数据挖掘建模：如何从数据中“淘金”？

本文笔者将对数据挖掘建模的一般过程进行解析，主要分为四部分：数据准备、模式发现、模型构建以及模型评价。

数据挖掘介绍

数据挖掘（Data Mining，DM）：就是从大量数据（包括文本）中挖掘出隐含的、未知的、对决策有潜在价值的关系、模式和趋势，并用这些知识和规则建立用于决策支持的模型，提供预测性决策支持的方法、工具和过程；是利用各种分析工具在海量数据中发现模型和数据之间关系的过程。这些模型和关系可以被企业用来分析风险、进行预测。

数据挖掘的目的就是从数据中“淘金”，就是从数据中获取智能的过程，数据挖掘是提供了从数据到价值的解决方案。

数据+工具+方法+目标+行动=价值。

目前，数据挖掘已有一系列应用：

1. 分类分析：有监督学习，将数据映射到事先定义的群组或类。应用在将信用卡人分为低中高风险群等。
2. 回归分析：用属性的历史数据预测未来趋势，应用预测哪些用户在未来半年**流失等。
3. 聚类分析：无指导学习，在没有给定划分类的情况下，根据信息相似度进行信息聚类。应用在对客户行为分析，对客户分层进行精准营销。
4. 关联分析：发现事物间的关联规则或称相关程度，常用在交叉销售，交叉分析，著名的啤酒与尿布。
5. 时序模式：已知的数据预测未来的值，回归不强调数据间的先后顺序。
6. 偏差分析：来发现与正常情况不同的异常和变化，并进一步分析这种变化是有意的诈骗行为，还是正常的变化。常用在防欺诈，以及保险领域。

以上这些应用涉及的技术和工具各不相同，然而却可以依据统一的方法论来实行，并可以协同作战，解决许多有价值的商业问题。

数据挖掘建模的一般过程

第一步，数据准备

数据选择主要考虑的包括：

• 哪些数据源可用？
• 哪些数据与当前挖掘目标相关？
• 如何保证取样数据的质量？
• 是否在足够范围内有代表性？
• 数据样本取多少合适？
• 如何分类（训练集、验证集、测试集）？

选择数据的标准，一是相关性，二是可靠性，三是最新性，而不是动用全部企业数据。通过数据样本的精选，不仅能减少数据处理量，节省系统资源，而且能通过数据的筛选，使想要反映的规律性更加突显出来。

1）数据探索：数据清洗和构造

前面所叙述的数据选择，多少是带着人们对如何达到数据挖掘目的的先验认识进行操作的。

当我们拿到了一个样本数据集后，它是否达到我们原来设想的要求？其中有没有什么明显的规律和趋势？有没有出现从未设想过的数据状态？因素之间有什么相关性？它们可区分成怎样一些类别？这都是要首先探索的内容。

对所抽取的样本数据进行探索、审核和必要的加工处理，是保证预测质量所必需的。可以说，预测的质量不****过抽取样本的质量。

数据探索主要包括：异常值分析、缺失值分析、相关分析、周期性分析、样本交叉验证等。

2）数据预处理:整合和格式化

当采样数据维度过大，如何进行降维处理？采样数据中的缺失值如何处理？这些都是数据预处理要解决的问题。

由于采样数据中常常包含许多含有噪声、不完整、甚至是不一致的数据。显然对数据挖掘所涉及的数据对象必须进行预处理。那么，如何对数据进行预处理以改善数据质量，并最终达到完善最终的数据挖掘结果的目的呢？

数据预处理主要包括以下内容：数据筛选、数据变量转换、缺失值处理、坏数据处理、数据标准化、主成分分析、属性选择、数据规约。

第二步，模式发现

样本抽取完成并经预处理后，接下来要考虑的问题是：本次建模属于数据挖掘应用中的哪类问题（分类、聚类、关联规则或者时序模式），选用哪种算法进行模型构建？

模型构建的前提是在样本数据集中发现模式，比如：关联规则、分类预测、聚类分析、时序模式等。

在目标进一步明确化的基础上，我们就可以按照问题的具体要求来重新审视已经采集的数据，看它是否适应挖掘目标的需要。

第三步， 模型构建

确定了本次建模所属的数据挖掘应用问题（分类、聚类、关联规则或者时序模式）后，还需考虑：具体应该采用什么算法，实施步骤是什么？

这一步是数据挖掘工作的核心环节，模型构建是对采样数据轨迹的概括，它反映的是采样数据内部结构的一般特征，并与该采样数据的具体结构基本吻合。

预测模型的构建通常包括模型建立、模型训练、模型验证和模型预测4个步骤，但根据不同的数据挖掘分类应用**有细微的变化。

第四步， 模型评价

模型评价的目的是什么？如何评价模型的效果？通过什么评价指标来衡量？

模型效果评价通常分两步：

第一步是：直接使用原来建立模型的样本数据来进行检验。

假如这一步都通不过，那么所建立的决策支持信息价值就不太大了。一般来说，在这一步应得到较好的评价。这说明你确实从这批数据样本中挖掘出了符合实际的规律性。

第一步通过后，第二步是：另外找一批数据，已知这些数据是反映客观实际的、规律性的。

业务应用场景：网红销售额评估模型、客户ROI评估模型、网红品类推荐模型、网红报价建议模型、网红欺诈行为预警模型、网红流失预警模型等

结论

实践表明：由于人工智能发展的局限性，计算机在未来相当长的一段时期内不可能像人类这样**进行复杂的思考，它只**按照人的指令工作。

但是，计算机拥有海量的数据存储能力和**强的计算能力，所以只要我们建立合适的业务模型，设计完善的执行程序，选择正确的分析算法，它一定可以更好地为我们服务。

数据挖掘技术是一个年轻且充满希望的研究领域，商业利益的强大驱动力将**不停地促进它的发展。

每年都有新的数据挖掘方法和模型问世，人们对它的研究正日益广泛和深入。尽管如此，数据挖掘技术仍然面临着许多问题和挑战：如数据挖掘方法的效率亟待提高，尤其是**大规模数据集中数据挖掘的效率；开发适应多数据类型、容噪的挖掘方法，以解决异质数据集的数据挖掘问题；动态数据和知识的数据挖掘；网络与分布式环境下的数据挖掘等。

另外，近年来短视频，图**等多媒体数据库发展很快，面向多媒体数据库的挖掘技术今后将成为研究开发的热点。

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