关联规则挖掘举例
数据挖掘(第2版)-课件 第5章关联规则
• 关联分析用以发现事物间存在的关联性，除了购物篮分析外，有广泛应用， 如：辅助决策——挖掘商场销售数据、发现商品间的联系；医疗诊断—— 用于发现某些症状与某种疾病之间的关联；网页挖掘——用于发现文档集 合中某些词之间的关联，发现主题词演化模式、学科发展趋势；电子商 务——进行产品的关联推荐等。
频繁项集
支持度不小于最小支持度阈值的项集
强关联规则
根据用户预先定义的支持度和置信度阈值，支持度不小于最小支持度阈值 并且置信度不小于最小置信度阈值的规则
5.2.1 基本概念(4)
关联分析挖掘的关联规则分类 根据处理值分类
布尔关联规则 量化关联规则
根据涉及维度分类
单维关联规则 多维关联规则
支持度 (support)
事务数据库D中包含项A和B的事务占所有 事务的百分比
可表示为：support(A,B ) P(A B ) (A B )/ N
5.2.1 基本概念(3)
置信度
事务数据库D中同时包含项A和B的事务占包含项A的事务的百分比
条件概率表示为： confindence(A,B ) P(B | A) (A B )/ (A)
根据数据抽象层次分类
单层关联规则 多层关联规则
【例5-1】 设有事务集合如表5-1，计算规则{bread,milk tea} 的支持度、置信度。
交易号TID
顾客购买的商品
ห้องสมุดไป่ตู้
交易号TID
T1
bread, cream, milk, tea
T6
T2
bread, cream, milk
T7
关联规则挖掘
关联规则挖掘关联规则挖掘是数据挖掘的一种重要技术，它旨在发现数据集中项集之间的关联关系。
在现实生活中，我们经常会发现一些商品或事物之间存在一定的关联关系，比如购买了苹果的人可能也会购买橙子，研究了这种关联关系可以帮助我们了解深层次的市场需求，从而得以制定相应的推荐策略或市场营销策略。
关联规则通常以X->Y的形式表示，其中X和Y都是项集。
关联规则的强度由两个度量来衡量，一个是支持度（Support），即包含X和Y的交易数与总交易数之比，另一个是置信度（Confidence），即包含X和Y的交易数与包含X的交易数之比。
支持度可以用来衡量X和Y的相关程度，而置信度用来度量一个规则的可靠性。
关联规则挖掘的方法通常分为两个步骤：第一步是生成候选项集，第二步是计算关联规则。
在生成候选项集时，常用的方法有Apriori算法和FP-Growth算法。
Apriori算法基于自底向上的逐层策略，用于发现一些项集X的支持度，从而生成更大的项集。
FP-Growth算法则是一种基于前缀树（频繁模式树）的方法，通过压缩数据集并以此构建频繁模式树，快速发现频繁项集。
计算关联规则时，需要根据生成的频繁项集，计算每个频繁项集的关联规则的支持度和置信度，一般会设定一个最小支持度和最小置信度的阈值，只保留满足条件的关联规则。
可以通过计算置信度来衡量规则的可靠性，同时可以通过设置不同的阈值来筛选不同强度的关联规则。
关联规则挖掘在很多领域中都有广泛的应用。
在市场营销中，可以通过分析用户的购物记录来挖掘用户的购买行为，从而制定相应的促销策略；在电子商务中，可以通过挖掘用户对商品的购买行为，提供个性化的商品推荐服务；在医疗领域中，可以通过关联规则挖掘来发现疾病之间的关联关系，从而提高疾病的诊断和治疗效果。
关联规则挖掘虽然在实际应用中起到了很大的作用，但也存在一些问题和挑战。
首先，随着数据量的增加，候选项集的数量将呈指数级增加，这会导致算法的效率大大降低；其次，关联规则挖掘需要考虑的因素很多，如支持度、置信度、阈值等，这些参数选取的不合理将导致挖掘结果的偏差；最后，关联规则挖掘会产生大量的规则，如何从中筛选出有价值的规则也是一个问题。
第6章 数据挖掘技术2(关联规则挖掘)
求L3。比较候选支持度计数与最小支持度计数得： 项集 I1，I2，I3 I1，I2，I5 支持度计数 2 2
所以 L3=C3 求C4= L3 ∞ L3={I1，I2，I3，I5} 子集{I2，I3，I5} L3,故剪去； 故C4=，算法终止。 结果为L=L1 U L2 U L3
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定义5：强关联规则。同时满足最小支持度（min_sup） 和最小可信度（min_conf）的规则称之为强关联规 则 定义6：如果项集满足最小支持度，则它称之为频繁项 集（Frequent Itemset）。
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2. 关联规则挖掘过程
关联规则的挖掘一般分为两个过程： （1）找出所有的频繁项集：找出支持度大于 最小支持度的项集，即频繁项集。
由L1 产生C2
项集 支持度 计数 {I1} {I2} {I3} {I4} {I5} 6 7 6 2 2
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C2
C2
比较候 支持度 选支持 度计数 4 与最小 4 支持度 1 计数 2
4 2 2 0 1 0
L2
项集 支持度
{I1，I4} {I1，I5} {I2，I3} {I2，I4} {I2，I5} {I3，I4} {I3，I5} {I4，I5}
Apriori是挖掘关联规则的一个重要方法。 算法分为两个子问题： 找到所有支持度大于最小支持度的项集 （Itemset），这些项集称为频繁集 （Frequent Itemset）。 使用第1步找到的频繁集产生规则。
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Apriori 使用一种称作逐层搜索的迭代方法， “K-项集”用于探索“K+1-项集”。 1.首先，找出频繁“1-项集”的集合。该集合 记作L1。L1用于找频繁“2-项集”的集合L2， 而L2用于找L3， 如此下去，直到不能找到“K-项集”。找每个 LK需要一次数据库扫描。
关联规则apriori算法例题
关联规则apriori算法例题当谈到关联规则算法的例题时，Apriori算法是一个常见的选择。
这种算法用于从大规模数据集中挖掘频繁项集和关联规则。
下面是一个使用Apriori算法的例题：假设你是一家超市的数据分析师，你希望了解顾客购买商品之间的关联规则，以便为促销和产品摆放做出更明智的决策。
你有一份顾客购买商品的交易记录，如下所示：交易记录：Transaction 1: 面包, 牛奶Transaction 2: 面包, 薯片, 啤酒Transaction 3: 面包, 牛奶, 薯片, 可乐Transaction 4: 牛奶, 可乐Transaction 5: 面包, 薯片, 啤酒现在，你希望使用Apriori算法来挖掘频繁项集和关联规则。
假设最小支持度阈值为3（即一个项集在所有交易记录中至少出现3次），最小置信度阈值为0.5（即关联规则的置信度至少为50%）。
首先，我们需要找出频繁项集。
根据最小支持度阈值，项集在所有交易记录中至少出现3次才被认为是频繁项集。
以下是在此例中找出的频繁项集：频繁1-项集：{面包}: 4次{牛奶}: 3次{薯片}: 3次{可乐}: 2次{啤酒}: 2次频繁2-项集：{面包, 牛奶}: 3次{面包, 薯片}: 3次{面包, 可乐}: 2次{薯片, 可乐}: 2次根据频繁项集，我们可以生成关联规则，并根据最小置信度阈值筛选出符合要求的规则。
以下是在此例中找出的关联规则及其置信度：关联规则：{面包} => {牛奶} (置信度: 3/4 = 0.75){面包} => {薯片} (置信度: 3/4 = 0.75){面包} => {可乐} (置信度: 2/4 = 0.5){薯片} => {面包} (置信度: 3/3 = 1.0){薯片} => {可乐} (置信度: 2/3 ≈0.67){可乐} => {面包} (置信度: 2/2 = 1.0){可乐} => {薯片} (置信度: 2/2 = 1.0)通过Apriori算法，我们找到了一些频繁项集和关联规则。
关联规则模型
关联规则模型
摘要：
1.关联规则模型的定义和概念
2.关联规则模型的应用领域
3.关联规则模型的算法原理
4.关联规则模型的优缺点分析
5.关联规则模型的实际应用案例
正文：
关联规则模型是一种挖掘数据中频繁项集和关联规则的算法模型，它可以发现数据集中的潜在规律和关联关系，从而为数据分析和决策提供支持。
该模型在多个领域具有广泛的应用，例如市场营销、生物信息学、金融风控等。
在关联规则模型中，频繁项集是指在数据集中出现频率达到一定阈值的项集，而关联规则则是指数据集中项集之间的关联程度。
为了挖掘这些频繁项集和关联规则，关联规则模型采用了多种算法，如Apriori 算法、FP-growth 算法等。
关联规则模型的优点在于能够快速发现数据集中的关联关系，有助于挖掘潜在的商业价值和科学规律。
然而，该模型也存在一定的局限性，例如计算复杂度较高、对数据质量敏感等。
在实际应用中，关联规则模型已经取得了显著的成果。
以市场营销为例，商家可以通过分析消费者的购物篮数据，发现商品之间的关联关系，从而制定出更有效的促销策略。
在生物信息学领域，关联规则模型可以用于发现基因之
间的相互作用，为生物研究提供有价值的信息。
综上所述，关联规则模型是一种重要的数据挖掘方法，具有广泛的应用前景。
关联规则的名词解释
关联规则的名词解释关联规则是数据挖掘领域中一种重要的数据分析方法，被广泛应用于市场营销、推荐系统、生物信息学等多个领域。
它主要用来发现数据集中的特定项之间的关联关系，帮助人们了解和预测数据中的潜在模式和规律。
一、关联规则的定义在关联规则中，数据集被表示为一个包含多个项的集合，每个项有唯一的标识符。
关联规则则表示为一个条件和一个结果的逻辑表达式，表示条件项与结果项之间的关联关系。
例如，一个关联规则可以表示为：{洗发水，牙膏} -> {沐浴露}，其中条件项 {洗发水，牙膏} 表示在购买了洗发水和牙膏的情况下，结果项 {沐浴露} 也会被购买。
关联规则还有两个常用的度量指标，分别是支持度和置信度。
支持度表示规则在整个数据集中出现的频率，置信度则表示条件项出现时结果项同时出现的概率。
通过这两个指标，可以筛选出具有较高支持度和置信度的关联规则，从而得到更有价值的关联关系。
二、关联规则的挖掘方法关联规则的挖掘方法主要包括两个步骤：候选集生成和规则选择。
1. 候选集生成候选集生成即从原始数据集中生成所有可能的候选规则。
在这一步骤中，算法会通过扫描数据集来识别频繁项集，即在数据中频繁出现的项集。
频繁项集是指支持度大于等于预设阈值的项集。
通过找到频繁项集，可以减少候选集的数量，提高挖掘效率。
2. 规则选择规则选择是在候选集中挑选出具有较高置信度的规则。
这一步骤的核心目标是在所有可能的规则中筛选出有意义且能够适应实际需求的规则。
常用的筛选方法包括设置最小支持度和置信度的阈值，以及优化算法的设计，如Apriori算法和FP-Growth算法等。
三、关联规则的应用领域关联规则作为一种有效的数据分析工具，在市场营销、推荐系统、生物信息学等领域都有广泛的应用。
1. 市场营销关联规则在市场营销中被用于分析顾客购买行为和产品关联性。
通过挖掘规则，可以了解顾客购买的偏好、产品之间的关系以及销售策略的优化。
例如，超市可以通过关联规则分析发现购买尿布的顾客会购买啤酒，从而将尿布和啤酒放置在一起，提高销售额。
关联规则的应用场景
关联规则的应用场景一、市场篇1. 超市购物推荐关联规则可以应用于超市购物推荐系统中。
通过分析顾客的购买记录，挖掘出不同商品之间的关联关系，可以为顾客提供个性化的购物推荐。
例如，当顾客购买了牛奶和面包时，系统可以推荐给他们黄油或果酱，以提高销售额。
2. 电商交叉销售在电商平台上，关联规则可以用于交叉销售。
通过分析用户的购买历史，找出不同商品之间的关联关系，可以为用户推荐其他相关商品。
例如，当用户购买了一台电视机时，可以推荐给他们音响或电视机支架。
3. 商品陈列优化关联规则可以用于优化商品陈列。
通过分析商品销售数据，挖掘出不同商品之间的关联关系，可以调整商品陈列的位置。
例如，如果某个商品与其他商品之间存在较强的关联关系，可以将它们放在相同的陈列区域，以提高销售额。
二、医疗篇1. 疾病诊断关联规则可以应用于疾病诊断。
通过分析患者的病历和症状，挖掘出不同病症之间的关联关系，可以帮助医生进行疾病诊断。
例如，如果患者同时出现发热、咳嗽和乏力等症状，可以初步判断为感冒。
2. 药物治疗在药物治疗中，关联规则可以用于药物推荐。
通过分析患者的病历和用药记录，找出不同药物之间的关联关系，可以为患者推荐最适合的药物组合。
例如，如果某种药物和其他药物之间存在较强的关联关系，可以考虑将它们一起使用。
3. 预防保健关联规则可以用于预防保健。
通过分析人群的健康数据，挖掘出不同健康指标之间的关联关系，可以为人们提供个性化的健康建议。
例如，如果某个人的体重超标，可以建议他进行减肥并加强运动。
三、社交篇1. 社交推荐关联规则可以应用于社交推荐系统中。
通过分析用户的社交网络和兴趣爱好，挖掘出不同用户之间的关联关系，可以为用户推荐朋友或兴趣相投的人。
例如，当用户的好友A和好友B之间存在较强的关联关系时，可以推荐给用户认识好友B。
2. 社交网络分析在社交网络分析中，关联规则可以用于发现社交网络中的群体结构和社区发现。
通过分析用户之间的关系和交互行为，挖掘出不同用户群体之间的关联关系，可以帮助人们更好地理解社交网络的结构和演化过程。
关联规则算法思政案例
关联规则算法思政案例关联规则算法是一种常用的数据挖掘方法，它用于发现数据集中项与项之间的相关关系。
在思政教育案例中，我们可以利用关联规则算法来分析学生的学习行为、思想倾向等方面的关系，从而提供科学的教育指导和决策支持。
下面是一些关联规则算法在思政案例中的应用示例：1. 学习成绩与课外活动参与度的关系：通过分析学生的学习成绩与其参与课外活动的关系，可以发现是否存在学生在参与课外活动过多或过少时学习成绩下降的趋势，进而为学校和家长提供指导。
2. 思想倾向与社交媒体使用的关系：通过分析学生的思想倾向与其在社交媒体上的言论和行为的关系，可以发现是否存在思想倾向与社交媒体使用之间的相关性，进而为学校和教师提供针对性的思想教育和引导。
3. 思政教育课程内容与学生兴趣的关系：通过分析学生对思政教育课程内容的兴趣与其学习成绩的关系，可以发现是否存在学生对某些思政教育课程内容的偏好，进而为学校和教师提供优化课程设置的建议。
4. 思政教育活动参与度与团队合作能力的关系：通过分析学生在思政教育活动中的参与度与其在团队合作中的表现的关系，可以发现是否存在活动参与度与团队合作能力之间的关联，进而为学校和教师提供加强团队合作培养的方法和策略。
5. 思政教育培训与学生综合素质的关系：通过分析学生参加思政教育培训的情况与其综合素质的提升情况的关系，可以发现是否存在参加思政教育培训对学生综合素质提升的影响，进而为学校和教师提供培训内容和方式的优化建议。
6. 思政教育资源利用与学生学习动力的关系：通过分析学生对思政教育资源的利用程度与其学习动力的关系，可以发现是否存在资源利用与学习动力之间的相关性，进而为学校和教师提供合理配置资源的建议。
7. 思政教育中的道德修养与学生品德形成的关系：通过分析学生在思政教育中的道德修养与其品德形成的关系，可以发现是否存在道德修养与品德形成之间的关联，进而为学校和教师提供更好的思政教育方法和策略。
8. 思政教育对学生创新能力的影响：通过分析学生接受思政教育后的创新能力的提升情况，可以发现是否存在思政教育对学生创新能力的积极影响，进而为学校和教师提供创新教育的指导和支持。