标题:Django+Vue 基于随机森林算法的手机分析与预测

一、系统架构设计

  1. 技术栈

    • 前端:Vue 3 + Element Plus + ECharts(数据可视化)

    • 后端:Django + Django REST Framework(模型服务API)

    • 机器学习:Scikit-learn(随机森林算法)

    • 数据处理:Pandas + NumPy(特征工程)

    • 数据库:MySQL(结构化数据) + Redis(模型缓存)

  2. 核心流程

    图表

    代码


二、核心功能模块

1. 数据层
  • 数据来源

    • 手机销售历史数据(品牌、型号、销量)

    • 产品特征数据(价格、配置、发布时间)

    • 外部因素(节假日、竞品价格)

  • 特征工程

    • 关键特征:

      • 时间特征(季度性、产品生命周期阶段)

      • 产品特征(CPU性能、价格段)

      • 市场特征(竞品降价幅度)

    • 特征编码:One-Hot编码(品牌/型号)

2. 机器学习层
  • 随机森林实现

    • 超参数优化(GridSearchCV)

    • 特征重要性分析(可视化Top10特征)

    • 模型评估指标:MAE、R²、交叉验证得分

  • 预测服务

    • 单款手机销量预测

    • 场景模拟(如:价格调整后的销量影响)

3. 可视化层
  • 分析看板

    • 历史销量趋势图(支持多品牌对比)

    • 特征重要性雷达图

    • 预测 vs 实际值对比折线图

  • 交互功能

    • 动态参数调整(如修改预测月份)

    • 假设分析(What-if)工具

4. 系统管理
  • 模型版本管理(A/B测试)

  • 数据源监控(缺失值报警)


三、数据库设计(关键表)

表名 用途 字段示例
phone_models 手机产品信息 model_id, brand, release_date, price
sales_records 历史销量数据 record_id, model_id, date, sales_volume
model_versions 机器学习模型元数据 version_id, train_date, metrics_json
predictions 预测结果存储 prediction_id, model_id, predicted_sales

四、创新点与毕业设计亮点

  1. 业务结合创新

    • 产品生命周期阶段量化(导入期/成熟期/衰退期)

    • 竞品价格弹性分析

  2. 技术亮点

    • 可解释性AI:SHAP值可视化预测依据

    • 自动化特征工程流水线

  3. 论文价值点

    • 随机森林在销量预测中的参数调优策略

    • 垂直领域(手机)的特征工程方法论


五、扩展方向(可选)

  • 集成更多算法:XGBoost/LSTM对比实验

  • 实时数据:对接电商平台API获取最新价格

  • 库存优化:预测结果联动库存管理系统


六、交付物建议

  1. 系统设计文档

    • 架构图、特征工程流程图、模型评估表

  2. 样例数据集

    • 包含品牌、价格、时间等关键字段的模拟数据

  3. 可视化原型

    • 预测结果页、特征分析页的交互设计稿

  4. 毕业论文重点

    • 第4章 随机森林在销量预测中的改进应用

    • 第5章 系统实际预测准确率验证

代码实现:

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