[發(fā)明專利]一種基于樸素貝葉斯算法與曲線建模的城區(qū)學(xué)位壓力評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811299087.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109409757B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉馳;尤如輝;肖驥;李耀東;張福成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中電科新型智慧城市研究院有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/20;G06F17/18
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 李艷麗

1.一種基于樸素貝葉斯算法與曲線建模的城區(qū)學(xué)位壓力評(píng)估方法，其特征在于：包括基于樸素貝葉斯算法的學(xué)齡兒童流出模型與基于曲線估計(jì)法的學(xué)齡兒童流入模型，最終根據(jù)公式“學(xué)位需求=適齡兒童數(shù)量+流入適齡兒童數(shù)量-流出適齡兒童數(shù)量”，建立以年為單位的學(xué)位壓力評(píng)估模型，對(duì)城區(qū)內(nèi)的學(xué)位壓力進(jìn)行評(píng)估；

所述方法包括以下步驟：

S10：獲取所述學(xué)位壓力相關(guān)數(shù)據(jù)：

獲取區(qū)域內(nèi)與就學(xué)情況相關(guān)的信息，通過(guò)各相關(guān)委辦局業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括學(xué)生信息、房屋出租信息或房地產(chǎn)戶主信息，獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)字段，為未來(lái)模型的構(gòu)建提供數(shù)據(jù)支撐；

S20：評(píng)估適齡兒童數(shù)量為：

通過(guò)兒童年齡以及該地區(qū)平均入學(xué)年齡的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，獲取未來(lái)1-5年內(nèi)到達(dá)入學(xué)年齡的兒童人數(shù)；

S30：構(gòu)建學(xué)齡兒童流出模型，選取樣本中m個(gè)適齡兒童數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練樣本，基于樸素貝葉斯算法構(gòu)建相應(yīng)模型，具體步驟如下：

S31.對(duì)所述數(shù)據(jù)字段中的連續(xù)性指標(biāo)進(jìn)行分箱；

S32. 將家庭年收入或房屋租賃年數(shù)連續(xù)指標(biāo)進(jìn)行分箱，離散為若干條件指標(biāo)；

S33. 最終獲得包含n項(xiàng)條件的布爾類型指標(biāo)集合，記為，對(duì)其數(shù)據(jù)中任意樣本i，其特征表達(dá)為，其中取值為真或假；

S34. 計(jì)算訓(xùn)練樣本中流出兒童先驗(yàn)概率；

對(duì)于兒童流出的黑白樣本的先驗(yàn)概率有：

其中Y代表個(gè)體的流出情況，有流出與未流出兩種情況；

S35. 計(jì)算的流出概率：

計(jì)算i樣本的流出概率為：

其中表示訓(xùn)練數(shù)據(jù)的所有流出樣本中，第j項(xiàng)指標(biāo)等于的概率；表示訓(xùn)練數(shù)據(jù)的所有訓(xùn)練樣本中，第j項(xiàng)指標(biāo)等于的概率；n表示特征的數(shù)量；

S36. 當(dāng)出現(xiàn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)中同類樣本量為0的情況下，采用拉普拉斯平滑：即在計(jì)算先驗(yàn)概率時(shí)，出現(xiàn)本類型的樣本量設(shè)定為1，分母數(shù)值加2；

S37. 最終計(jì)算結(jié)果中，若出現(xiàn)，則認(rèn)為該兒童會(huì)發(fā)生學(xué)位流出情況，反之則不會(huì)；

S38. 檢驗(yàn)條件指標(biāo)集：

采用驗(yàn)證樣本特征代入通過(guò)訓(xùn)練數(shù)據(jù)，獲得的適齡兒童流出概率，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蜏?zhǔn)確度，根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果調(diào)整模型中的條件指標(biāo)；

S39. 計(jì)算學(xué)位流出數(shù)量；

S391. 計(jì)算未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的學(xué)位流入情況；

S40：構(gòu)建學(xué)齡兒童流入模型，具體步驟如下：

S41. 選擇擬合曲線

首先根據(jù)實(shí)際問(wèn)題本身特點(diǎn)，用時(shí)間作為x軸參數(shù)，實(shí)際流入學(xué)位數(shù)量作為y軸參數(shù)，選擇常見(jiàn)的曲線模型，包括：二次曲線(Quadratic)、復(fù)合曲線(Compound)、增長(zhǎng)曲線(Growth)、對(duì)數(shù)曲線(Logarithmic)、三次曲線(Cubic)、S曲線(S)、指數(shù)曲線(Exponential)、逆函數(shù)(Inverse)、冪函數(shù)(Power)、邏輯函數(shù)(Logistic)；

S42.曲線參數(shù)擬合

運(yùn)用最小二乘法求解完成每一種曲線模型的參數(shù)估計(jì)，并顯示R方、F檢驗(yàn)值、相伴概率值以及模型的相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)量，然后對(duì)參數(shù)估計(jì)的相關(guān)統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，看其是否通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，選擇R方統(tǒng)計(jì)量值最大的模型作為首選的曲線模型；

S43.計(jì)算學(xué)齡兒童流入的學(xué)位流入數(shù)量

將時(shí)間代入擬合曲線中，計(jì)算未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的學(xué)位流入情況；

S50：計(jì)算學(xué)位需求數(shù)量

根據(jù)所述步驟S20、S30、S40所獲取的結(jié)果，計(jì)算以下公式：

“學(xué)位需求=適齡兒童數(shù)量+流入適齡兒童數(shù)量-流出適齡兒童數(shù)量”

計(jì)算得出未來(lái)幾年內(nèi)的學(xué)位需求情況；

所述步驟S10中的所述數(shù)據(jù)字段信息包括：是否為流出適齡兒童、兒童身份證號(hào)碼、兒童性別、兒童是否本地戶口、家庭本地是否有房、家庭是否租賃本地房屋、家庭租賃房屋年數(shù)、家庭年收入、父親是否本地戶口、母親是否本地戶口、父母是否海歸、是否獨(dú)生子女，同時(shí)獲取該區(qū)域過(guò)去幾年的適齡兒童流入情況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于樸素貝葉斯算法與曲線建模的城區(qū)學(xué)位壓力評(píng)估方法，其特征在于：所述步驟34中的流出適齡兒童黑樣本為：年齡為6-8歲兒童，在5歲以前居住在區(qū)內(nèi)，且現(xiàn)在未在區(qū)內(nèi)上學(xué)；流出適齡兒童白樣本為；年齡為6-8歲的本區(qū)戶口兒童，且在區(qū)內(nèi)就學(xué)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于樸素貝葉斯算法與曲線建模的城區(qū)學(xué)位壓力評(píng)估方法，其特征在于：所述基于樸素貝葉斯算法的學(xué)齡兒童流出模型與基于曲線估計(jì)法的學(xué)齡兒童流入模型，是通過(guò)記載有城區(qū)年齡-人口分布以及城區(qū)內(nèi)學(xué)齡兒童的家庭信息建立的。