本文關(guān)鍵詞：基于全方位優(yōu)化算法的馬田分類和排序評價方法研究及應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：數(shù)據(jù)挖掘是從數(shù)據(jù)中獲取知識和信息,并進(jìn)行決策的有效手段。分類是數(shù)據(jù)挖掘的重要任務(wù),它根據(jù)樣本的數(shù)據(jù)特征判定其所屬類別。目前許多成熟有效且各具特點的分類方法得到了深入研究和廣泛應(yīng)用,但仍有各自的局限性和不足。在分類過程中,特征變量篩選通常能夠起到簡化問題、提高分類精度和效率的作用。 馬田系統(tǒng)(Mahalanobis-Taguchi System, MTS)是一種結(jié)合馬氏距離、正交表和信噪比進(jìn)行分類和診斷的新型模式識別方法。MTS具有的能夠篩選重要特征變量、對數(shù)據(jù)分布不需要進(jìn)行假設(shè)、分類速度快等優(yōu)點使得它在工業(yè)生產(chǎn)、企業(yè)管理和模式識別等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。作為一種較新的分類方法,它在理論基礎(chǔ)和方法使用上存在一些缺陷和嚴(yán)謹(jǐn)性問題,如：特征變量篩選方法有待改進(jìn)、閾值確定主觀性較強(qiáng)、局限于二類分類等。除了用于分類和診斷之外,MTS的特點使得它還可以用于排序(綜合)評價。本文針對MTS的不足,以MTS改進(jìn)為主線,以優(yōu)化方法為主要手段,目標(biāo)是發(fā)展MTS使其成為一種實用有效的分類和排序評價方法,并應(yīng)用于現(xiàn)實問題。本文的研究工作有以下幾個方面： (1)基于全方位優(yōu)化算法的MTS二類分類方法研究 針對傳統(tǒng)MTS在分類過程中采用正交表和信噪比篩選特征變量以及采用損失函數(shù)法確定閾值存在的缺陷,使用多目標(biāo)優(yōu)化和全方位優(yōu)化算法替代以進(jìn)行改進(jìn)。綜合考慮分類精度、望大特性信噪比和降維程度等目標(biāo)構(gòu)建了多目標(biāo)優(yōu)化模型并用全方位優(yōu)化算法求解以篩選特征變量和確定閾值；采用數(shù)據(jù)集實驗和比較的方式對方法的有效性進(jìn)行了驗證和討論；將方法用于產(chǎn)品質(zhì)量檢測的現(xiàn)實問題。研究結(jié)果表明,該方法不僅有很高的分類精度,還能有效的篩選特征變量,對傳統(tǒng)MTS有了較大改進(jìn)。 (2)基于全方位優(yōu)化算法和概率閾值模型的MTS不平衡數(shù)據(jù)分類方法研究 類別不平衡是分類問題常常面臨的挑戰(zhàn)。MTS通過馬氏距離構(gòu)建一個連續(xù)測量尺度而非直接對訓(xùn)練樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)的性質(zhì)有望不受類別不平衡的影響,而閾值的合理確定對該問題更加重要。提出了一種概率閾值模型用于MTS不平衡數(shù)據(jù)分類閾值的確定；綜合考慮不平衡數(shù)據(jù)分類性能評估指標(biāo)的g/F值、望大型信噪比和降維程度等目標(biāo)構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型并用全方位優(yōu)化算法求解以篩選特征變量；采用數(shù)據(jù)集實驗和比較的方式對方法的有效性進(jìn)行檢驗和討論。研究結(jié)果表明,該方法對不平衡數(shù)據(jù)有良好的分類能力,同時還能篩選重要特征變量。 (3)MTS多類分類方法研究 MTS是一種二類分類方法,不能直接用于多類分類。本文研究了兩種MTS多類分類方法——二叉樹MTS和多馬氏空間特征變量篩選MTS。二叉樹MTS通過二叉樹與MTS的結(jié)合,將多類分類問題進(jìn)行分解。研究了二叉樹MTS的實施過程和步驟,以及二叉樹的構(gòu)建方案等。多馬氏空間特征變量篩選MTS通過為每類構(gòu)建馬氏空間,運用距離判別思想構(gòu)建分類器,同時優(yōu)化特征空間。研究了多馬氏空間特征變量篩選MTS的實施過程和步驟,綜合考慮分類精度、改進(jìn)的望大型信噪和降維程度等目標(biāo)構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型并用全方位優(yōu)化算法求解以篩選特征變量。采用數(shù)據(jù)集實驗和比較的方式對兩種方法的有效性進(jìn)行了檢驗和討論。最后將MTS多類分類方法應(yīng)用于政府投融資平臺企業(yè)的信用等級評價。研究結(jié)果表明,多馬氏空間特征變量篩選MTS有著更高的分類精度和特征變量篩選效果,具有更高的應(yīng)用價值。 (4)MTS排序評價方法研究 MTS目前主要用于分類問題。實際上,MTS可計算出樣本相對于基準(zhǔn)空間(馬氏空間)的馬氏距離,得出樣本偏離的程度,從而對待測樣本進(jìn)行排序。本文研究MTS排序評價方法,具體包括：MTS排序評價方法的過程及步驟；基于全方位優(yōu)化算法的評價指標(biāo)篩選模型；采用算例和比較的方式對MTS排序評價的有效性進(jìn)行分析和討論。研究結(jié)果表明,MTS排序評價方法不需要確定指標(biāo)權(quán)重,能夠保持評價基準(zhǔn)的一致,且能夠篩選指標(biāo),是一種有效的評價方法,但基準(zhǔn)空間的確定機(jī)制需要進(jìn)一步研究和完善。 綜合以上研究工作,本文的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點有： (1)識別不同的分類或排序評價目標(biāo),在MTS特征變量篩選這一核心問題中導(dǎo)入優(yōu)化思想,創(chuàng)新性的提出和研究了特征變量篩選的多目標(biāo)優(yōu)化模型以替代傳統(tǒng)MTS的正交表,并采用先進(jìn)的全方位優(yōu)化算法求解,是一種新的特征變量篩選方法。 (2)根據(jù)不同的分類目的,采用優(yōu)化或概率模型替代傳統(tǒng)MTS的損失函數(shù)(或窮舉法)來確定MTS進(jìn)行分類時需要的閾值,這是MTS新的閩值確定辦法。 (3)通過概率閩值模型、二叉樹和多馬氏空間等手段,將MTS二類分類方法成功的擴(kuò)展到了不平衡數(shù)據(jù)分類和多類分類,并驗證了這些方法的有效性,是新的不平衡數(shù)據(jù)分類方法和多類分類方法。
【關(guān)鍵詞】：分類 馬田系統(tǒng) 多目標(biāo)優(yōu)化 全方位優(yōu)化算法 不平衡數(shù)據(jù) 多類分類 特征變量篩選 排序評價
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：C934;C931.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 1 緒論13-24
• 1.1 研究背景及意義13-15
• 1.2 MTS國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及評述15-18
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.3 已有貢獻(xiàn)和研究不足18
• 1.3 本文的主要工作、解決的科學(xué)問題和擬創(chuàng)新點18-21
• 1.3.1 本文的主要工作18-20
• 1.3.2 本文解決的關(guān)鍵科學(xué)問題20-21
• 1.3.3 本文的擬創(chuàng)新點21
• 1.4 本文的研究方法和技術(shù)路線21-23
• 1.5 論文的章節(jié)結(jié)構(gòu)安排23-24
• 2 相關(guān)理論及方法概述24-48
• 2.1 分類問題24-30
• 2.1.1 分類問題描述24-25
• 2.1.2 分類問題常用方法25-30
• 2.2 MTS30-40
• 2.2.1 馬氏距離31-33
• 2.2.2 正交表33
• 2.2.3 信噪比33-35
• 2.2.4 確定異常樣本的方向35
• 2.2.5 MTS閾值確定方法35-37
• 2.2.6 MTS的實施步驟37-38
• 2.2.7 MTS的其他相關(guān)問題38-40
• 2.2.8 MTS的特點40
• 2.3 多目標(biāo)優(yōu)化40-43
• 2.4 基于全局準(zhǔn)則法的全方位優(yōu)化算法43-47
• 2.4.1 全局準(zhǔn)則法43
• 2.4.2 全方位優(yōu)化算法43-44
• 2.4.3 全方位優(yōu)化算法的步驟和偽代44-46
• 2.4.4 若干算子介紹46-47
• 2.5 本章小結(jié)47-48
• 3 基于全方位優(yōu)化算法的MTS二類分類方法研究48-79
• 3.1 傳統(tǒng)MTS分類方法50-56
• 3.1.1 傳統(tǒng)MTS分類方法的實施過程和步驟50-52
• 3.1.2 傳統(tǒng)MTS分類方法實驗52-56
• 3.2 MTSO分類方法的實施過程和步驟56-58
• 3.3 MTSO特征變量篩選和閾值確定的多目標(biāo)優(yōu)化模型58-64
• 3.3.1 優(yōu)化目標(biāo)59-63
• 3.3.2 多目標(biāo)優(yōu)化模型及求解方法63-64
• 3.4 MTSO性能評估的實驗分析64-74
• 3.4.1 分類方法性能的評估指標(biāo)和數(shù)據(jù)集64-66
• 3.4.2 分類精度的計算結(jié)果66-69
• 3.4.3 比較研究69-73
• 3.4.4 結(jié)果和討論73-74
• 3.5 應(yīng)用研究74-78
• 3.5.1 背景描述74
• 3.5.2 實施74-77
• 3.5.3 效益分析77-78
• 3.6 本章小結(jié)78-79
• 4 基于全方位優(yōu)化算法和概率閾值模型的MTS不平衡數(shù)據(jù)分類方法研究79-97
• 4.1 概率閾值模型80-82
• 4.2 MTSOP不平衡數(shù)據(jù)分類方法的實施過程和步驟82-84
• 4.3 MTSOP特征變量篩選的多目標(biāo)優(yōu)化模型84-87
• 4.3.1 不平衡數(shù)據(jù)分類效果評價指標(biāo)84-85
• 4.3.2 優(yōu)化目標(biāo)85-86
• 4.3.3 多目標(biāo)優(yōu)化模型及求解方法86-87
• 4.4 MTSOP性能評估的實驗分析87-95
• 4.4.1 分類方法性能的評估指標(biāo)和數(shù)據(jù)集87-88
• 4.4.2 與常規(guī)方法比較88-94
• 4.4.3 與改進(jìn)的SVM比較94
• 4.4.4 結(jié)果和討論94-95
• 4.5 本章小結(jié)95-97
• 5 MTS多類分類方法研究97-118
• 5.1 BT-MTS多類分類方法99-103
• 5.1.1 BT-MTS99-100
• 5.1.2 BT-MTS多類分類方法的實施過程和步驟100-101
• 5.1.3 二叉樹結(jié)構(gòu)確定方案101-103
• 5.2 MF-MTS多類分類方法103-109
• 5.2.1 MF-MTS多類分類方法的實施過程和步驟103-106
• 5.2.2 MF-MTS特征變量篩選的多目標(biāo)優(yōu)化模型106-109
• 5.3 MTS多類分類方法性能評估的實驗分析109-113
• 5.3.1 分類方法性能的評估指標(biāo)和數(shù)據(jù)集109
• 5.3.2 比較研究109-112
• 5.3.3 結(jié)果和討論112-113
• 5.4 應(yīng)用研究113-116
• 5.4.1 背景描述113-114
• 5.4.2 實施114-115
• 5.4.3 分析和討論115-116
• 5.5 本章小結(jié)116-118
• 6 基于全方位優(yōu)化算法的MTS排序評價方法研究118-131
• 6.1 MTS排序評價方法的實施過程和步驟121-124
• 6.2 MTS排序評價方法評價指標(biāo)篩選的多目標(biāo)優(yōu)化模型124-126
• 6.2.1 優(yōu)化目標(biāo)124-126
• 6.2.2 優(yōu)化模型126
• 6.3 MTS排序評價方法有效性的算例研究126-130
• 6.3.1 實施評價126-127
• 6.3.2 分析與討論127-130
• 6.4 本章小節(jié)130-131
• 7 結(jié)論與展望131-135
• 7.1 工作總結(jié)131-133
• 7.2 本文的創(chuàng)新點133
• 7.3 研究展望133-135
• 參考文獻(xiàn)135-147
• 致謝147-148
• 附錄148-149

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1 金振輝;汪善榮;何一民;;淺析我國科技評價的理論、方法和實踐[J];云南科技管理;2006年04期

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6 任曄;肖颯;;現(xiàn)代物流系統(tǒng)綜合評價方法研究[J];物流科技;2011年02期

7 肖素梅,殷國富,汪永超,石宇強(qiáng);企業(yè)信息化水平評價指標(biāo)與評價方法研究[J];計算機(jī)集成制造系統(tǒng)-CIMS;2005年08期

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9 陳明政;張波;;資源型企業(yè)可持續(xù)發(fā)展定量研究方法綜述[J];湖北社會科學(xué);2009年12期

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1 王京紅;董春梅;;微裂縫測井識別與評價方法研究[A];中國地球物理.2003——中國地球物理學(xué)會第十九屆年會論文集[C];2003年

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4 王傳好;曹光群;陳李英;王鳳娟;;香波的泡沫特性評價方法研究[A];2002年中國化妝品學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2002年

5 白躍世;馬迅;;體育科技創(chuàng)新指標(biāo)體系構(gòu)建和評價方法研究[A];第八屆全國體育科學(xué)大會論文摘要匯編（一）[C];2007年

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2 ;2002年度中國建筑裝飾行業(yè)百強(qiáng)承包商排序評價活動實施辦法[N];中華建筑報;2003年

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8 敖娟;北京企業(yè)為何報名踴躍？[N];中華建筑報;2003年

9 湯波 馮舒;湖北油氣井損害評價項目通過專家鑒定[N];中國石化報;2006年

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1 �？±�;基于全方位優(yōu)化算法的馬田分類和排序評價方法研究及應(yīng)用[D];南京理工大學(xué);2012年

2 靳濤;火電機(jī)組反向建模方法的研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

3 陸霄虹;中國當(dāng)代繪畫藝術(shù)作品特征價格研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

4 魯萬波;基于特征變量的中國股票市場微觀結(jié)構(gòu)數(shù)量研究：日內(nèi)模式、持續(xù)時間與價格發(fā)現(xiàn)[D];西南財經(jīng)大學(xué);2009年

5 肖人毅;面向過程的科研項目評價方法研究[D];大連理工大學(xué);2011年

6 單藝斌;婦女社會地位評價方法研究[D];東北財經(jīng)大學(xué);2000年

7 叢劍波;基于CAPM兩因素模型的個股波動率分解的實證分析[D];吉林大學(xué);2009年

8 吳瑞梅;名優(yōu)綠茶品質(zhì)感官評價的儀器化表征研究[D];江蘇大學(xué);2012年

9 張立輝;我國發(fā)電企業(yè)競爭力分析與評價方法研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2006年

10 于光;礦業(yè)城市經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型理論與評價方法研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2007年

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1 謝園春;農(nóng)業(yè)信息資源配置效益及其評價方法研究[D];吉林大學(xué);2007年

2 徐雪峰;企業(yè)業(yè)務(wù)流程管理能力及其評價方法研究[D];吉林大學(xué);2007年

3 亢永;民用建筑的室內(nèi)空氣品質(zhì)評價方法研究[D];安徽理工大學(xué);2007年

4 李慧;鄉(xiāng)鎮(zhèn)長經(jīng)濟(jì)責(zé)任審計評價方法研究[D];河南大學(xué);2008年

5 喬晶;循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)濟(jì)學(xué)穩(wěn)定性及評價方法研究[D];山東大學(xué);2008年

6 宋艷東;基于模糊數(shù)據(jù)融合的室內(nèi)舒適度評價方法研究[D];燕山大學(xué);2010年

7 崔春宇;吉林省醫(yī)藥研發(fā)資助項目效果評價研究[D];吉林大學(xué);2005年

8 張寶成;城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)評價方法研究[D];天津大學(xué);2005年

9 沈德聰;綠色制造系統(tǒng)的判定和評價方法研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2006年

10 楊奮;教育信息化評價方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：基于全方位優(yōu)化算法的馬田分類和排序評價方法研究及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：292172