发布时间：2023-09-25 11:53:14
绪论：一篇引人入胜的数据分析的方法，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
（一）统计规律分析
就是采用数理统计方法、模糊数学方法以及适用于小同环境要素的数学和物理方程等方法，对所得的监测数据进行深度剖析，做出详细的分析评价。这种数据分析方法主要适用于环境调查、环境规划和环评等工作。
（二）合理性分析
实际的环境监测中，影响环境要素变化的因素错综复杂，而有效的能用于综合分析的监测数据十分有限，所以我们需要考虑到各种环境要素之间的相互影响，以及监测项目之间的关系，理论结合实际全面分析数据的合理性，这样才可能得到准确可靠的、合理的监测数据分析结果。
二、提高环境监测数据分析质量的方法
为了促进环境执法工作的严肃和公正，在科学化环境管理政策中，提高环境数据分析质量很有必要。在前人的研究工作基础之上，我们提出了以下几种方法来提高数据分析质量。
（一）加强审核
加强各项审核是提高环境监测数据分析质量的重要方法，它主要是指加强对现有数据的综合审核。在进行例行监测或是年度监测计划时，我们的工作一般都是连续性的展开的，一年或是好几年，因此，我们可以建立一个动态的分析数据库，录入每次的监测数据，包括每个污染源的详细信息（污染点的地理位置和排放口的排污状况等），在以后的审核中，我们可以迅速地在数据审核中对于同一采样点、同一分析项目进行新旧数据的分析对比。当数据分析结果出现异常时，可以及时的发现并找到原因，这可以对污染应急事故的发生起到提前警示的作用。另外，在数据审核中，也要密切注意到同一水样、不同的分析项目之间的相关性，比如：同一水体中氟化物和总硬度、色度和pH的关系、氨氮和总氮之间的相关性等，这样也能及时发现数据分析中出现的误差。
（二）加强监督机制
通过调研我们发现，目前在传统的监测数据质量控制系统中依旧存在许多不足，我们可以通过引入反馈和交流机制，加强监督机制来有效提高数据分析的质量。首先，通过强化平面控制，在系统内部全面优化管理的模式，提高工作人员的分析技术水平，尽可能的减少或消除数据误差，以此来提高监测分析的准确性；其次，我们应该主动接受来自外界的监督，对于外界有异议的监测数据要进行反复的检测；再次，我们也应该多举办技术交流会，让技术人员可以与各级环境监测部门的人员沟通，学习他们的先进技术和方法，同时进行数据分析结果对比，找到自身的不足，发现问题并能及时更正。
（三）加强采样及实验室测量质量的控制
1.采样控制
工作人员在每次采样前，都应该根据实际环境情况来制定采样技术细则，做好采样控制，比如：需要校准仪器并确保仪器可以正常运转；使用的采样管和滤膜要正确安装，采样器干净整洁没有受到污染源的污染，其放置的位置也能满足采样要求等。采集好的样品，要妥善存放避免污染。如果样品不能及时进行检测，考虑到样品的稳定性，最好将样品密封并存放在于冰箱中。
2.实验室测量控制
在实验室进行样品测试之前，首先应该对所要用到的玻璃量器及分析测试仪器进行校验。日常工作中，也应该根据各种仪器保养规定，对仪器定期进行维护和校验，确保仪器可以正常运转工作。其次，需要准确调配各种溶液，特别是标准溶液，配置时要使用合格的实验用蒸馏水。测试数据时，先要测定标准样品并绘制标准曲线。测定样品时要检查相关系数和计算回归方程，并对实验系统误差进行测验，每一步都不能少。
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）03-0104-02
1 综述
1.1 简介
在数字化时代，需要新一代系统架构提升业务创新能力。在新一代系统架构中，大数据是核心要素。业务应用能否自主发现与自助获得高质量的大数据，就成为业务创新成败的关键。这就要在搭建大数据平台时，就着手大数据治理相关建设。
1.2 需求和意义
从某种意义上说大数据治理架构需要以元数据为核心、提高大数据质量、透明化大数据资产、自助化数据开发、自动化数据、智能化数据安全，提升大数据平台服务能力，让大数据平台变得易使用、易获得、高质量。
但是，目前很多技术解决方案存在诸多安全和效率隐患：业务系统多，监管力度大；数据量庞大且呈碎片化分布，急需提升大数据质量；数据格式不规范、难以在短时间内找到所需数据；数据在各阶段的应用角度不同，需要降低系统间的集成复杂度。
2 功能设计
2.1 总体架构
本文讲述的数据分析方法及实现技术是建立在Hadoop/Spark技术生态圈的基础之上，以实现用户集成处理、、清理、分析的一个统一的数据处理平台；按数据类别分为线数据、归档数据；按数据格式分为非结构化数据、结构化数据；按数据模型分类为范式化模型数据、维度模型数据；按数据采集频度分为非实时数据、准实时数据处理架构；并提供数据中心平台与安全管理方案，为企业级用户建立一个通用数据处理和分析中心。如图1所示。
2.2 在线数据
在线数据在线通过接口去获得的数据，一般要求为秒级或速度更快。首先应当将数据进行区分：在线数据、或归档数据。本平台中采用：Storm或Spark Streaming框架进行实现。Spark Streaming将数据切分成片段，变成小批量时间间隔处理，Spark抽象一个持续的数据流称为DStream（离散流），一个DStream是RDD弹性分布式数据集的micro-batch微批次，RDD是分布式集合能够并行地被任何函数操作，也可以通过一个滑动窗口的数据进行变换。
2.3 归档数据
归档数据是在线存储周期超过数据生命周期规划的数据，处理的要求一般在分钟级或速度更慢。通常归档数据的计算量、数据量、数据复杂度均超过试试数据处理。本平台中采用：Hadoop、Spark技术生态体系内的框架进行计算，这里不详细阐述。
2.4 非结构化数据
通常非结构化的数据不一定具备字段，即使具备字段其长度也不固定，并且字段的又可是由可不可重复和重复的子字段组成，不仅可以包含结构化数据，更适合处理非结构化数据。常见的非结构化数据包括XML、文本、图象、声音、影音、各类应用软件产生的文件。
针对包含文字、数据的为结构化数据应当先利用数据清洗、数据治理工具进行提取，这项工作目前仍依赖技术员进行操作，由于格式的复杂性所以难以使用自动化方式进行较为高效的批处理。在治理数据的过程中，需要根据情况对数据本身额外建立描述数据结构的元数据、以及检索数据的索引服务，以便后续更佳深度利用数据。
2.5 结构化数据
结构化数据具备特定的数据结构，通常可以转换后最终用二维的结构的数据，并且其字段的含义明确，是挖掘数据价值的主要对象。
本平台中主要使用Hadoop Impala和Spark SQL来进行结构化数据的处理。Impale底层采用C++实现，而非Hadoop的基于Java的Map-Reduce机制，将性能提高了1-2个数量级。而Spark SQL提供很好的性能并且与Shark、Hive兼容。提供了对结构化数据的简便的narrow-waist操作，为高级的数据分析统一了SQL结构化查询语言与命令式语言的混合使用。
结构化数据根据采集频度可以继续分类为：非实时数据、准实时数据。
2.6 准实时数据
通常准实时数据是指数据存储在平台本身，但更新频率接近于接口调用数据源的数据。适合用于支持数据和信息的查询，但数据的再处理度不高，具有计算并发度高、数据规模大、结果可靠性较高的特点。通常使用分布式数据处理提高数据规模、使用内存数据进行计算过程缓冲和优化。本平台主要采用Spark SQL结合高速缓存Redis的技术来实现。Spark SQL作为大数据的基本查询框架，Redis作为高速缓存去缓存数据热区，减小高并发下的系统负载。
2.7 非实时数据
非实时数据主要应用于支持分析型应用，时效性较低。通常用于数据的深度利用和挖掘，例如：因素分析、信息分类、语义网络、图计算、数值拟合等。
非实时数据根据数据模型可继续分类为：范式化模型数据、维度模型数据。
2.8 范式化模型
范式化模型主要是针对关系型数据库设计范式，通常稻菔遣捎玫谌范式3NF或更高范式。面向近源数据查询、数据主题的整合。范式化模型数据的数据存储区，建议使用并行MPP数据库集群，既具备关系型数据库的优点，又兼顾了大数据下的处理。
2.9 基于维度模型
维度模型数据主要应用于业务系统的数据挖掘和分析。过去多维度数据处理主要依赖OLAP、BI等中间件技术，而在大数据和开源框架的时代下，本技术平台采用Hadoop Impala来进行实现。Impala并没有使用MapReduce这种不太适合做SQL查询的范式，而是参考了MPP并行数据库的思想另起炉灶，省掉不必要的shuffle、sort等开销，使运算得到优化。
3 应用效果
本系统在不同的业务领域上都可以应用，以2016年在某银行的应用案例为例：该银行已完成数据仓库建设，但众多数据质量问题严重影响了数据应用的效果，以不同的数据存储方式，以更高的要求去进行数据的统一管理。通过组织、制度、流程三个方面的实施，以元数据、数据标准、数据质量平台为支撑，实现了数据管控在50多个分支，60个局，1000余处的全面推广，实现了全行的覆盖；管理了120个系统和数据仓库，显著提升了新系统的快速接入能力；通过14个数据规范和流程明确了数据管控的分工；数据考核机制的实施，使其在数据质量评比中名列前茅。
4 结语
本文介绍了大数据下数据分析方法及实现技术的大体设计和思路，从需求分析、总体架构和数据处理以及数据分析这几个方面来介绍。文章在最后介绍出了这种平台的应用效果。笔者相信这些思路和技术能够在业务中能得到很好的应用。
物理实验中，验证型实验和研究型实验都是非常重要的两类实验。验证型实验是对已建立的物理规律的验证，研究型实验是通过实验得到物理规律，这两类实验虽然实验目的不同，但从数学处理方法上来看，具有相似性，都是通过实验数据分析确证物理规律或得到物理规律，所以对实验数据的分析处理方法是否得当就显得十分重要。下面以一个典型的验证型实验的数据处理为例进行相应探讨，以期望得出相对合理和妥当的实验数据处理方法。
以大学物理实验来说，验证型实验较多，诸如牛顿第二定律的验证、弹性碰撞实验等等都属于此类实验，其中牛顿第二定律的验证实验为该类实验的典型实验。牛顿第二定律的数学表达式是，力与加速度的大小关系可以表达成，要验证这个规律，就是给物体加一个大小为F的力，对应产生一个大小为的加速度，得到一个测量点，通过改变力，得到n个测量点后，即可通过适当的数学方法验证这个关系的成立。
类似这种线性物理规律，其数学模型都可以归结为的形式。要得到这个线性关系，就是要得出和。通过测量n组和的值，即、、……、、……、，在X―Y平面中得到n个测量点。若不考虑实验测量的系统误差，则测量误差应当服从高斯分布，反应在X―Y平面中，既是这n个测量点应当均匀地分布在所求表达式两侧，对第i个测量点，误差为，n个测量点导致的总体误差是最小的。若任意给一个直线，则一是测得到的这n个点不再均匀地分布在直线两侧，二是这n个测量点产生的总体误差水平将增大，甚至可以达到无穷大。由此可知，所求直线即是使得n个测量点的总体误差最小的那条直线。总体误差可以写成，但由于误差服从高斯分布，导致理论上而无法通过此求和值衡量总体误差水平。为使其不因为正负抵消而无法衡量总体误差水平，只要使得所有误差均为正再求和即可，故可用残差来衡量总体误差水平，虽然残差不再是总体误差。使得残差取最小值的和，即为所求直线的和。此即最小二乘法的数学思想。据最小二乘法处理，所求和即是使得取最小值的和，即有，解此式，得
将测量值供稿，即可得到所求和。通常大学物理实验中的处理方法，得到和，即是验证了[1]。但其实这是不太恰当的。
验证型或者研究型实验，特别是验证型实验，最关键的是需要解决两个问题，一是找出所要验证的关系，第二是要验证得出的关系的确成立，而第二点才是最重要的关键点。即使得出关系，但如果确证关系不成立，则第一步的工作就变得毫无意义。实际上，任意给出一组、、……、、……、，都可以根据最小二乘法得到和，即得出，但并不意味着此式的确成立，不能确证物理量和的确存在这样的数量关系，并没有检验此物理规律存在。因此，验证型实验做到这一步并不算已经验证被验证的物理规律成立，还需要研究和的相关性，通过计算相关系数，据的大小来检验和是否的确相关。
