丁云球江西省上饒市萬年縣水利電力勘察設(shè)計(jì)室 335500

簡析數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在水利工程管理中的實(shí)施要點(diǎn)

丁云球
江西省上饒市萬年縣水利電力勘察設(shè)計(jì)室 335500

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一種能夠在大量繁雜的數(shù)據(jù)中尋找潛在的、有利用價(jià)值信息的信息處理技術(shù)，在當(dāng)前信息時(shí)代發(fā)揮著極其重要的作用。當(dāng)前，在水利工程管理中，存在著大量的空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)，要想對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，就必須應(yīng)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。本文結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的相關(guān)概念，對(duì)其在水利工程管理中的實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行了分析和探討。

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)；水利工程；管理；實(shí)施要點(diǎn)

前言

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下，我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得了巨大的成就，水利工程項(xiàng)目的數(shù)量也在不斷增加，已經(jīng)逐步形成了一個(gè)具有防洪、防澇、灌溉、發(fā)電、運(yùn)輸、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等功能的水利工程體系，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到了極其重要的作用。因此，做好水利工程管理工作，確保水利工程功能的充分發(fā)揮，是需要相關(guān)部門充分重視的問題。應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以有效解決水利工程管理中數(shù)據(jù)信息繁雜帶來的相關(guān)問題，提升水利工程管理水平。

一、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)概述

數(shù)據(jù)挖掘，也可以稱為資料探勘或者數(shù)據(jù)采礦，是數(shù)據(jù)庫知識(shí)發(fā)現(xiàn)的一個(gè)步驟。簡單來講，數(shù)據(jù)挖掘就是從大量的數(shù)據(jù)中，通過相應(yīng)的算法，搜索隱藏于其中信息的過程。而學(xué)術(shù)界比較認(rèn)可的概念為：數(shù)據(jù)挖掘就是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的實(shí)際應(yīng)用過程中，提取出潛在的、不為人知的有用信息和知識(shí)的過程。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要是依據(jù)人工智能、計(jì)算機(jī)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等相關(guān)技術(shù)，通過統(tǒng)計(jì)、在線分析處理、情報(bào)探索、專家系統(tǒng)以及模式識(shí)別等，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納推理，從中挖掘出潛在的信息，預(yù)測(cè)未來發(fā)展趨勢(shì)，從而為決策提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。

數(shù)據(jù)挖掘是一個(gè)多種專家共同合作的過程，同時(shí)也是一個(gè)高技術(shù)、高資金投入的過程，在實(shí)際應(yīng)用中，為了趨近事物的本質(zhì)和真實(shí)，必須進(jìn)行長期反復(fù)的研究和實(shí)踐，在反復(fù)的過程中，對(duì)問題進(jìn)行最優(yōu)化處理。數(shù)據(jù)挖掘的過程主要分為以下幾個(gè)階段：

（1）確定業(yè)務(wù)對(duì)象：做好業(yè)務(wù)對(duì)象的明確是數(shù)據(jù)域挖掘的首要步驟，挖掘的最后結(jié)構(gòu)是不可預(yù)測(cè)的，但是探索的問題必須是有預(yù)見的，明確業(yè)務(wù)對(duì)象可以避免數(shù)據(jù)挖掘的盲目性，從而大大提高成功率。

（2）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：首先，對(duì)于業(yè)務(wù)目標(biāo)相關(guān)的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)信息進(jìn)行查找，從中找出可以用于數(shù)據(jù)挖掘的信息；其次，要對(duì)數(shù)據(jù)信息的內(nèi)容進(jìn)行全面細(xì)致分析，確定需要進(jìn)行挖掘操作的類型；然后，結(jié)合相應(yīng)的挖掘算法，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化稱為相應(yīng)的分析模型，以保證數(shù)據(jù)挖掘的順利進(jìn)行。

（3）數(shù)據(jù)挖掘：在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化后，就可以結(jié)合相應(yīng)的挖掘算法，自動(dòng)完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析工作。

（4）結(jié)果分析：對(duì)得到的數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘操作明確分析方法，一般情況下，會(huì)用到可視化技術(shù)。

（5）知識(shí)同化：對(duì)分析得到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理，統(tǒng)一到業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)中。這個(gè)步驟不一定能夠一次完成，而且其中部分步驟可能需要重復(fù)進(jìn)行。

二、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在水利工程管理中的實(shí)施要點(diǎn)

水利工程在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中是非常重要的基礎(chǔ)設(shè)施，做好水利工程管理工作，確保其功能的有效發(fā)揮，是相關(guān)管理人員需要重點(diǎn)考慮的問題。最近幾年，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，水利工程項(xiàng)目的數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，產(chǎn)生的水利科學(xué)數(shù)據(jù)也在不斷增加，這些數(shù)據(jù)雖然繁瑣，但是在許多科研生產(chǎn)活動(dòng)和日常生活中都是不可或缺的。例如，在對(duì)洪澇、干旱的預(yù)防以及對(duì)生態(tài)環(huán)境問題的處理方面，獲取完整的水利科學(xué)數(shù)據(jù)是首要任務(wù)。那么，針對(duì)日益繁雜的海量水利科學(xué)數(shù)據(jù)，如何對(duì)有用的信息知識(shí)進(jìn)行提取呢？數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用有效的解決了這個(gè)問題，可以從海量的數(shù)據(jù)信息中，挖掘出潛在的、有利用價(jià)值的知識(shí)，為相關(guān)決策提供必要的支持。

1.強(qiáng)化數(shù)據(jù)庫建設(shè)

要想對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)有效的收集和整理，就必須建立合理完善的數(shù)據(jù)庫。對(duì)于水利工程而言，應(yīng)該建立分類數(shù)據(jù)庫，如水文、河道河情、水量調(diào)度、防洪、汛情等，確保數(shù)據(jù)的合理性、全面性和準(zhǔn)確性，選擇合適的方法，對(duì)有用數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘。

2.合理選擇數(shù)據(jù)挖掘算法

（1）關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法：關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘問題最早提出于1993年，在當(dāng)前數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域，從事務(wù)數(shù)據(jù)庫中發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)規(guī)則，已經(jīng)成為一個(gè)極其重要的研究課題。關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘的主要目的，是尋找和挖掘隱藏在各種數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系，通過量化的數(shù)據(jù)，來描述事務(wù)A的出現(xiàn)對(duì)于事務(wù)B出現(xiàn)可能產(chǎn)生的影響，關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘就是給定一組Item以及相應(yīng)的記錄組合，通過對(duì)記錄組合的分析，推導(dǎo)出Item間存在的相關(guān)性。當(dāng)前對(duì)于關(guān)聯(lián)規(guī)則的描述，一般是利用支持度和置信度，支出度是指產(chǎn)品集A、B同時(shí)出現(xiàn)的概率，置信度則是在事務(wù)集A出現(xiàn)的前提下，B出現(xiàn)的概率。通過相應(yīng)的關(guān)聯(lián)分析，可以得出事務(wù)A、B同時(shí)出現(xiàn)的簡單規(guī)則，以及每一條規(guī)則的支持度和置信度，支持度高則表明規(guī)則被經(jīng)常使用，置信度高則表明規(guī)則相對(duì)可靠，通過關(guān)聯(lián)分析，可以明確事務(wù)A、B的關(guān)聯(lián)程度，決定兩種事務(wù)同時(shí)出現(xiàn)的情況。

（2）自頂而下頻繁項(xiàng)挖掘算法：對(duì)于長頻繁項(xiàng)，如果采用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法，需要進(jìn)行大量的計(jì)算分析，不僅耗時(shí)耗力，而且影響計(jì)算的精準(zhǔn)度，這時(shí)，就可以采用自頂而下頻繁項(xiàng)挖掘算法，這種算法是一種相對(duì)優(yōu)秀的長頻繁項(xiàng)挖掘算法，利用了事務(wù)項(xiàng)目關(guān)聯(lián)信息表、項(xiàng)目約簡、關(guān)鍵項(xiàng)目以及投影數(shù)據(jù)庫等新概念與投影、約簡等新方法，在對(duì)候選集進(jìn)行生成的過程中，應(yīng)該對(duì)重復(fù)分支進(jìn)行及時(shí)修剪，提升算法的實(shí)際效率，從而有效解決了長頻繁項(xiàng)的挖掘問題。結(jié)合計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)以及算法分析，可以看出，這種方法是相對(duì)完善的，同時(shí)也是十分有效的。不過需要注意的是，當(dāng)支持度較大、頻繁項(xiàng)相對(duì)較短時(shí)，利用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘中典型的Apriori方法，可以起到更好的效果。

（3）頻繁項(xiàng)雙向挖掘算法：這種算法是一種融合了自頂向下以及自底向上的雙向挖掘算法，可以較好的解決長頻繁項(xiàng)以及段頻繁項(xiàng)的挖掘問題，主挖掘方向是利用自頂向下挖掘策略，但是結(jié)合自底向上方法生成的非頻繁項(xiàng)集，可以對(duì)候選集進(jìn)行及時(shí)修剪，提升算法的實(shí)際效率。

三、結(jié)語

總之，在當(dāng)前信息時(shí)代，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以強(qiáng)化水利工程管理的效率和質(zhì)量，確保水利工程功能的充分發(fā)揮，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的穩(wěn)步進(jìn)行。

[1]韓紅旗.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在水利工程管理中的應(yīng)用研究[J].中國管理信息化,2010,13(4):76-79.

[2]戴元將,祁智,陳愛鑫.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在水利工程管理中的應(yīng)用研究[J].經(jīng)營管理者,2014,(13):308.