


使用平台提供的借款人信息(年龄、收入、历史信用等)和借款信息,构建一个二分类模型来预测借款人是否会违约。重点解决类别不平衡问题和模型可解释性。
逻辑回归、随机森林、XGBoost、SMOTE过采样、模型评估(AUC, KS, F1-Score)。
- 生成模拟数据集。
- 数据预处理(缺失值处理、编码、标准化)。
- 应用SMOTE处理类别不平衡。
- 构建逻辑回归、随机森林和XGBoost模型。
- 评估模型性能(AUC、KS、F1-Score等)。
- 实现模型可解释性分析(如SHAP值)。
- 保存和展示结果,包括图表和评估指标。
比如:基于分层架构的图书管理系统设计与实现
java
// 用户管理模块接口示例
public interface UserService {
@ApiOperation("用户注册")
Result<UserDTO> register(@Valid @RequestBody RegisterRequest request);
@ApiOperation("修改密码")
Result<Void> changePassword(@RequestHeader String token,
@Valid @RequestBody PasswordChangeRequest request);
}
// 图书借阅模块实现
@Service
public class BookBorrowServiceImpl implements BookBorrowService {
@Autowired
private BookRepository bookRepository;
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public Result<BorrowRecordDTO> borrowBook(Long userId, String isbn) {
// 1. 校验图书状态
Book book = bookRepository.findByIsbn(isbn)
.orElseThrow(() -> new BusinessException("图书不存在"));
// 2. 最佳适应算法分配副本
BookCopy copy = selectOptimalCopy(book);
// 3. 创建借阅记录
BorrowRecord record = new BorrowRecord();
record.setUserId(userId);
record.setCopyId(copy.getId());
record.setBorrowTime(LocalDateTime.now());
record.setDueTime(calculateDueTime(userId));
// 4. 更新库存状态
copy.setStatus(BookCopyStatus.BORROWED);
bookRepository.saveCopy(copy);
return Result.success(BorrowRecordConverter.convert(record));
}
}
核心表结构
sql
-- 图书表
CREATE TABLE `book` (
`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`isbn` varchar(20) NOT NULL COMMENT '国际标准书号',
`title` varchar(100) NOT NULL COMMENT '书名',
`author` varchar(50) NOT NULL COMMENT '作者',
`publisher` varchar(100) NOT NULL COMMENT '出版社',
`publish_date` date DEFAULT NULL COMMENT '出版日期',
`category_id` bigint DEFAULT NULL COMMENT '分类ID',
`total_copies` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '总副本数',
`available_copies` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '可用副本数',
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `idx_isbn` (`isbn`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
-- 借阅记录表
CREATE TABLE `borrow_record` (
`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`user_id` bigint NOT NULL COMMENT '用户ID',
`copy_id` bigint NOT NULL COMMENT '图书副本ID',
`borrow_time` datetime NOT NULL COMMENT '借出时间',
`due_time` datetime NOT NULL COMMENT '应还时间',
`return_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '实际归还时间',
`status` tinyint NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '状态:0-借出中 1-已归还 2-逾期',
PRIMARY KEY (`id`),
KEY `idx_user` (`user_id`),
KEY `idx_copy` (`copy_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
智能推荐算法
java
// 基于协同过滤的图书推荐
public List<BookDTO> recommendBooks(Long userId, int limit) {
// 1. 获取用户历史借阅记录
List<BorrowRecord> records = borrowRecordRepository.findByUserId(userId);
// 2. 计算图书相似度矩阵
Map<Long, Map<Long, Double>> similarityMatrix = calculateBookSimilarity();
// 3. 生成推荐列表
return records.stream()
.flatMap(record -> {
Long bookId = record.getCopy().getBookId();
return similarityMatrix.getOrDefault(bookId, Collections.emptyMap())
.entrySet().stream()
.filter(e -> !hasBorrowed(userId, e.getKey()))
.sorted(Map.Entry.<Long, Double>comparingByValue().reversed())
.limit(limit);
})
.map(this::convertToDTO)
.collect(Collectors.toList());
}
并发控制机制
java
// 使用Redis实现分布式锁
public class RedisDistributedLock {
private final StringRedisTemplate redisTemplate;
public boolean tryLock(String lockKey, String requestId, long expireTime) {
Boolean success = redisTemplate.opsForValue()
.setIfAbsent(lockKey, requestId, expireTime, TimeUnit.SECONDS);
return Boolean.TRUE.equals(success);
}
public boolean releaseLock(String lockKey, String requestId) {
String value = redisTemplate.opsForValue().get(lockKey);
if (requestId.equals(value)) {
return redisTemplate.delete(lockKey);
}
return false;
}
}
// 在借阅服务中使用
@Transactional
public Result<Void> borrowWithLock(Long userId, String isbn) {
String lockKey = "lock:book:" + isbn;
String requestId = UUID.randomUUID().toString();
try {
if (!redisLock.tryLock(lockKey, requestId, 10)) {
throw new BusinessException("操作频繁,请稍后再试");
}
// 核心借阅逻辑
return borrowBook(userId, isbn);
} finally {
redisLock.releaseLock(lockKey, requestId);
}
}