技术? 答案： 解析：预测分析: 预测分析是一种统计或数据挖掘解决方案,包含可在结构化和非结构化数据中使用以确定未来结果的算法和技术。可为预测、优化、预报和模拟等许多其他用途而部署。随着现在硬件和软件解决方案的成熟,许多公司利用大数据技术来收集海量数据、训练模型、优化模型,并发布预测模型来提高业务 数据挖掘（8）：朴素贝叶斯分类算法原理与实践 隔了很久没有写数据挖掘系列的文章了，今天介绍一下朴素贝叶斯分类算法，讲一下基本原理，再以文本分类实践。 一个简单的例子 朴素贝叶斯算法是一个典型的统计学习方法，主要理论基础就是一个贝叶斯公式，贝叶斯公式的基本定义如下： 这个公式虽然看上去简单，但它却能总结历史，预知未来。公式的右边是总结历史，公式的左边是预知未来，如果把Y看出类别，X看出特征，P(Yk|X)就是在已知特征X的情况下求Yk类别的概率，而对P(Yk|X)的计算又全部转化到类别Yk的特征分布上来。举个例子，大学的时候，某男生经常去图书室晚自习，发现他喜欢的那个女生也常去那个自习室，心中窃喜，于是每天买点好吃点在那个自习室蹲点等她来，可是人家女生不一定每天都来，眼看天气渐渐炎热，图书馆又不开空调，如果那个女生没有去自修室，该男生也就不去，每次男生鼓足勇气说：“嘿，你明天还来不？”,“啊，不知道，看情况”。然后该男生每天就把她去自习室与否以及一些其他情况做一下记录，用Y表示该女生是否去自习室，即Y={去，不去}，X是跟去自修室有关联的一系列条件，比如当天上了哪门主课，蹲点统计了一段时间后，该男生打算今天不再蹲点，而是先预测一下她会不会去，现在已经知道了今天上了常微分方法这么主课，于是计算P(Y=去|常微分方 程)与P(Y=不去|常微分方程)，看哪个概率大，如果P(Y=去|常微分方程) >P(Y=不去|常微分方程)，那这个男生不管多热都屁颠屁颠去自习室了，否则不就去自习室受罪了。P(Y=去|常微分方程)的计算可以转为计算以前她去的情况下，那天主课是常微分的概率P(常微分方程|Y=去)，注意公式右边的分母对每个类别（去/不去）都是一样的，所以计算的时候忽略掉分母，这样虽然得到的概率值已经不再是0~1之间，但是其大小还是能选择类别。 后来他发现还有一些其他条件可以挖，比如当天星期几、当天的天气，以及上一次与她在自修室的气氛，统计了一段时间后，该男子一计算，发现不好算了，因为总结历史的公式： 这里n=3，x(1)表示主课，x(2)表示天气，x(3)表示星期几，x(4)表示气氛，Y仍然是{去，不去}，现在主课有8门，天气有晴、雨、阴三种、气氛有A+,A,B+,B，C五种，那么总共需要估计的参数有8*3*7*5*2=1680个，每天只能收集到一条数据，那么等凑齐1 680条数据大学都毕业了，男生打呼不妙，于是做了一个独立性假设，假设这些影响她去自习室的原因是独立互不相关的，于是 有了这个独立假设后，需要估计的参数就变为，(8+3+7+5)*2 = 46个了，而且每天收集的一条数据，可以提供4个参数，这样该男生就预测越来越准了。 1.前言 随着中国加入WTO，国金融市场正在逐步对外开放，外资金融企业的进入在带来先进经营理念的同时，无疑也加剧了中国金融市场的竞争。金融业正在快速发生变化。合并、收购和相关法规的变化带来了空前的机会，也为金融用户提供了更多的选择。节约资金、更完善的服务诱使客户转投到竞争对手那里。即便是网上银行也面临着吸引客户的问题，最有价值的客户可能正离您而去，而您甚至还没有觉察。在这样一种复杂、激烈的竞争环境下，如何才能吸引、增加并保持最好的客户呢？ 数据挖掘、模式(Patterns>等形式。用统计分析和数据挖掘解决商务问题。 金融业分析方案可以帮助银行和保险业客户进行交叉销售来增加销售收入、对客户进行细分和细致的行为描述来有效挽留有价值客户、提高市场活动的响应效果、降低市场推广成本、达到有效增加客户数量的目的等。 客户细分―使客户收益最大化的同时最大程度降低风险 市场全球化和购并浪潮使市场竞争日趋激烈，新的管理需求迫切要求金融机构实现业务革新。为在激烈的竞争中脱颖而出，业界领先的金融服务机构正纷纷采用成熟的统计分析和数据挖掘技术，来获取有价值的客户，提高利润率。他们在分析客户特征和产品特征的同时，实现客户细分和市场细分。 数据挖掘实现客户价值的最大化和风险最小化。SPSS预测分析技术能够适应用于各种金融服务，采用实时的预测分析技术，分析来自各种不同数据源－来自ATM、交易、呼叫中心以及相关分支机构的客户数据。采用各种分析技术，发现数据中的潜在价值，使营销活动更具有针对性，提高营销活动的市场回应率，使营销费用优化配置。 客户流失―挽留有价值的客户 在银行业和保险业，客户流失也是一个很大的问题。例如，抵押放款公司希望知道，自己的哪些客户会因为竞争对手采用低息和较宽松条款的手段而流失；保险公司则希望知道如何才能减少取消保单的情况，降低承包成本。 为了留住最有价值的客户，您需要开展有效的保留活动。然而，首先您需要找出最有价值的客户，理解他们的行为。可以在整个客户群的很小一部分中尽可能多地找出潜在的流失者，从而进行有效的保留活动并降低成本。接着按照客户的价值和流失倾向给客户排序，找出最有价值的客户。 交叉销售 在客户关系管理中，交叉销售是一种有助于形成客户对企业忠诚关系的重要工具，有助于企业避开“挤奶式”的饱和竞争市场。由于客户从企业那里获得更多的产品和服务，客户与企业的接触点也就越多，企业就越有机会更深入地了解客户的偏好和购买行为，因此，企业提高满足客户需求的能力就比竞争对手更有效。 研究表明，银行客户关系的年限与其使用的服务数目、银行每个账户的利润率之间，存在着较强的正相关性。企业通过对现有客户进行交叉销售，客户使用企业的服务数目就会增多，客户使用银行服务的年限就会增大，每个客户的利润率也随着增大。 从客户的交易数据和客户的自然属性中寻找、选择最有可能捆绑在一起销售的产品和服务，发现有价值的产品和服务组合，从而有效地向客户提供额外的服务，提高活期收入并提升客户的收益率。 习题参考答案 第1 章绪论 1.1 数据挖掘处理的对象有哪些？请从实际生活中举出至少三种。 答：数据挖掘处理的对象是某一专业领域中积累的数据，对象既可以来自社会科学,又可以来自自然科学产生的数据,还可以是卫星观测得到的数据。数据形式和结构也各不相同, 可以是传统的关系数据库,可以是面向对象的高级数据库系统,也可以是面向特殊应用的 数据库,如空间数据库、时序数据库、文本数据库和多媒体数据库等,还可以是Web 数据 信息。 实际生活的例子： ①电信行业中利用数据挖掘技术进行客户行为分析，包含客户通话记录、通话时间、所 开通的服务等，据此进行客户群体划分以及客户流失性分析。 ②天文领域中利用决策树等数据挖掘方法对上百万天体数据进行分类与分析，帮助天文 学家发现其他未知星体。 ③制造业中应用数据挖掘技术进行零部件故障诊断、资源优化、生产过程分析等。 ④市场业中应用数据挖掘技术进行市场定位、消费者分析、辅助制定市场营销策略等。 1.2 给出一个例子，说明数据挖掘对商务的成功是至关重要的。该商务需要什么样的数据挖掘功能？它们能够由数据查询处理或简单的统计分析来实现吗？ 答：例如，数据挖掘在电子商务中的客户关系管理起到了非常重要的作用。随着各个电子商务网站的建立，企业纷纷地从“产品导向”转向“客户导向”，如何在保持现有的客户 同时吸引更多的客户、如何在客户群中发现潜在价值，一直都是电子商务企业重要任务。但是，传统的数据分析处理，如数据查询处理或简单的统计分析，只能在数据库中进行 一些简单的数据查询和更新以及一些简单的数据计算操作，却无法从现有的大量数据中 挖掘潜在的价值。而数据挖掘技术却能使用如聚类、关联分析、决策树和神经网络等多 种方法，对数据库中庞大的数据进行挖掘分析，然后可以进行客户细分而提供个性化服务、可以利用挖掘到的历史流失客户的特征来防止客户流失、可以进行产品捆绑推荐等，从而使电子商务更好地进行客户关系管理，提高客户的忠诚度和满意度。 1.3 假定你是Big-University 的软件工程师，任务是设计一个数据挖掘系统，分析学校课程数据库。该数据库包括如下信息：每个学生的姓名、地址和状态(例如，本科生或研究生)、所修课程，以及他们的GPA。描述你要选取的结构，该结构的每个成分的作用是什么？答：任务目的是分析课程数据库，那么首先需要有包含信息的关系型数据库系统，以便查找、提取每个属性的值；在取得数据后，需要有特征选择模块，通过特征选择，找出要分析 的属性；接下来需要一个数据挖掘算法，或者数据挖掘软件，它应该包含像分类、聚类、关联分析这样的分析模块，对选择出来的特征值进行分析处理；在得到结果后，可以用 可视化软件进行显示。 1.4 假定你作为一个数据挖掘顾问，受雇于一家因特网搜索引擎公司。通过特定的例子说明，数据挖掘可以为公司提供哪些帮助，如何使用聚类、分类、关联规则挖掘和离群点检测 等技术为企业服务。 答： (1) 使用聚类发现互联网中的不同群体，用于网络社区发现； 第2 页共27 页 (2) 使用分类对客户进行等级划分，从而实施不同的服务； (3) 使用关联规则发现大型数据集中间存在的关系，用于推荐搜索。如大部分搜索了“广外”的人都会继续搜索“信息学院”，那么在搜索“广外”后会提示是否进进一步搜 索“信息学院”。 数据挖掘及其应用 Revised by Jack on December 14,2020 《数据挖掘论文》 数据挖掘分类方法及其应用 课程名称：数据挖掘概念与技术 姓名 学号： 指导教师： 数据挖掘分类方法及其应用 作者：来煜 摘要：社会的发展进入了网络信息时代，各种形式的数据海量产生，在这些数据的背后隐藏这许多重要的信息，如何从这些数据中找出某种规律，发现有用信息，越来越受到关注。为了适应信息处理新需求和社会发展各方面的迫切需要而发展起来一种新的信息分析技术，这种局势称为数据挖掘。分类技术是数据挖掘中应用领域极其广泛的重要技术之一。各种分类算法有其自身的优劣，适合于不同的领域。目前随着新技术和新领域的不断出现，对分类方法提出了新的要求。 。 关键字：数据挖掘；分类方法；数据分析 引言 数据是知识的源泉。但是，拥有大量的数据与拥有许多有用的知识完全是两回事。过去几年中，从数据库中发现知识这一领域发展的很快。广阔的市场和研究利益促使这一领域的飞速发展。计算机技术和数据收集技术的进步使人们可以从更加广泛的范围和几年前不可想象的速度收集和存储信息。收集数据是为了得到信息，然而大量的数据本身并不意味信息。尽管现代的数据库技术使我们很容易存储大量的数据流，但现在还没有一种成熟的技术帮助我们分析、理解并使数据以可理解的信息表示出来。在过去，我 们常用的知识获取方法是由知识工程师把专家经验知识经过分析、筛选、比较、综合、再提取出知识和规则。然而，由于知识工程师所拥有知识的有局限性，所以对于获得知识的可信度就应该打个折扣。目前，传统的知识获取技术面对巨型数据仓库无能为力，数据挖掘技术就应运而生。 数据的迅速增加与数据分析方法的滞后之间的矛盾越来越突出，人们希望在对已有的大量数据分析的基础上进行科学研究、商业决策或者企业管理，但是目前所拥有的数据分析工具很难对数据进行深层次的处理，使得人们只能望“数”兴叹。数据挖掘正是为了解决传统分析方法的不足，并针对大规模数据的分析处理而出现的。数据挖掘通过在大量数据的基础上对各种学习算法的训练，得到数据对象间的关系模式，这些模式反映了数据的内在特性，是对数据包含信息的更高层次的抽象。目前，在需要处理大数据量的科研领域中，数据挖掘受到越来越多的关注，同时，在实际问题中，大量成功运用数据挖掘的实例说明了数据挖掘对科学研究具有很大的促进作用。数据挖掘可以帮助人们对大规模数据进行高效的分析处理，以节约时间，将更多的精力投入到更高层的研究中，从而提高科研工作的效率。 分类技术是数据挖掘中应用领域极其广泛的重要技术之一。至今已提出了多种分类算法，主要有决策树、关联规则、神经网络、支持向量机和贝叶斯、k－临近法、遗传算法、粗糙集以及模糊逻辑技术等。大部分技术都是使用学习算法确定分类模型，拟合输入数据中样本类别和属性集之间的联系，预测未知样本的类别。训练算法的主要目标是建立具有好的泛化能力的模型，该模型能够准确地预测未知样本的类别。 1．数据挖掘概述 数据挖掘又称库中的知识发现，是目前人工智能和领域研究的热点问题，所谓数据挖掘是指从数据库的大量数据中揭示出隐含的、先前未知的并有潜在价值的信息的非平 第 1 章 1.6 定义下列数据挖掘功能：特征化、区分、关联和相关分析、预测聚类和演变分析。 使用你熟悉的现实生活的数据库，给出每种数据挖掘功能的例子。 ?特征化是一个目标类数据的一般特性或特性的汇总。例如，学生的特征可被提出，形成所 有大学的计算机科学专业一年级学生的轮廓，这些特征包括作为一种高的年级平均成绩 (GPA：Grade point a ve r s ge) 的信息，还有所修的课程的最大数量。 ?区分是将目标类数据对象的一般特性与一个或多个对比类对象的一般特性进行比 较。例如，具有高GPA 的学生的一般特性可被用来与具有低GPA 的一般特性比较。最 终的描述可能是学生的一个一般可比较的轮廓，就像具有高GPA 的学生的75%是四年级 计算机科学专业的学生，而具有低GPA 的学生的65%不是。 ?关联是指发现关联规则，这些规则表示一起频繁发生在给定数据集的特征值的条件。 例如，一个数据挖掘系统可能发现的关联规则为： m a j or(X,“c omput i ng s c i e nc e”) ?owns(X, “pe r s ona l c omput e r”) [s uppor t=12%,c on f i d e nc e=98%] 其中，X 是一个表示学生的变量。这个规则指出正在学习的学生，12%（支持度）主修计算机科学并且拥有一台 。 个人计算机。这个组一个学生拥有一台个人电脑的概率是98%（置信度，或确定度） ?分类与预测不同，因为前者的作用是构造一系列能描述和区分数据类型或概念的模型（或，而后者是建立一个模型去预测缺失的或无效的、并且通常是数字的数据值。它们的 功能） 相似性是他们都是预测的工具：分类被用作预测目标数据的类的标签，而预测典型的应用是 预测缺失的数字型数据的值。 ?聚类分析的数据对象不考虑已知的类标号。对象根据最大花蕾内部的相似性、最小化类之间的相似性的原则进行聚类或分组。形成的每一簇可以被看作一个对象类。聚类也便于分类法组织形式，将观测组织成类分层结构，把类似的事件组织在一起。 ?数据延边分析描述和模型化随时间变化的对象的规律或趋势，尽管这可能包括时间相关数 据的特征化、区分、关联和相关分析、分类、或预测，这种分析的明确特征包括时间序列数据分 析、序列或周期模式匹配、和基于相似性的数据分析 1.9 列举并描述说明数据挖掘任务的五种原语。 五种原语是： ?任务相关数据：这种原语指明给定挖掘所处理的数据。它包括指明数据库、数据库表、或 数据仓库，其中包括包含关系数据、选择关系数据的条件、用于探索的关系数据的属性或 维、关于修复的数据排序和分组。 ?挖掘的数据类型：这种原语指明了所要执行的特定数据挖掘功能，如特征化、区分、关 联、分类、聚类、或演化分析。同样，用户的要求可能更特殊，并可能提供所发现的模式必 须匹配的模版。这些模版或超模式（也被称为超规则）能被用来指导发现过程。 ?背景知识：这种原语允许用户指定已有的关于挖掘领域的知识。这样的知识能被用来指导 知识发现过程，并且评估发现的模式。关于数据中关系的概念分层和用户信念是背景知识的 形式。 ?模式兴趣度度量：这种原语允许用户指定功能，用于从知识中分割不感兴趣的模式，并且 被用来指导挖掘过程，也可评估发现的模式。这样就允许用户限制在挖掘过程返回的不感兴 趣的模式的数量，因为一种数据挖掘系统可能产生大量的模式。兴趣度测量能被指定为简易 性、确定性、适用性、和新颖性的特征。 ?发现模式的可视化：这种原语述及发现的模式应该被显示出来。为了使数据挖掘能有效地 2011年1月第1期 高教论坛 H igher Education Forum Jan 2011 No 1 数据仓库与数据挖掘 课程教学实践与探索 韦艳艳,张超群 (广西民族大学 数学与计算机科学学院,广西 南宁 530006) 摘要:本文从 数据仓库与数据挖掘 课程的本科教学特点出发,讨论了在授课过程中遇到的一些实际问题,介绍了理论教学环节和实验教学环节的各项内容及侧重点,并给出具体的实验教学方案。 关键词:教学实践;数据仓库;数据挖掘 中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1671-9719(2011)01-0094-03 作者简介:韦艳艳(1974-),女,广西贵港人,讲师,主要研究方向为数据挖掘、机器学习。 收稿日期:2010-10-11 一、前言 数据仓库与数据挖掘技术出现于20世纪80年代,90年代有了突飞猛进的发展。这是信息和数据深度处理的必然需要,也是体现信息价值的重要工具。现在, 数据仓库与数据挖掘 作为一门既有理论基础又有实际应用价值的学科,已经成为计算机、信息系统等很多专业本科生的学习内容之一,由此可见这门学科在当今科学中的重要性以及应用的广泛性。 本课程是计算机科学与技术本科生在第三学年开设的选修课程。作为一门前沿性学科,数据仓库与数据挖掘有许多技术和方法是开放式、或仍处于探索阶段的。因此,学生除了掌握基本的概念与方法之外,对该门学科中许多面临的问题、有待拓展的研究方向应有所了解,这样有助于为学生提供对该学科的一个广博且适度的概览,提高自主学习的能力,并为有志于在该领域进行深入研究的学生提供一个学习的机会。 由于该课程原本属于研究生阶段开设的专业课程,教材也大多侧重于介绍体系结构、算法原理、效率分析与改进等理论知识,其中所涉及的内容大多比较深,许多知识都超出了本科生的接受范围;此外,教材对相关理论在实际应用方面的说明也比较少,不利于安排实验教学。因此,要实现 数据仓库与数据挖掘 课程的教学目标,必须在理论教学和实验教学环节综合考虑学时多少、教学条件以及学生的接受情况等因素,灵活地加以选择安排[1-2]。 二、课程的教学内容 本课程的任务主要是从数据库角度出发,全面、系统地介绍数据仓库与数据挖掘的基本概念、基本方法以及该领域的最新进展。通过本课程的学习,使学生对数据仓库与数据挖掘的整体结构、概念和技术有深入的认识和了解,并且熟悉相关算法的基本原理,提高学生分析数据的思维能力与计算能力。 教材方面,我们采用的是清华大学出版社出版,由安淑芝等编著 数据仓库与数据挖掘 ,同时还向学生推荐阅读韩家炜编著的 数据挖掘:概念与技术 ,这是一本得到业内广泛认可的的经典教科书[3]。 该课程理论课时共22学时,各章节授课学时安排如表1所示。 表1 各章节的授课学时 章节学时第一章 绪论2 第二章 数据仓库7 第三章 数据预处理3 第四章 数据挖掘的基础知识2 第五章 数据挖掘的常用算法8 表2 实验教学内容 实验内容课时 数据仓库的基本构造方法及实施联机分析 处理 4 构建N or thwind数据仓库系统4 数据收集及预处理2 各类数据挖掘及分析8 实验课时共18学时,实验内容主要配合教学环节来设置。具体安排如表2所示。 三、理论教学环节 数据仓库与数据挖掘 这门课程所涉及的是多 数据挖掘毕业论文 ---------数据挖掘技术及其应用 摘要：随着网络、数据库技术的迅速发展以及数据库管理系统的广泛应用，人们积累的数据越来越多。数据挖掘(Data Mining)就是从大量的实际应用数据中提取隐含信息和知识，它利用了数据库、人工智能和数理统计等多方面的技术，是一类深层次的数据分析方法。本文介绍了数据库技术的现状、效据挖掘的方法以及它在Bayesian网建网技术中的应用：通过散据挖掘解决Bayesian网络建模过程中所遇到的具体问题，即如何从太规模效据库中寻找各变量之间的关系以及如何确定条件概率问题。 关键字：数据挖掘、知识获取、数据库、函数依赖、条件概率 一、引言： 数据是知识的源泉。但是,拥有大量的数据与拥有许多有用的知识完全是两回事。过去几年中,从数据库中发现知识这一领域发展的很快。广阔的市场和研究利益促使这一领域的飞速发展。计算机技术和数据收集技术的进步使人们可以从更加广泛的范围和几年前不可想象的速度收集和存储信息。收集数据是为了得到信息,然而大量的数据本身并不意味信息。尽管现代的数据库技术使我们很容易存储大量的数据流,但现在还没有一种成熟的技术帮助我们分析、理解并使数据以可理解的信息表示出来。在过去,我们常用的知识获取方法是由知识工程师把专家经验知识经过分析、筛选、比较、综合、再提取出知识和规则。然而,由于知识工程师所拥有知识的有局限性,所以对于获得知识的可信度就应该打个 折扣。目前,传统的知识获取技术面对巨型数据仓库无能为力,数据挖掘技术就应运而生。 数据的迅速增加与数据分析方法的滞后之间的矛盾越来越突出,人们希望在对已有的大量数据分析的基础上进行科学研究、商业决策或者企业管理,但是目前所拥有的数据分析工具很难对数据进行深层次的处理,使得人们只能望“数”兴叹。数据挖掘正是为了解决传统分析方法的不足,并针对大规模数据的分析处理而出现的。数据挖掘通过在大量数据的基础上对各种学习算法的训练,得到数据对象间的关系模式,这些模式反映了数据的内在特性,是对数据包含信息的更高层次的抽象[1]。目前,在需要处理大数据量的科研领域中,数据挖掘受到越来越多 课程大纲 数据挖掘与应用 Data mining and application 课程编号：02817130 授课对象：研究生 学分：3 任课教师：张俊妮 课程类型：必修开课学期：2017年秋 先修课程：概率论、数理统计 任课教师简历（500字左右）： 张俊妮博士现任北京大学光华管理学院统计学副教授。她1998年毕业于中国科学技术大学，获计算机软件学士学位；2002年毕业于美国哈佛大学，获统计学博士学位。 她的研究领域为因果推断、贝叶斯分析、蒙特卡洛方法、数据挖掘以及统计在经济、金融、营销中的应用。曾在国际主要学术期刊Journal of the American Statistical Association, Journal of Educational and Behavioral Statistics, Statistica Sinica, Computational Statistics and Data Analysis, Journal of Chemical Physics, 管理世界, 经济学季刊等国内外刊物上发表文章。并有中文专著《数据挖掘与应用》。 她曾参与国家自然科学基金项目“品牌个性维度及其测量量表研究”，负责过北京大学光华管理学院与中国信达资产管理公司合作的“金融不良资产定价”课题研究项目和北京天健兴业资产评估公司“统计估值模型”的项目研究，主持国家自然科学基金项目“使用倾向分和主分层进行因果推断”，并且担任过担任美国国立卫生学院（NIH）国际研究合作基金项目“生活质量研究中的因果推断”的中方负责人。在2010年“计量方法在经济中的应用”国际大会上，她是组委会成员之一。她于2004-2009年担任Computation Statistics编委（Associate Editor）。她至今仍担任北京哈佛校友会理事，是美国统计学会和全球华人统计学会成员。 任课教师联系方式： 光华管理学院2号楼473办公室，电话：62757922， 邮箱：zjn@https://www.doczj.com/doc/8610899060.html, 助教姓名及联系方式： 辅导、答疑时间： 一、项目培养目标 1 Learning Goal 1Graduates will be thoroughly familiar with the specialized knowledge and theories required for the completion of academic research. 1.1 Objective 1 Graduates will have a deep understanding of basic knowledge and theories in their specialized area. 1.2 Objective 2 Graduates will be familiar with the latest academic findings in their specialized area and will be knowledgeable about related areas. 1.3 Objective 3 Graduates will be familiar with research methodologies in their specialized数据挖掘报告
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