使用平臺提供的借款人信息（年齡、收入、歷史信用等）和借款信息，構建一個二分類模型來預測借款人是否會違約。重點解決類別不平衡問題和模型可解釋性。
邏輯回歸、隨機森林、XGBoost、SMOTE過采樣、模型評估（AUC, KS, F1-Score）。
- 生成模擬數據集。
- 數據預處理（缺失值處理、編碼、標準化）。
- 應用SMOTE處理類別不平衡。
- 構建邏輯回歸、隨機森林和XGBoost模型。
- 評估模型性能（AUC、KS、F1-Score等）。
- 實現模型可解釋性分析（如SHAP值）。
- 保存和展示結果，包括圖表和評估指標。
比如：基于分層架構的圖書管理系統設計與實現
// 用戶管理模塊接口示例
public interface UserService {@ApiOperation("用戶注冊")Result<UserDTO> register(@Valid @RequestBody RegisterRequest request);@ApiOperation("修改密碼")Result<Void> changePassword(@RequestHeader String token, @Valid @RequestBody PasswordChangeRequest request);
}// 圖書借閱模塊實現
@Service
public class BookBorrowServiceImpl implements BookBorrowService {@Autowiredprivate BookRepository bookRepository;@Transactional(rollbackFor = Exception.class)public Result<BorrowRecordDTO> borrowBook(Long userId, String isbn) {// 1. 校驗圖書狀態Book book = bookRepository.findByIsbn(isbn).orElseThrow(() -> new BusinessException("圖書不存在"));// 2. 最佳適應算法分配副本BookCopy copy = selectOptimalCopy(book);// 3. 創建借閱記錄BorrowRecord record = new BorrowRecord();record.setUserId(userId);record.setCopyId(copy.getId());record.setBorrowTime(LocalDateTime.now());record.setDueTime(calculateDueTime(userId));// 4. 更新庫存狀態copy.setStatus(BookCopyStatus.BORROWED);bookRepository.saveCopy(copy);return Result.success(BorrowRecordConverter.convert(record));}
}核心表結構
-- 圖書表
CREATE TABLE `book` (`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,`isbn` varchar(20) NOT NULL COMMENT '國際標準書號',`title` varchar(100) NOT NULL COMMENT '書名',`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 '分類ID',`total_copies` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '總副本數',`available_copies` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '可用副本數',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `idx_isbn` (`isbn`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;-- 借閱記錄表
CREATE TABLE `borrow_record` (`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,`user_id` bigint NOT NULL COMMENT '用戶ID',`copy_id` bigint NOT NULL COMMENT '圖書副本ID',`borrow_time` datetime NOT NULL COMMENT '借出時間',`due_time` datetime NOT NULL COMMENT '應還時間',`return_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '實際歸還時間',`status` tinyint NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '狀態：0-借出中 1-已歸還 2-逾期',PRIMARY KEY (`id`),KEY `idx_user` (`user_id`),KEY `idx_copy` (`copy_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;智能推薦算法
// 基于協同過濾的圖書推薦
public List<BookDTO> recommendBooks(Long userId, int limit) {// 1. 獲取用戶歷史借閱記錄List<BorrowRecord> records = borrowRecordRepository.findByUserId(userId);// 2. 計算圖書相似度矩陣Map<Long, Map<Long, Double>> similarityMatrix = calculateBookSimilarity();// 3. 生成推薦列表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());
}并發控制機制
// 使用Redis實現分布式鎖
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;}
}// 在借閱服務中使用
@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("操作頻繁，請稍后再試");}// 核心借閱邏輯return borrowBook(userId, isbn);} finally {redisLock.releaseLock(lockKey, requestId);}
}
