一种基于大数据的器材管理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于大数据的器材管理系统及方法，属于器材管理技术领域。该系统包括化学器材管理平台、记录模块、更新模块、分配模块、提醒模块；所述化学器材管理平台的输出端与所述记录模块的输入端相连接；所述记录模块的输出端与所述更新模块的输入端相连接；所述更新模块的输出端与所述分配模块的输入端相连接；所述分配模块的输出端与所述提醒模块的输入端相连接；所述提醒模块的输出端与所述管理端口相连接。本发明专利技术能够提前提醒学生尽快归还器材，对借不到器材的学生推荐其他符合的器材型号，节约学生的时间，同时也提高了器材的利用率。的利用率。的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的器材管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及数据分析
，具体为一种基于大数据的器材管理系统及方法。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，学校里面的建设也逐渐丰富起来，各种各样的仪器走进了校园，学生可以用过做实验来了解这些仪器的用途。但是，由于在学校实验室内这些器材的数量都是有限的，所以要多这些器材进行管理。学生做实验前需要提前预约这些器材，但是就算是这样仪器的数量也总是不够借给学生，尤其是学生借用仪器之后没有及时归还，导致后面需要借用这些仪器的学生借不到需要的仪器。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于大数据的器材管理系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种基于大数据的器材管理方法，该方法包括以下步骤:
[0006]S1、构建化学器材管理平台，学生进行登陆注册，获取学校内化学器材数量、使用状态；使用状态包括：借出状态、归还状态；
[0007]S2、通过用户模块获取历史周期借用a器材的学生数量，预测下一周期借用a器材的学生数量，记录模块检索a器材的借出数量与剩余数量，判断学校内的a器材的当前剩余数量是否能够借给下一周期借用a器材的学生；
[0008]S3、若a器材的当前剩余数量不够借给下周期借用a器材的学生时，判断是否为上周期内借用a器材的学生未归还器材；
[0009]S4、若为上周期内借用a器材的学生未归还器材导致剩余数量不够借给下周期的学生，获取上周期内的学生借用a器材的预计归还时刻，构建上周期内借用a器材未归还的学生归还器材的时间预测模型，预测上周期内借用a器材的学生归还器材的时间，提前提醒学生归还器材；
[0010]S5、若到归还时间时，学生仍未及时归还a器材，计算未归还a器材的学生归还器材的概率；
[0011]S6、设置未归还a器材的学生归还器材的概率阈值；若未归还a器材的学生归还器材的概率超过概率阈值，则获取下周期借用a器材的学生的实验种类与实验条件，构建器材匹配度模型，对其推荐符合实验种类与实验条件的a器材的其他型号。
[0012]在步骤S2中，历史周期借用a器材并按时间归还的学生数量生成合集N＝{N1,N2,...,N
n
}，其中，{N1,N2,...,N
n
}代表历史数据中各个周期借用a器材并按时间归还的学生数量；a器材的总数量为x；a器材的借出数量为x1；剩余器材数量为x
‑
x1；
[0013]下一周期借用a器材的学生数量Y为：
[0014][0015]当x
‑
x1<Y时，a器材的剩余数量不够借给借用a器材的学生，判断器材数量不够借给学生是否为上周期内借用a器材的学生未归还器材。
[0016]构建判断函数
[0017]当n<x时代表上周期内借用a器材的学生未归还器材导致数量不够，获取上周期内的学生借用a器材的归还时刻T1；
[0018]设置T1为借用器材归还时间阈值。
[0019]学校内的器材数量是有限的，当学生们都需要借用一种器材时，器材的数量不够借给学生时，此时应该判断是原本器材的数量就不够，还是学生借用后没有归还，构建判断函数，可以得知是学生们借用了器材没有归还，这时，需要查看学生借用器材的预计归还器材的时刻，预测一下学生什么时候可以归还器材，可以提前提醒学生归还器材。
[0020]所述学生借用器材的周期以周为单位，一周为一个周期；获取m组时间数列，进行归一化处理后构建数据数列x
(0)
，作为模型的输入；
[0021]根据数据序列x
(0)
，进行一次累加生成，构建一次累加生成序列，记为x
(1)
；
[0022][0023]其中，x
(1)
(m)为一次累加生成序列中的第m个值；k代表序列数；
[0024]在数据离散的情况下，构建一次累加生成序列与周期的微分方程：
[0025][0026]其中，δ为发展灰数；β为内生控制灰数；t代表周期；
[0027]Δx
(1)
＝x
(1)
(t)
‑
x
(1)
(t
‑
1)
[0028]Δt＝(t+1)
‑
t＝1
[0029]利用最小二乘法，建立矩阵并求导，可获取最优解估计值，记为β1、δ1；
[0030]构建初始预测值方程：
[0031][0032]其中，x
(1)(1)
(m+1)代表一次累加生成序列值下的第m+1期的借用a器材未归还的学生归还器材的时间预测值；e为自然对数函数的底数；
[0033]构建学生归还器材的时间预测模型：
[0034]x
(0)
(m+1)＝x
(1)(1)
(m+1)
‑
x
(1)(1)
(m)
[0035]其中，x
(0)
(m+1)为根据输入的m组数据进行预测得出的m+1期的借用a器材未归还的学生归还器材的时间预测值；
[0036]当x
(0)
(m+1)>T2时，提前提醒学生在该时间归还器材。
[0037]由于学生归还器材的时间本身就是不确定的，且没有太多数据可以计算，因此需
要通过灰色模型预测学生归还器材的时间，通过获取前几期的历史数据，可以得到预测归还器材的时间。
[0038]若到归还时间时，学生仍未及时归还a器材，未归还a器材的学生归还器材的概率P
x
为：
[0039]P
x
＝k1+x*a1[0040]其中，k1为学生按照归还时间归还a器材的概率；a1为学生推迟一天归还器材增加的概率；x为学生推迟归还器材的天数；
[0041]设置未归还a器材的学生归还器材的概率阈值P，若P<P
x
，则向下周期内借用a器材的学生推荐a器材的其他型号器材；
[0042]获取当前周期内借用a器材的学生的实验种类、实验条件；
[0043]所述用到a器材的实验种类生成合集B＝{B1,B2,...,B
b
}；其中，B1,B2,...,B
b
表示用到a器材的各个实验种类；对应实验种类的实验条件生成合集C＝{C1,C2,...,C
c
}；其中，C1,C2,...,C
c
表示每个实验对应的各个实验条件；符合实验种类与实验条件具有与a器材相似用途的a器材中其他型号器材生成合集D＝{D1,D2,...,D
d
}；其中，D＝{D1,D2,...,D
d
}表示具有与a器材相似用途的a器材中其他型号的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的器材管理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:S1、构建化学器材管理平台，学生进行登陆注册，获取学校内化学器材数量、使用状态；使用状态包括：借出状态、归还状态；S2、通过用户模块获取历史周期借用a器材的学生数量，预测下一周期借用a器材的学生数量，记录模块检索a器材的借出数量与剩余数量，判断学校内的a器材的当前剩余数量是否能够借给下一周期借用a器材的学生；S3、若a器材的当前剩余数量不够借给下周期借用a器材的学生时，判断是否为上周期内借用a器材的学生未归还器材；S4、若为上周期内借用a器材的学生未归还器材导致剩余数量不够借给下周期的学生，获取上周期内的学生借用a器材的预计归还时刻，构建上周期内借用a器材未归还的学生归还器材的时间预测模型，预测上周期内借用a器材的学生归还器材的时间，提前提醒学生归还器材；S5、若到归还时间时，学生仍未及时归还a器材，计算未归还a器材的学生归还器材的概率；S6、设置未归还a器材的学生归还器材的概率阈值，若未归还a器材的学生归还器材的概率超过概率阈值，则获取下周期借用a器材的学生的实验种类与实验条件，构建器材匹配度模型，对其推荐符合实验种类与实验条件的a器材的其他型号。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的器材管理方法，其特征在于：在步骤S2中，历史周期借用a器材并按时间归还的学生数量生成合集N＝{N1,N2,...,N
n
}，其中，{N1,N2,...,N
n
}代表历史数据中各个周期借用a器材并按时间归还的学生数量；a器材的总数量为x；a器材的借出数量为x1；剩余器材数量为x
‑
x1；下一周期借用a器材的学生数量Y为：当x
‑
x1<Y时，a器材的剩余数量不够借给借用a器材的学生，判断器材数量不够借给学生是否为上周期内借用a器材的学生未归还器材；构建判断函数当n<x时代表上周期内借用a器材的学生未归还器材导致数量不够，获取上周期内的学生借用a器材的归还时刻T1；设置T1为借用器材归还时间阈值。3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的器材管理方法，其特征在于：所述学生借用器材的周期以周为单位，一周为一个周期；获取m组时间数列，进行归一化处理后构建数据数列x
(0)
，作为模型的输入；根据数据序列x
(0)
，进行一次累加生成，构建一次累加生成序列，记为x
(1)
；
其中，x
(1)
(m)为一次累加生成序列中的第m个值；j代表序列数；在数据离散的情况下，构建一次累加生成序列与周期的微分方程：其中，δ为发展灰数；β为内生控制灰数；t代表周期；Δx
(1)
＝x
(1)
(t)
‑
x
(1)
(t
‑
1)Δt＝(t+1)
‑
t＝1利用最小二乘法，建立矩阵并求导，可获取最优解估计值，记为β1、δ1；构建初始预测值方程：其中，x
(1)(1)
(m+1)代表一次累加生成序列值下的第m+1期的借用a器材未归还的学生归还器材的时间预测值；e为自然对数函数的底数；构建学生归还器材的时间预测模型：x
(0)
(m+1)＝x
(1)(1)
(m+1)
‑
x
(1)(1)
(m)其中，x
(0)
(m+1)为根据输入的m组数据进行预测得出的m+1期的借用a器材未归还的学生归还器材的时间预测值；当x
(0)
(m+1)>T1时，提前提醒学生在该时间归还器材。4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的器材管理方法，其特征在于：若到归还时间时，学生仍未及时归还a器材，未归还a器材的学生归还器材的概率P
x
为：P
x
＝k1+x*a1其中，k1为学生按照归还时间归还a器材的概率；a1为学生推迟一天归还器材增加的概率；x为学生推迟归还器材的天数；设置未归还a器材的学生归还器材的概率阈值P，若P>P
x
，则向下周期内借用a器材的学生推荐a器材的其他型号器材；获取当前周期内借...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宝，陈二华，刘翔，
申请(专利权)人：江苏护理职业学院，
类型：发明
国别省市：