多選預(yù)測功能實現(xiàn)方法與原理

徐馨潤

摘要

隨著軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)涉及的算法和動態(tài)效果也越來越復(fù)雜。互聯(lián)網(wǎng)上的一系列數(shù)據(jù)的測量對于指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和改進網(wǎng)絡(luò)運行性能狀況有著重要的意義。為了能夠利用軟件準(zhǔn)確的計算出以后的數(shù)據(jù)情況，本論文主要分析了多選預(yù)測功能實現(xiàn)的框架工具、方法與原理以及實現(xiàn)的具體工程，其中結(jié)合實際案例分析了多選預(yù)測功能實現(xiàn)所使用的主要方法。

【關(guān)鍵詞】預(yù)測算法設(shè)計 多選功能實現(xiàn) 數(shù)據(jù)可視化

隨著軟件工程專業(yè)知識的迅猛發(fā)展，使得軟件工程技術(shù)應(yīng)用范圍無所不在，為了關(guān)注未來的發(fā)展趨勢，它的預(yù)測功能也更具有研究的價值。下面我主要從三個方面對軟件的多選預(yù)測功能進行了深入分析：

首先是多選預(yù)測功能技術(shù)的實現(xiàn)所運用到的主要框架工具有：JavaScript，iQuery3.1，JSON， AJAX， Echart3.0。

其次要通過技術(shù)創(chuàng)新達到多選功能的實現(xiàn)，主要的方法與原理如下：

1預(yù)測算法設(shè)計

基于優(yōu)化版移動平均算法實現(xiàn)未來收支狀況預(yù)測。在已有數(shù)據(jù)庫中，共存儲我國現(xiàn)代近70年的數(shù)據(jù)，包含人口、收支、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)量等眾多數(shù)據(jù)。為實現(xiàn)對已有數(shù)據(jù)重用和數(shù)據(jù)復(fù)用，有效地挖掘潛在的數(shù)據(jù)價值與數(shù)據(jù)效益，提高數(shù)據(jù)利用率與使用率，故利用移動平均預(yù)測法，并在其基礎(chǔ)之上，結(jié)合現(xiàn)有數(shù)據(jù)屬性與需求特點，進行適當(dāng)改進，實現(xiàn)用于預(yù)測未來一年收支數(shù)據(jù)預(yù)測的優(yōu)化版移動平均預(yù)測法，以下為算法的實現(xiàn)方法與原理：

第i+l項的預(yù)測結(jié)果=項目權(quán)重*項目數(shù)據(jù)值+全部相鄰項目數(shù)據(jù)值之差的和/n

其中：i=l-n表示已有的n項數(shù)據(jù)。

公式中運用加權(quán)移動平均法時，需要注意的重要問題是權(quán)重的選擇，在傳統(tǒng)的加權(quán)移動平均算法中，主要有經(jīng)驗法和試算法兩種用于對權(quán)重決策。在項目中，由于數(shù)據(jù)屬于工農(nóng)業(yè)實際生產(chǎn)值，更具有經(jīng)驗代表性，同時為減小計算量，提高網(wǎng)頁響應(yīng)速度，故此選擇經(jīng)驗法，在更靠近的預(yù)測項目的項中，權(quán)重值越大，同時若數(shù)據(jù)具有季節(jié)性，也將會考慮在其中。

公式中主要計算前n年的平均增長時，修正加權(quán)移動平均算法的偏差，從而削弱由于權(quán)重取值導(dǎo)致的必然誤差以及數(shù)據(jù)陡變帶來的不穩(wěn)定性對預(yù)測結(jié)果的影響，進而提高預(yù)測結(jié)果的可靠性。

2多選功能實現(xiàn)

在常見的預(yù)測算法中，為保證預(yù)測結(jié)果的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性，大部分實現(xiàn)中都不給予用戶自選數(shù)據(jù)預(yù)測的功能，在本項目中，為提高預(yù)測的靈活性與可變性，給予用戶更好的交互體驗功能，體現(xiàn)創(chuàng)新性，突出創(chuàng)新點，故設(shè)計多選預(yù)測功能。

3數(shù)據(jù)可視化

動態(tài)化展示數(shù)據(jù)，展示頁面進行模塊分解處理，使數(shù)據(jù)可視化更為規(guī)范和不易出錯，整個網(wǎng)站在數(shù)據(jù)可視化方面采用同一標(biāo)準(zhǔn)，后期維護和升級非常便利和簡潔。同時經(jīng)過簡單動畫處理過的數(shù)據(jù)展示流程更為生動形象，同時擁有多個數(shù)據(jù)展示的形態(tài)，使整個展示頁面豐富和形象。

4異步請求數(shù)據(jù)

在傳統(tǒng)的網(wǎng)頁中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取與獲取的方式主要是刷新頁面重新請求，但此種方式對于多模塊多動態(tài)數(shù)據(jù)頁面中顯得捉襟見肘，會造成刷新數(shù)據(jù)量，網(wǎng)頁更新緩慢等明顯不良交互體驗，為提高響應(yīng)速度，減少用戶等待，本項目中使用了aj ax異步請求技術(shù)。在用戶標(biāo)記數(shù)據(jù)項目之后，通過監(jiān)聽預(yù)測事件，將要獲取的數(shù)據(jù)項通過aj ax異步請求發(fā)送至后臺，并交由后臺處理，進行格式轉(zhuǎn)后返回至前臺頁面。

最后是多選預(yù)測功能實現(xiàn)過程，具體包括：

4.1多選監(jiān)聽與預(yù)測響應(yīng)

在每一行數(shù)據(jù)項的列首，添加一個新的多選擇標(biāo)記按鈕，并引入FontAwesome多選擇標(biāo)記圖標(biāo)。添加該按鈕以處理單擊事件、監(jiān)視用戶操作并根據(jù)監(jiān)視結(jié)果動態(tài)顯示當(dāng)前項的選擇狀態(tài)。當(dāng)用戶啟動預(yù)測時，瀏覽器將捕獲事件并從后臺請求數(shù)據(jù)。直到處理和響應(yīng)。

4.2后端查詢與格式轉(zhuǎn)換

目前，該項目采用了非常成熟的SpringMVC框架。當(dāng)在后端調(diào)用和查詢數(shù)據(jù)時，它基本上封裝了大量的sql語句，這些語句用于通過主控制器獲取數(shù)據(jù)。將特定的格式轉(zhuǎn)換為將數(shù)據(jù)填充到類生成的ResultSet對象中，然后生成相應(yīng)數(shù)量的模型對象，然后每個模型對象獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)。此處的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為對象的成員變量中的特定值。所有這些對象一起是列表對象。然后通過創(chuàng)建多個arraylist對象將數(shù)據(jù)發(fā)送到j(luò)son對象。最后，使用echarts圖表顯示數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源是這一個json對象。

4.3數(shù)據(jù)提取與數(shù)據(jù)處理

在獲取到后臺數(shù)據(jù)之后，為方便預(yù)測計算，提高計算速度，減少預(yù)測誤差，需要進行數(shù)據(jù)處理，即將所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一進行格式轉(zhuǎn)換、末位保留等。并檢測數(shù)據(jù)有效性與可靠性，進行數(shù)據(jù)檢驗測試，防止因數(shù)據(jù)問題造成預(yù)測模型崩潰。

4.4數(shù)據(jù)計算與預(yù)測實現(xiàn)

通過數(shù)據(jù)處理之后，已經(jīng)確保獲取到的數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)，且格式統(tǒng)一.通過優(yōu)化的加權(quán)移動平均算法，將各項數(shù)據(jù)值，例如人均GDP，總GDP等值使用模型進行預(yù)測計算，并加入標(biāo)記，合并到數(shù)據(jù)存儲容器，再進行異常值邊界檢測，無誤后便是正確的預(yù)測模型計算結(jié)果。

4.5數(shù)據(jù)圖表可視化

圖表可視化使用的主要框架和工具是echarts圖表，其基于Javascript的數(shù)據(jù)可視化圖表庫，提供直觀，可交互，可個性化定制的數(shù)據(jù)可視化圖表。

數(shù)據(jù)源使用的是經(jīng)過了多次轉(zhuǎn)換形成的json對象，同時按需加載所需圖表，關(guān)聯(lián)前端觸發(fā)器（按鈕），按照echarts的標(biāo)準(zhǔn)格式設(shè)置橫縱數(shù)據(jù)，對應(yīng)數(shù)據(jù)源每項數(shù)據(jù)。在前端使用自動加載的方式進行展示，最終呈現(xiàn)在用戶面前。圖表出現(xiàn)的動態(tài)效果則是相應(yīng)設(shè)置好的echarts圖表所有的功能模塊。

參考文獻

[1]趙俊峰等.基于MVC模式的JSP+Servlet+JDBC和AJAX [M].清華大學(xué)出版社，201 2.

[2] Weiss，MA.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析[J].機械工業(yè)出版社，2009.