数据挖掘技术在公安犯罪行为分析中的应用研究

论文摘要

数据挖掘技术在公安工作中的研究与应用尚处于起步阶段,许多公安业务信息系统还停留在初级处理水平,缺乏综合性的开发应用,智能化的分析研判,科学性的决策预警;缺乏对数据由微观到宏观的加工能力,由宏观数据到微观数据的问题发现手段。如何利用数据挖掘技术挖掘和提取潜藏在大量业务数据中具备关联性的规律趋势,提高公安执法效率与快速反应能力、及时预防和打击犯罪行为,为警务决策提供支持服务,是本文研究的重点。本文主要工作如下:针对传统Apriori算法在公安犯罪行为分析中忽略了不同项间不同重要性的问题,提出了改进的加权关联规则挖掘算法WARMA。改进算法设计了加权关联规则模型,通过提出的k-支持期望概念来排除不可能成为加权频繁k-项集的候选集子集,解决了加权关联规则挖掘中加权频繁项集的子集可以不是加权频繁项集的问题。实验及分析表明:算法WARMA有着较少的候选集和较短的执行时间,能更有效的发现重大犯罪行为。针对传统Apriori算法在公安犯罪行为分析中无法及时敏锐的发现某些新型犯罪行为的问题,提出了基于FUP的改进关联规则增量式更新算法SFUP,SFUP算法通过用敏感参数衡量对新项目的重视情况,改进了一般增量式更新算法产生频繁项集的过程。实验及分析表明:改进算法在越大数据量下优势越明显,能更有效的发现新型犯罪行为,在挖掘过程中显示了良好的空间和时间性能。针对传统ID3算法在公安犯罪行为分析中存在的问题,提出了一种基于先验参数的改进算法BID3,BID3算法通过增加先验参数B,既?硕灾匾粜缘谋曜?使得决策树减少了对取值较多的属性的依赖性,尽可能减少大数据掩盖小数据的现象发生。实验及分析表明:在处理越大规模数据集的决策树构造过程中,BID3算法在效率和性能上比ID3算法有更大的优越性。在结合公安犯罪行为分析实际的基础上,进行了基于决策树算法的犯罪行为分析原型系统设计与实验,提出了功能需求与系统流程图,介绍了原型系统模块构成和实现。实验及分析表明:运用数据挖掘技术对公安信息数据库中的海量数据进行挖掘处理,发现趋势规律,从而快速准确的辅助警务决策,在公安工作中具有重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究目的与意义
• 1.4 研究内容
• 1.5 组织结构
• 第2章 数据挖掘与公安信息化
• 2.1 数据挖掘
• 2.1.1 数据挖掘定义
• 2.1.2 数据挖掘任务
• 2.1.3 数据挖掘方法
• 2.1.4 数据挖掘的应用领域
• 2.1.5 数据挖掘研究的动态发展趋势
• 2.2 公安信息化
• 2.2.1 公安工作与信息化
• 2.2.2 金盾工程
• 2.2.3 我省公安信息化现状
• 2.3 数据挖掘在公安工作中的应用
• 2.4 数据挖掘在公安工作中的展望
• 2.5 本章小结
• 第3章 违法犯罪行为的关联性分析
• 3.1 引言
• 3.2 关联规则及Apriori 算法
• 3.2.1 关联规则基本概念
• 3.2.2 关联规则的种类
• 3.2.3 关联规则 Apriori 算法思想
• 3.2.4 算法 Apriori 的性能瓶颈问题
• 3.3 关联规则挖掘在违法犯罪行为应用中存在的问题
• 3.3.1 在违法犯罪行为中的应用
• 3.3.2 存在的问题
• 3.4 一种改进的加权关联规则挖掘算法WARMA
• 3.4.1 加权关联规则模型
• 3.4.2 权值参数的设定
• 3.4.3 算法 WARMA 的基本思想
• 3.4.4 算法 WARMA 描述
• 3.4.5 算法 WARMA 实验及分析
• 3.4.5.1 算法 WARMA 实验数据
• 3.4.5.2 算法 WARMA 性能测试及分析
• 3.5 基于 FUP 的改进关联规则增量式更新算法
• 3.5.1 算法 FUP 的分析
• 3.5.2 基于敏感参数的改进算法 SFUP
• 3.5.3 算法 SFUP 基本思想
• 3.5.4 敏感参数的含义
• 3.5.5 算法 SFUP 描述
• 3.5.6 算法 SFUP 实验及分析
• 3.5.6.1 算法 SFUP 实验数据
• 3.5.6.2 算法 SFUP 性能测试及分析
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于决策树的违法犯罪行为分析
• 4.1 决策树分类算法
• 4.1.1 ID3 算法基本原理
• 4.1.2 ID3 算法基本概念
• 4.1.3 ID3 算法优劣分析
• 4.1.4 其他分类算法简述
• 4.2 传统 ID3 算法在犯罪行为分析应用中存在的问题
• 4.2.1 ID3 算法的应用
• 4.2.2 存在的问题
• 4.3 一种基于先验参数的改进算法 BID3
• 4.3.1 基于先验参数的BID3 算法描述
• 4.3.2 先验参数的确定
• 4.3.3 实验及分析
• 4.3.4 算法的性能测试
• 4.4 基于决策树算法的犯罪行为分析原型系统的设计与实验
• 4.4.1 功能需求与系统流程图
• 4.4.2 原型系统模块构成
• 4.4.3 原型系统实现
• 4.5 在公安实际系统中的应用信息
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A 攻读学位期间发表的论文和参加的项目
• 致谢