[發明專利]一種基于力作用的資金交易桑基圖可視化布局方法

有效

• 申請號: 202310110313.1
• 申請日: 2023-02-14
• 公開（公告）號: CN116109414B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 張鳳軍;齊嘉程;楊立
• 申請（專利權）人: 中國科學院軟件研究所
• 主分類號: G06Q40/04
• 分類號: G06Q40/04;G06F16/901;G06F16/904
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗

本發明涉及一種基于力作用的資金交易桑基圖可視化布局方法：對資金電子交易數據進行預處理，用節點和邊來描述賬戶和賬戶間的交易；根據圖的拓撲關系，確定每個賬戶節點的所在層級和初始的坐標；根據交易邊的價值權重計算交易雙方賬戶節點之間的引力；根據賬戶節點的價值權重計算所有賬戶節點之間的作用力；根據引力和斥力的共同作用效果，迭代計算每個賬戶節點的坐標變化，最終得到一個力平衡的布局結果；根據最終布局的賬戶節點坐標，可視化展示資金交易桑基圖。本發明優化桑基圖的布局效果，同時對于大規模資金交易數據有良好的適應性，可以幫助審查辦案人員更好的分析金融犯罪案件中的資金流向情況，從而優化金融犯罪案件的審查流程。

技術領域

本發明涉及一種基于力作用的資金交易桑基圖可視化布局方法，屬于計算機應用領域。

背景技術

資金電子數據作為金融犯罪案件的重要證據，不僅可以計算犯罪數額，而且對賬戶關系、資金流向等的審查還能為檢察官推演犯罪過程，分析主觀心態，審查犯罪事實，以及定罪量刑提供支持。而如今涉眾型金融犯罪日益突出，且逐漸呈現出涉案金額巨大和資金流向復雜的特點，海量的資金數據給審查辦案提供了不少困難。

當前，為了能直觀展現交易資金流向和規模，桑基圖(流向圖)是最合適的可視化方法。桑基圖摒棄了傳統的以箭頭和數值來展現資金交易的方式，采取以邊寬表示資金交易金額大小，賬戶節點層級表示資金流向的方案。但是由于金融犯罪日益復雜的交易特征，多個賬戶之間往往會形成多對一或是一對多的復雜交易關系，導致現有的桑基圖可視化方案存在大量交叉邊，很大程度上影響了布局的可讀性，不能較好的應用到檢察官的審查工作中。

部分研究者沿用了傳統流向圖中的自動布局方法，即sugiyama算法，桑基圖在傳統流向圖的基礎上引入了邊的寬度，更寬的邊交叉對整體布局的可讀性有著更高的影響，但是由于sugiyama算法沒有考慮到邊寬，所以直接沿用的可視化效果并不好。

由于減少桑基圖中的邊交叉已經被證明是一個NP難問題，部分研究者采用線性優化的方法來優化桑基圖的布局，研究者將整數線性規劃的目標設置為所有邊的交叉面積和，將公式代入通用的線性規劃求解器進行求解，但是在賬戶節點數量較多的時候，布局耗時也會變得很大，不適合應用在大規模資金電子數據可視化分析工作當中。

發明內容

本發明技術解決的問題：克服現有桑基圖自動布局方案的不足，提供一種基于力作用的資金交易桑基圖可視化布局方法，具有布局速度快、可讀性強的優點，不僅考慮了桑基圖中邊的寬度對于布局可讀性的影響，在布局中引入了邊的價值權重，而且面對大量資金交易數據仍能保持較快的布局速度，很大程度上優化了在金融犯罪案件審計中資金交易桑基圖的可視化效果；同時對于大規模資金交易數據有良好的適應性，可以幫助審查辦案人員更好的分析金融犯罪案件中的資金流向情況，從而優化金融犯罪案件的審查流程。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于力作用的資金交易桑基圖可視化布局方法，包括以下步驟：

第一步，對資金電子交易數據進行預處理，用節點和邊描述賬戶和賬戶間交易，即賬戶節點和交易邊，預處理后使得賬戶節點與交易邊在數據結構上相關聯，并得到賬戶節點的價值權重和交易邊的價值權重；

第二步，根據賬戶節點間的拓撲關系，確定每個賬戶節點的所在層級，并計算初始坐標，所述初始坐標包括x坐標和y坐標；

第三步，根據交易邊的價值權重計算交易雙方賬戶節點間的引力，根據賬戶節點的價值權重計算所有賬戶節點間的作用力，最終得到包括交易雙方賬戶節點間的引力和賬戶節點間的作用力的綜合作用力；

第四步，根據第三步計算得到的綜合作用力，迭代計算所有賬戶節點的坐標變化，最終得到一個桑基圖所有賬戶節點間力平衡的最終布局結果；

第五步，根據最終布局的賬戶節點坐標，可視化展示資金交易桑基圖。