图书借阅数据挖掘系统.doc-资料库

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《数据挖掘》课程说明书题目：图书借阅数据挖掘系统姓名：院（系）：专业班级：学号：指导教师：成绩：

摘要就我国的现状来说，同发达国家的图书馆相比，我国图书馆的管理存在着很大的问题。图书馆中往往有着许多的资源不能很好的利用，对于我国一个发展中的国家来说，这是资源的重大浪费，而且在图书馆中人们往往找不到自己需要的资源或是资源被他人所占用。所以，图书馆应该建立自己的数据仓库，并且对其进行必要的数据挖掘，更好的在有中国特色的社会主义中发挥更好的作用，更好的服务人民。随着信息技术的迅猛发展，信息化已经渗透到社会生活的各个领域和各个层面，并日益成为提高效率，消除差错，节约成本的有效途径。20 世纪 60 年代以来，在微电子技术和通信技术迅速发展的推动下，图书馆图书借阅管理也充分利用软件来进行管理，其目标是借助先进的信息处理技术和计算机网络技术来提高图书管理的效率和质量,将管理与办公活动纳入到自动化，现代化的轨道中。各大中小学图书馆中传统的图书借阅管理模式也越来越不能满足现代教育发展的需要。对于一个有着成百上千的学生的学校来说，用手工管理数以千计图书的借阅以及归还，是一项非常繁琐的工作，而相应的阶段性盘点图书、图书查询等，其工作量都让人望而生畏，而且还极易出错。所以我们提出了开发图书馆图书借阅数据挖掘系统，采取会员制的方式进行会员管理，包括增加会员，查询会员，删除会员，会员借书信息等。另外采取图书流通借还管理，对图书查询借阅，增加图书，删除图书等功能进行统一管理，为各大中小学实现图书馆信息化管理提供有效工具。本系统是各大中小学实现图书馆信息化管理的有效工具，同时本系统中采用的新技术可作为其他信息系统构建时的参考。关键词：数据挖掘；图书借阅管理；计算机网络技术；信息化管理 I

目录摘要 .............................................................................. I 目录 ............................................................................. II 第 1 章系统需求分析 ................................................................. 1 1.1 任务描述 .................................................................. 1 1.2 需求分析 .................................................................. 1 1.3 系统目标 .................................................................. 2 第 2 章系统概要设计 ................................................................. 3 2.1 系统用户分析 .............................................................. 3 2.2 系统功能分析 .............................................................. 3 2.3 系统算法分析 .............................................................. 6 第 3 章系统详细设计 ................................................................. 9 3.1 数据管理 .................................................................. 9 3.2 数据采集的方法 ............................................................ 9 3.3 数据预处理的方法 .......................................................... 9 3.4 算法描述 .................................................................. 9 3.5 个人模块详细设计 ......................................................... 10 第 4 章系统实现 .................................................................... 16 4.1 系统界面的实现 ........................................................... 16 4.2 系统调试及操作说明 ....................................................... 17 4.3 测试与分析 ............................................................... 18 第 5 章总结 ........................................................................ 20 参考文献 ........................................................................... 21 II

第 1 章系统需求分析 1.1 任务描述对图书借阅数据挖掘系统进行调研，采集读者借阅资源的数据，运用数据挖掘技术，通过聚类分析和关联规则的使用，对图书归类分布、读者借阅推荐、馆藏书籍采购决策等工作行成分析采集，然后进行设计。主要任务包括：第一，数据挖掘方法和技术：对数据挖掘方法和技术进行深入研究，并建立有效的处理模型。应用聚类分析，对图书数据进行数据处理和数据转换、数据筛选等操作，删除业务数据库中影响数据挖掘效果的项集。第二，算法研究：通过改进 Apriori 算法减少对数据仓库的扫描次数，采用基于关系代数理论算法的良好并行性和可伸缩性，提高扫描率。要有具体的系统算法分析，包括关联规则算法，决策树方法。第三，系统分析和设计：具体分析图书借阅数据挖掘系统的需求，做出系统概要设计和详细设计。概要设计部分要按照数据挖掘的聚类思想规划出主要功能模块，详细说明需要设计的模块，用图示说明。详细设计部分包括数据管理，数据采集的方法，数据预处理的方法，给出个人模块的详细设计步骤。第四，系统的实现：实现系统的具体界面，包括借阅系统主界面，挖掘界面，信息查询界面等。附上系统主界面的运行结果，即测试结果图示。 1.2 需求分析随着科学技术的不断发展，计算机科学日渐成熟，计算机知识的普及使更多用户懂得利用计算机为自己的工作，生活提供方便。计算机其强大的功能已为人们所深刻认识，它己进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。采用计算机进行信息化管理已成为衡量高校图书管理科学化和现代化的重要标志，而图书馆图书借阅管理的全面自动化、信息化则是其中重要的组成部分。本系统是以建立一个以通过计算机数据管理图书借阅系统为目的，以用户浏览图书信息的网站系统。本系统具有灵活、方便、快捷、界面友好等优点，更加方便的在线了解图书信息，以及借阅图书。本系统研究的课题主要意义是通过完成这个图书管理系统，方便管理者的管理以及用户所需要查询的书籍，使大家在尽可能短的时间内完成对所需要图书的借阅。大大的方便了用户的需求在很大程度上提升了高校的教学水平。因此，本文所研究的图书借阅数据挖掘系统具有一定的使用价值和现实意义。在图书借阅数据挖掘系统中，管理员为每个读者建立一个账户，账户内存储读者个人的详细信息，并依据读者类别的不同给每个读者发放借书卡。读者可以凭借书卡在图 1

书馆进行图书的借、还、续借、查询等操作。借阅图书时，由管理员录入借书卡号，显示书号，现存量，会员编号等信息。归还图书时，由管理员录入借书卡号和待归还的图书编号，显示归还书号，现存量，会员编号等。图书管理员不定期地对图书信息进行添加、修改和删除等操作，在图书尚未归还的情况下不能对图书信息进行删除。也可以对读者信息进行添加、修改、删除等操作。 1.3 系统目标自八十年代中期开始，关系数据库技术被普遍采用，新一轮研究与开发新型强大的数据库喜用悄然兴起，并提出了许多先进的数据模型：扩展关系模型、面向对象模型、演绎模型等；以及应用数据库系统：空间数据库、时序数据库、多媒体数据库等；日前异构数据库系统和基于互联网的全球信息系统也已开始出现并在信息工业中开始扮演重要角色。在这次图书借阅数据挖掘课程设计中，我们要从数据管理、数据采集、数据预处理等方面来完成图书借阅课程设计。总体系统目标要做到以下几点：采用关联规则中的 Apriori 算法对图书借阅事务集合进行数据挖掘。挖掘出的结果形如：数据库原理==> SQL Server 支持度 2%，置信度 30%，或数据库原理、SQL Server==>Delphi 支持度 0.5%，置信度 1%。结果显示与解释评估。把挖掘出的结果以一种直观的方式显示出来，并对挖掘出的结果进行评价。 2

第 2 章系统概要设计 2.1 系统用户分析利用数据挖掘技术可以帮助获得决策所需的多种知识。在许多情况下，用户并不知道数据存在哪些有价值的信息知识，因此对于一个数据挖掘系统而言，它应该能够同时搜索发现多种模式的知识，以满足用户的期望和实际需要。此外数据挖掘系统还应能够挖掘出多种层次（抽象水平）的模式知识。数据挖掘系统还应容许用户指导挖掘搜索有价值的模式知识。图书管理系统是一套功能强大而又简便实用的图书管理软件，包括图书管理员、读者、系统管理员等功能模块，实现了对图书的日常管理与使用，是图书馆进行电脑信息化管理的理想选择。通过对系统用户的分析，可以确定系统有三个执行者：图书管理员行为者，读者行为者及系统管理员行为者。（1）图书管理员行为者：管理员按系统授权维护和使用系统不同功能，可以创建、修改、删除读者信息和图书信息即读者管理和图书管理，借阅、归还图书以及罚款等即借阅管理。（2）读者行为者：通过互联网或图书馆查询终端，查询图书信息和个人借阅信息，还可以在符合续借的条件下自己办理续借图书。（3）系统管理员：可以对系统的数据进行维护，如增加、删除和更新书目，增加、删除和更新借阅者帐户，增加和删除书籍。图 2.1 系统用户分析图示 2.2 系统功能分析本次课程设计所开发的图书借阅数据挖掘系统是采用关联规则挖掘的方法来挖掘出读者希望得到的借阅信息。关联规则挖掘就是从大量的数据中挖掘出有价值描述数据项之间相互联系的有关知识。所开发的图书借阅数据挖掘系统主要应用就是图书借阅的分析。根据所放图书存在的关联知识无疑将会帮助读者更方便的借阅图书。面对大量繁杂的图书馆管理，分类，查询与借还工作，迫切的需要通过计算机来帮 3

助解决，介绍图书馆管理人员的工作量。信捷图书馆管理系统采用符合有关国际标准，具有良好的开放性和兼容性的计算机，外部设备，操作系统及应用软件，达到和办公自动化网络的连接，实现远程管理，异地续借等功能。“图书借阅管理系统”需要具有界面友好，功能强大，使用方便，安全可靠等优点。通过图书馆管理工作人员对图书馆管理系统的理解：（1）图书馆管理系统需要有能够及时地查询书库中图书的库存量，以便及时准确地为学生服务，提供借阅信息，但是不能更改数据，无信息处理权，即可以打印清单，浏览数据等，管理权限由系统管理员掌握分配。这个也是图书馆的总体需求。（2）图书馆各项数据信息必须保证安全性和完整性，网络系统设有通信，程序，网络三级权限和口令管理，确保系统的安全。这个是对数据的安全考虑的。（3）系统管理员根据市场图书行情定时的整理系统数据库，对图书的借阅情况，学生的管理情况，书库的增减等均可由计算机执行，并将运行结果归档。这个是从数据的整理角度考虑。详细调查后，可以对系统管理业务的流程进行详细的描述，如下图：图 2.2 系统管理业务流程图 4

本系统开发的意图是借由网络化的管理减轻图书馆工作人员的工作量，全面提高图书馆的管理效率及服务质量。实现两方面的功能，这两个方面分别是图书管理和会员管理。（1）图书管理(增加图书、查询图书、删除图书、图书借阅、还书)；（2）会员管理(增加会员、查询会员、删除会员、借书信息)。图书借阅管理系统有以下功能模块：图 2.3 数据借阅管理系统功能模块进入系统后需要先进行会员注册，才可以进行图书管理和会员管理。进行进入系统，显示功能列表，可选择任意系统，但在操作之前先要进行增加图书。图 2.4 注册流程图 5

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