数据诊断模型,该怎么搭建?

本文探讨了如何基于业务场景和数据标准进行准确的判断,避免盲目分析。介绍了四种典型场景下的判断标准,以及如何通过场景还原法提炼数据标准,确保判断符合业务需求。

你会用数据下判断吗?

你怎么确定你的判断是准确的?

现在业务说你判断错了,你怎么应对?

 

用数据下判断,是看似简单,实则极大影响数据分析结果的一个问题。同样是本月销售业绩1000万,如果判断是:业绩很好。那么下一步的分析就是总结成功经验。如果判断是:业绩很差。那么下一步的分析就是发现问题,寻找方案。

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数据诊断问题,为啥那么难

这一点看似简单,可网上90%的文章教的是错的。

网文的逻辑,一般是:

  • 环比下跌了,所以不好,要搞高

  • 同比下跌了,所以不好,要搞高

  • 你去问问业务,业务说好就是好

╮(╯▽╰)╭

 

谁规定的跌就是不好?如果是自然波动呢,如果是计划内的调整呢,如果是营销之后调整期呢?如果是生命周期末尾呢?如果下跌但是KPI仍然达标呢?太多情况了。然后一堆网文还在一本正经的《指标下跌八大分析方法》连啥指标,啥场景都不细讲,分析个屁。

 

问业务同样有问题。因为你挡不住业务浑水摸鱼。丫今天说好,明天说不好,后天说:请数据分析深入分析到底好不好,大后天再说:你这分析不符合业务直觉。甚至明明KPI达标了,丫还让“你深入分析KPI达标背后的隐藏危机……”

 

O(╯□╰)o

 

那么,到底该咋办呢。

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核心问题:诊断标准

做判断的核心是:找标准。标准涉及到后续轻重缓急及原因判断。一定要事先分清楚。而上文讲到的网文的各种错误,本质上都是来自于不考虑业务场景,瞎胡判断。如果结合业务场景来看的话,有四类典型的场景(如下图)。

1、有客观要求。供应链上大部分指标都有物流、化学、交付周期等等客观要求。比如生产质量、产品尺寸、交货时间。这些也被称作硬指标。这种情况下是可以直接拿来做评价标准的。

2、主要要求,但是负向指标。比如客户投诉,虽然大家都知道投诉是不可避免的,但是还是希望越少越好,负向指标标准也好找,只要一直处于下跌趋势,不反弹,就算是好。

3、主观,正向,但是有上一级KPI压力。类似销售业绩,GMV,新用户数,很有可能上一级领导、部门直接塞了个指标给我们。这时候想保住自己的年终奖,就得不惜一切代价的搞掂指标。这个标准可以直接拿来用(这也算硬指标)。

这时候要做好的是硬指标的分配。因为指标达成不是一蹴而就的,可能与业务自然周期、生命周期有关,也有可能与业务作战部署有关系。因此分解任务的时候不要简单地按时间平均,而是根据业务走势,分摊成一个合理数值。

 

4、主观,正向,需要你自己订KPI。这是最纠结的状况,老板让你做开放题。虽然明知道自己做了他不用会用,但是他还是让你讲一堆道理,不然就怪你:没有深度分析!如果一定要凭空定指标,怎么办呢? 

答:用场景还原法,去找一个标杆

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关键方法:场景还原

场景还原,是从业务场景中提炼出数据标准,主要用于营销、运营这种缺少硬指标且指标间相互关联多的场景。你问业务方指标是多少,估计他想不出来。但是你问他上一次老板龙颜大悦,上一次被表彰,上一次顺风顺水什么时候,他一清二楚。同样,你问上一次他手忙脚乱,上一次被痛骂,上一次跟头流希是啥时候,他也一清二楚。这样我们就能得到正面场景和负面场景。

 

正面场景,用来做整体的预计目标。这是个把语文作业转化为数学作业的过程。比如:

  • 我们要在三年内成为行业第一

  • 我们要在1年内扭亏为赢

  • 我们要在4季度做出爆款活动

 

有了这些场景,可以转化为具体标准(如下图)。

 

负面场景,用来设定保障型指标的标准。比如:

  • 新用户注册很多,但是转化太低

  • 业绩增长很快,库存涨的更快

  • 收入指标达标,成本超支严重

 

有了这些场景,可以转化为具体标准(如下图)。

 

经过梳理,输出的判断标准,就是一个有逻辑的系列组合(如下图)。

这样面对业务方或者老板质疑的时候,也能理直气壮的说:既然要达成这个美好愿景,就得做到XX数值。如果不做到XX数值,业务就会出问题。这样面对上文中,业务方反复横跳的场面时,也能拿出白纸黑字来对峙,不要让他把锅甩给我们。可以甩给外部突发因素吗,真是的,干嘛非难为数据分析师。

 4 

为什么不用算法模型

算法模型不是一个处理标准问题的好办法。用机器学习算法,如果用无监督方法,比如Kmean聚类,本身输出的结果就随着聚类中心变化而变化,不稳定结果不能做标准。如果用有监督的方法,那一开始的“好/坏”标注谁来打?还是得老板来打。看似复杂的算法又变成:请老板酌定。

AHP方法有类似问题,看似两两比较打分很科学,可本质还是:请老板酌定。而且AHP的局部打分,很容易导致整体结果不可控。万一老板不认最终评定结果,非让你改,就非常狼狈了。这时候还不如直接让老板们坐一桌,拍每个指标权重给多少。这样更简单、高效、不纠结。所以:如果待评价的问题中,正向、非硬指标很多,那还是用场景还原法更好。

标准问题的真正难点是:最后的标准始终要过老板这一关,因此就不可能100%客观。老板自己也会疑虑、纠结、后怕。所以才有了前边说的:虽然老板心里有数,但他还是会让你提标准,并且在你提了以后反复质疑你。其实他是通过这种手段消除自己的疑惑。做数据分析,就是要当老板的贴心小助理,这些问题帮老板想在前头,也是大功一件。

别了,腾讯微博。

取数,取数,取个屁啊!

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<think>好的,我现在需要回答用户关于如何搭建用于故障诊断的深度学习模型的问题。首先,我需要仔细阅读用户提供的引用内容,确保回答准确并符合他们的需求。引用1提到项目支持多模型,引用2和3讨论了使用随机森林和深度学习的具体案例,特别是轴承故障诊断。用户希望了解构建方法,可能需要一个分步骤的教程。 首先,我应该确定构建这类模型的一般流程。通常,深度学习模型的搭建包括数据准备、预处理、模型选择、训练和评估等步骤。根据引用3,用户可能更关注实际步骤而非理论,所以需要保持内容实用。 接下来,检查用户提供的引用内容是否有具体的步骤或方法。引用2提到数据采集、预处理、特征工程、模型构建等步骤,这些可以作为结构的基础。此外,引用3强调从数据准备到模型优化的完整流程,因此需要涵盖这些方面。 然后,我需要确保回答符合系统级指令,比如使用正确的中文回答,数学公式用$...$格式,独立公式用$$...$$,并生成相关问题。同时,引用标识要自然地添加在引用的段落末尾。 现在,组织回答的结构。可能分为几个主要步骤:数据采集与预处理、特征工程、模型构建、模型训练与调优、评估与部署。每个步骤需要详细说明,并引用相关的内容。例如,在数据预处理部分,可以引用引用2中提到的振动信号处理;在模型构建部分,引用1中的多模型支持可能需要提到不同架构的选择。 需要注意,用户可能对代码示例感兴趣,但根据引用3,他们可能希望避免过多理论,所以代码示例应该简洁实用,比如使用Keras构建一个简单的CNN模型。同时,要确保代码正确,并注释清楚。 生成相关问题部分,需要围绕故障诊断模型的构建方法展开,可能涉及数据收集、模型选择、调参技巧、性能提升等。这些问题应该帮助用户进一步探索该主题。 最后,检查所有引用是否正确标注,格式是否符合要求,没有使用任何markdown,数学公式是否正确,例如特征提取中的傅里叶变换公式是否正确使用$$...$$格式。同时,确保语言流畅,结构清晰,步骤明确,用户能够按照指南逐步操作。</think>### 如何搭建用于故障诊断的深度学习模型 #### 一、数据采集与预处理 1. **数据来源** 故障诊断通常依赖传感器数据(如振动、温度、电流信号)。例如,轴承故障诊断常用振动信号,需通过加速度传感器采集[^2]。 **示例数据集**:CWRU轴承数据集、PHM Challenge数据。 2. **数据预处理** - **去噪与滤波**:使用小波变换或带通滤波器消除噪声干扰。 - **标准化**:对信号进行归一化,如$X_{\text{norm}} = \frac{X - \mu}{\sigma}$,其中$\mu$为均值,$\sigma$为标准差。 - **分割与标注**:将连续信号切分为固定长度样本,并为每个样本标注故障类型(如正常、内圈故障、外圈故障)[^3]。 #### 二、特征工程 1. **时域特征**:均值、方差、峭度、峰值因子。 2. **频域特征**:通过傅里叶变换提取频谱特征,例如: $$X(f) = \int_{-\infty}^{\infty} x(t)e^{-j2\pi ft} dt$$ 3. **时频域特征**:小波变换、短时傅里叶变换(STFT)[^2]。 #### 三、模型构建 1. **选择模型架构** - **卷积神经网络(CNN)**:适合处理图像化特征(如频谱图)。 - **长短期记忆网络(LSTM)**:适用于时序信号分析。 - **混合模型**:CNN+LSTM组合,兼顾时空特征[^1]。 2. **代码示例(基于Keras的CNN模型)** ```python from keras.models import Sequential from keras.layers import Conv1D, MaxPooling1D, Flatten, Dense model = Sequential() model.add(Conv1D(filters=64, kernel_size=3, activation='relu', input_shape=(1000, 1))) # 输入为1000点振动信号 model.add(MaxPooling1D(pool_size=2)) model.add(Flatten()) model.add(Dense(128, activation='relu')) model.add(Dense(4, activation='softmax')) # 输出4类故障 model.compile(optimizer='adam', loss='sparse_categorical_crossentropy', metrics=['accuracy']) ``` #### 四、模型训练与调优 1. **划分数据集** 按比例划分训练集、验证集、测试集(如70%:15%:15%)。 2. **超参数调优** - 学习率:使用Adam优化器时初始值设为0.001。 - 正则化:添加Dropout层防止过拟合。 3. **数据增强** 对训练数据进行随机平移、加噪,提升泛化能力。 #### 五、评估与部署 1. **评估指标** - 准确率、F1分数、混淆矩阵。 - ROC曲线(针对多分类问题)。 2. **部署方式** - 将模型导出为ONNX或TensorFlow Lite格式,嵌入边缘设备(如工业PLC)。 - 使用Flask或FastAPI构建API服务[^1]。 #### 六、案例分析(滚动轴承故障诊断) 1. **数据准备**:从CWRU数据集加载振动信号,生成时频谱图。 2. **模型改进**:在CNN基础上加入注意力机制,提升对关键特征的捕捉能力。 3. **结果**:准确率可达98%以上,显著高于传统随机森林方法[^2]。 ---
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