基于數(shù)據(jù)挖掘的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

司橋林

(天津市眼科醫(yī)院， 天津 300020)

0 引言

隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展，許多企業(yè)以及政府部門(mén)都建立了自身的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息共享，因此當(dāng)前存在大量、各種類(lèi)型的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)[1]。在財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)的實(shí)用過(guò)程中，其同其它信息系統(tǒng)一樣，不可避免地受到一些非法用戶的干擾和入侵，使財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)面臨巨大風(fēng)險(xiǎn)[2-4]。由于財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)保存著一些重要的信息，一旦出現(xiàn)安全問(wèn)題，如信息泄露、被非法篡改，會(huì)給企業(yè)帶來(lái)不可估量的損失，因此財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)[5]。

由于財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的研究可以保證系統(tǒng)的安全，為管理人員提供有價(jià)值的信息，可以提早做出相應(yīng)的防范措施，因此企業(yè)的一些財(cái)務(wù)信息管理人員以及一些有名的研究機(jī)構(gòu)投入了大量的時(shí)間對(duì)財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別問(wèn)題進(jìn)行了不懈的研究，并且取得了不錯(cuò)的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別研究成果[6]。財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法劃分為傳統(tǒng)技術(shù)和現(xiàn)代技術(shù)兩種，其中傳統(tǒng)技術(shù)方法中最具代表的為基于時(shí)間序列的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法，其將財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的變化過(guò)程看作是一個(gè)根據(jù)時(shí)間先后順序變化的系統(tǒng)，從歷史數(shù)據(jù)分析中揭示出財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)變化的特點(diǎn)，但是其財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別誤差極大，識(shí)別結(jié)果可信度低[7-9]；現(xiàn)代技術(shù)方法中最具代表性的方法為：基于灰色模型的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法，它們的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果要優(yōu)于時(shí)間序列分析法，但是它們的缺陷也十分明顯，如存在財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果不穩(wěn)定、建模時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別效率低等[10-12]。

近年來(lái)，隨著數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的不斷發(fā)展，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，為財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別建模提供一種新的研究工具[13]，由于財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)變化十分復(fù)雜，為了提高財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別正確率，本文提出了數(shù)據(jù)挖掘的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別算法，該方法結(jié)合了灰色模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，分別對(duì)財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)變化特點(diǎn)進(jìn)行挖掘，全面評(píng)價(jià)財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)所處的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并與其它財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試，結(jié)果表明，本文方法是一種高正確率、速度快的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法，為解決復(fù)雜多變化的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別問(wèn)題提供了一種新的研究思路。

1 數(shù)據(jù)挖掘的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法

1.1 灰色模型

GM(1,1)是灰色模型中最典型的一種，其一階微分為式(1)。

a(1)x(1)+a?x(1)=u

(1)

對(duì)式(1)進(jìn)行白化微分處理得式(2)。

(2)

式中，a和u為參數(shù)。

采用LS算法計(jì)算a的值得式(3)。

(3)

1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性的數(shù)據(jù)挖掘方法，具有很好的擬合和逼近能力，第k個(gè)節(jié)點(diǎn)的輸入和輸出分別為x(k)=(x1(k),x2(k),…,xn(k))和yo=(yo1,yo2,…,yoq)，兩者之間的變化關(guān)系,如式(4)—式(6)。

net=x1ω1+x2ω2+…+xnωn

(4)

(5)

(6)

期望輸出為d(k)=(d1(k),d2(k),…,dq(k))，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的全局誤差計(jì)算為式(7)。

(7)

如果輸出誤差在實(shí)際要求的范圍內(nèi)，那么BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成訓(xùn)練，否則需要調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)，進(jìn)行下一輪學(xué)習(xí)。

1.3 數(shù)據(jù)挖掘的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別原理

基于數(shù)據(jù)挖掘的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別原理為：首先收集財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的歷史值，采用專(zhuān)家系統(tǒng)對(duì)它們分別從設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)、網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)、入侵風(fēng)險(xiǎn)、人員意識(shí)風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)等對(duì)企業(yè)財(cái)務(wù)信息管理風(fēng)險(xiǎn)的影響和危害方面進(jìn)行打分，打分參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)企業(yè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，本文采用100分制形式，然后采用灰色模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)影響因素和財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)之間的變化關(guān)系進(jìn)行擬合，建立財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別模型，得到各種財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果，最后采用加權(quán)形式對(duì)灰色模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別結(jié)果進(jìn)行組合，得到財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的最后結(jié)果，如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)挖掘的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別原理

2 仿真測(cè)試

2.1 測(cè)試數(shù)據(jù)集合

為了分析數(shù)據(jù)挖掘的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別性能，選擇一個(gè)財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真測(cè)試，樣本數(shù)據(jù)如圖2所示。

圖2 仿真用到的實(shí)驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)集合

從圖2可以看出，該信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)變化比較復(fù)雜，具有多種變化特點(diǎn)，如規(guī)律性、時(shí)變性、隨機(jī)性等。為了使數(shù)據(jù)挖掘的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果更具說(shuō)服力，選擇傳統(tǒng)的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別作為測(cè)試對(duì)比測(cè)試，它們分別為：基于灰色模型的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法、基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法，選擇財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別正確率、拒識(shí)率以及財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別建模時(shí)間作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2.2 訓(xùn)練樣本和測(cè)試樣本的劃分

在財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的建模過(guò)程中，首先要進(jìn)行訓(xùn)練，因此訓(xùn)練樣本的選擇十分關(guān)鍵，為了體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的公平性，每一種方法均進(jìn)行5次財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的仿真實(shí)驗(yàn)，采用不同數(shù)量的訓(xùn)練樣本對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練，而測(cè)試樣本主要用于檢驗(yàn)財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法的泛化能力，每一次實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練樣本和測(cè)試樣本的劃分結(jié)果如表1所示。

表1 訓(xùn)練和測(cè)試樣本的劃分結(jié)果

2.3 結(jié)果與分析

統(tǒng)計(jì)3種方法從財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)識(shí)別訓(xùn)練樣本中識(shí)別出的正確數(shù)量，與測(cè)試樣本數(shù)量比即可得到風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別正確率，建模時(shí)間為財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)識(shí)別訓(xùn)練和測(cè)試時(shí)間，如圖3、圖4所示。

圖3 財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別正確率對(duì)比

圖4 財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別建模時(shí)間對(duì)比

對(duì)它們進(jìn)行分析可以得到如下結(jié)論。

(1) 在所有的方法中，灰色模型的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別效果最低，這主要因?yàn)榛疑Ｐ头椒ㄊ且环N簡(jiǎn)單的線性建模技術(shù)，不能全面描述系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)變化規(guī)律，財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果不理想。

(2) 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別效果要優(yōu)于灰色模型的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別效果，減少了灰色模型的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別誤差，但是貝葉斯網(wǎng)絡(luò)同樣存在缺陷，如財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果不穩(wěn)定，可靠性差。

(3) 數(shù)據(jù)挖掘的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別效果要優(yōu)于灰色模型和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，減少了財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別誤差，大幅度降低了財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的拒識(shí)率，財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果更加可靠，克服了傳統(tǒng)方法的不足，驗(yàn)證了數(shù)據(jù)挖掘的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法的優(yōu)越性。

(4) 數(shù)據(jù)挖掘的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別時(shí)間少于灰色模型和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別效率得到明顯的改善。

2.4 穩(wěn)定性仿真分析

穩(wěn)定性也是評(píng)價(jià)一個(gè)財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法性能的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，因此選擇100個(gè)財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，統(tǒng)計(jì)它們的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別正確率和拒識(shí)率，如圖5所示。

a 識(shí)別正確率

b 拒識(shí)率

從圖5可知，數(shù)據(jù)挖掘的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別正確率超過(guò)95%，財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)拒識(shí)率控制在了10%以內(nèi)，具有較好的穩(wěn)定性，可以廣泛地應(yīng)用于各種財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別中，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

3 總結(jié)

財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別研究具有十分重要的價(jià)值，成為當(dāng)前財(cái)務(wù)領(lǐng)域研究的一個(gè)重大課題，傳統(tǒng)方法無(wú)法全面、科學(xué)描述財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的變化態(tài)勢(shì)，它們的識(shí)別結(jié)果十分明顯，無(wú)法保證財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)的安全，為了獲得理想的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別效果，本文設(shè)計(jì)了基于數(shù)據(jù)挖掘的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法，與其他財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法的對(duì)照結(jié)果表明，數(shù)據(jù)挖掘可以客觀跟蹤財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的變化態(tài)勢(shì)，建立了高正確率的財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別模型，并縮短了財(cái)務(wù)信息管理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別時(shí)間，可以為財(cái)務(wù)信息管理人員提供有價(jià)值的參考信息。