數據挖掘在信息系統設計中的應用范文

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高校信息管理工作十分繁雜，一定程度上給學校的管理工作造成困難。如何促使高校信息管理工作效率的有效提高，發揮高校信息系統的輔助作用，成為各大高校需要解決的重要問題［1］。筆者基于數據挖掘的應用對高校信息系統的設計進行了研究，旨在提高信息系統的功能性，從而促使高校管理水平及工作質量的不斷提升。

1數據挖掘概述

數據挖掘是指從不完全的、大量的、有噪聲的實際數據中提取不為人知、富有價值的信息與知識的一個過程［2］。從工程設計、生產控制、商業管理到科學探索等多個方面，都可以充分體現出各行各業對信息及知識的渴求。而數據挖掘作為多學科交叉應用的新興技術，為各行各業決策及活動的順利實施，提供了有利條件。

2數據挖掘在高校信息系統中的設計與實現

2.1信息系統設計應用數據挖掘的目的學校信息的傳統管理以紙介質為基礎，無法適應當今社會的發展，同時產生人力、物力方面的浪費，一定程度上對管理效率及質量產生影響。隨著信息時代的到來，傳統管理形式逐漸被計算機系統所取代。信息系統是學校實施管理不可或缺的重要部分，決策者和管理者對信息系統的強大作用十分依賴。人們通過對信息系統的應用，能夠快捷、方便的查詢自己所要掌握的知識和信息［3］。高校應用數據挖掘技術開發信息系統的目的在于，將現代化信息處理技術運用到工作管理當中，把管理人員從繁雜操作中解放出來，從而有利于管理效率的有效提高。

2.2數據挖掘管理信息系統的設計流程

2.2．1系統功能1)功能需求。通過信息系統的運用，在計算機的幫助下，以往重復繁雜的工作處理及管理將會變得有序和高效，這一無紙化辦公的實現，大大降低了物力和人力的消耗，使得被繁雜事務纏繞的工作人員也會得到解放，從而能夠以更多的精力開展其他工作，有利于管理效率及工作質量的提高［4］。同時，通過計算機系統進行數據處理，能夠確保有關信息的準確和一致，且資源信息的共享具有完整性、實時性、動態性等特點，確保了管理工作的質量及效率［5］。2)功能模塊。筆者研究的高校信息系統包括圖書信息管理、學生信息管理、教師信息管理及教學信息管理四大模塊。(1)教師信息管理。通過計算機管理教師的有關信息，能夠幫助學校領導及管理人員及時準確地了解教師的具體情況，便于對教師的薪酬進行計算和管理。(2)教學信息管理。計算機處理教學管理各類信息，有利于管理者對教學管理活動進行有序安排。同時，領導及相關教師可以及時、準確地對教學管理的各方面情況進行了解，可促使管理部門工作效率的有效提高。教學信息管理模塊主要提供學生成績的查詢、管理及統計等。(3)學生信息管理。利用計算機對學生的各類信息進行管理，能夠幫助教師及管理者準確、及時地了解學生的各方面情況。學生信息管理包括學生的錄取信息、新生學號管理、學生學籍變動，學生信息查詢等。(4)圖書信息管理。計算機處理圖書管理信息，方便了教師與學生對本校圖書信息的了解，有利于借閱工作效率的提高。圖書信息管理模塊主要提供館藏圖書信息及學校師生借閱情況的查詢等。

2.2．2開發模式從技術層面來看，Web技術融合數據庫管理系統是研究與應用的重要方向，高校管理信息系統的開發可以集數據庫技術與Web技術于一身，形成MIS應用系統。但高校信息系統需要處理大量報表，因而采用B/S開發更有利于數據的更新和維護。B/S開發時，該系統采用MicrosoftSQLServer2000可以方便通過SQLServer服務器對后臺數據庫服務程序進行啟動。該系統借助JDBCforSQLServer驅動程序、TCP/IP協議、服務端連接客戶端，在B/S模式下，Web庫系統的集成與安全性成為系統實現的核心。在服務端采用SQLserver能夠發揮平臺的安全性及高級特性，同時借助面向組件技術架構的應用程序能夠使整個系統的擴展性、安全性及穩定性獲得提升。

2.3數據挖掘與系統設計的關聯研究

2.3．1關聯規則通過數據挖掘技術在海量信息數據庫中對高頻數據項進行提取，挖掘出項組之間的關系規則即關聯規則，在關聯規則的作用下，資源的利用會更加有效。關聯規則在實際領域中的應用十分廣泛，同樣能夠為服務質量的提高提供較大幫助。程序中具體實現關聯規則，需完成下列步驟:①設計包含各種項集的一個類;②判斷PID對象的頻繁項集，采用事務表存儲方法進行SQL查詢;③Lu為頻繁項集的非空真子集，對連接步進行計算，生成k+1候選項集，獲取該項集的支持度，進行頻繁項集的判斷和標記;④找出頻繁項集Lu，計算置信度，并與最小置信度對比，符合要求的項集即是一條關聯規則。

2.3．2APRIORI算法關聯規則中常用APRIORI算法，而通過改進可對APRIO-RI算法進行優化。APRIORI算法的實現過程如下:首先，統計各子項的出現次數，生成頻繁“1－”項集。其次，頻繁項集求解，步驟為:頻繁(n－1)1，n＞2項集連接其它各項，生成候選項目集n，以升序方式在數組Pn中進行候選項目集的存儲;掃描二維數組，計算“n－”集的支持度，保存在數組Pn中;刪除小于最小支持度Pn的行和列，全部頻繁項集求解。最后，解出所有非空子集的置信度生成最終規則。

3數據挖掘在高校信息系統中的應用

以學生信息管理模塊為例，對其所包含的內容及功能進行描述，分析基于數據挖掘的高校信息系統的實現，具體如下。

3.1模塊內容由于高校學生管理工作十分繁瑣，實際應用中可以建立多個子系統。針對學生基本情況的把握，依據各系統工作的要求及特點對相關字段名進行設置;貫穿學生姓名和學號至每個子系統中，通過“學號”這一字段名對不同的子系統進行關聯，方便相關資料的搜索和查詢。例如，對某畢業生的信息進行查詢時，通過該學生學號的單擊可以查出其軍訓、獎懲等相關情況。

3.2功能模塊分析采用C/S體系結構建立學生信息管理模塊數據庫，全局數據倉庫和部門數據集作為支持，用戶通過對數據挖掘工具或前端OLAP工具的使用進行數據分析，其具體功能作用如下。

3.2．1查詢功能根據不同層次的需要，系統設置用戶類型和權限也有所不同。實際操作中，所設置的類型包括三種:學工系統內部用戶為第一類用戶，這類用戶可以查詢所有信息，還能對相關內容的權限進行設置和修改;學校領導為第二類用戶，這類用戶可以查詢所有信息;學生為第三類用戶，這類用戶通過輸入自己的賬號口令可以對與學習生活密切相關的信息進行查詢，但涉及個人隱私的信息則無法訪問。

3.2．2學生信息收集及意見反饋本系統的檢索和查詢功能十分強大，能夠及時收集學生現階段的焦點問題，并能對所收集學生要求及建議進行系統化總結。該系統整理出焦點問題后，對于好的方面會在系統論壇上進行反饋;學生提出的合理化意見通過網絡會送達相關部門，便于其給出解決辦法，并在網上進行反饋;對于不合理的意見，則會給予糾正，從而為學生提供了和諧的學習環境。另外，通過連接國內外新聞動態等信息，可以“占領”網絡陣地，對學生的思想政治工作進行疏導和幫助。

3.2．3高效科學化辦公的實現本系統具有一定的準確性和快捷性，有利于促使辦公效率和質量的提高。例如，在勤工助學系統中，根據學生姓名及學號，可以了解該生是貧困生、非貧困生還是特困生，并會讀出錄入的考勤記錄。通過現代化學工辦公的實現，使高校管理工作變得快捷而高效，同時也有利于對突發性問題進行解決。

4結語

管理即為決策，信息系統的管理不能僅僅局限于對信息的保存，還要借助數據挖掘對信息系統中知識和信息進行分析，獲取決策支持的有效信息，才能促使信息系統作用的有效發揮。隨著高校信息系統的進一步完善，信息的收集也越來越準確和詳實。而通過數據挖掘提取高校信息系統中的價值數據，幫助高校管理者進行決策，依然是值得研究的重要課題。

作者：彭亮 單位：貴州工業職業技術學院