基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)的研究與應(yīng)用

陳 琳，章娟娟，舒大鑫，曹雅琴，張 慶

（池州學(xué)院 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院，安徽 池州 247000）

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)的研究與應(yīng)用

陳 琳，章娟娟，舒大鑫，曹雅琴，張 慶

（池州學(xué)院 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院，安徽 池州 247000）

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)、預(yù)測(cè)建模分析技術(shù)搭建了精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)，平臺(tái)通過建模工具，能夠?qū)ω毨暨M(jìn)行行為預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識(shí)別，防止脫貧戶返貧，同時(shí)為貧困戶和幫扶單位提供扶貧個(gè)性化推送和雙向選擇，實(shí)現(xiàn)與社會(huì)各種幫扶企業(yè)進(jìn)行信息的共享，以及“脫貧攻堅(jiān)”第三方檢測(cè)評(píng)估模塊，從而深入地推進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)在精準(zhǔn)扶貧過程中的應(yīng)用.

精準(zhǔn)識(shí)別；精準(zhǔn)扶貧；大數(shù)據(jù)；扶貧信息化平臺(tái)；脫貧評(píng)估

1 大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧的研究動(dòng)態(tài)

1.1 大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧的現(xiàn)實(shí)背景

貧困問題是我國“十三五”時(shí)期全面建成小康社會(huì)進(jìn)程中需要解決的重大現(xiàn)實(shí)問題.習(xí)近平總書記在青海代表團(tuán)表示“齊心協(xié)力打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)，確保到2020年現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下農(nóng)村牧區(qū)貧困人口全部脫貧”.為了有效緩解并解決在扶貧工作中遇到的問題，以大數(shù)據(jù)為工具對(duì)貧困戶的信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行處理便顯得尤為重要.同時(shí)這也是推動(dòng)扶貧工作治理規(guī)范化、科學(xué)化發(fā)展的重要方向.

1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在精準(zhǔn)扶貧中的使用概述

目前我國已經(jīng)進(jìn)入扶貧開發(fā)最關(guān)鍵的攻堅(jiān)拔寨的沖刺期，大數(shù)據(jù)成為實(shí)施精準(zhǔn)扶貧、精準(zhǔn)脫貧的利器.根據(jù)安徽省政府的安排，本文研究團(tuán)隊(duì)全程參與安徽省黃山市黟縣2016年年末脫貧攻堅(jiān)第三方檢測(cè)評(píng)估，對(duì)貧困戶的相關(guān)信息、各級(jí)政府部門的扶貧政策有深刻的了解和認(rèn)識(shí)，在此基礎(chǔ)上，研究基于大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)，通過整合財(cái)政、教育、水利、就業(yè)、社保、林業(yè)、衛(wèi)生、民政、殘聯(lián)、人行等相關(guān)數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)提高數(shù)據(jù)處理能力和效率，深度挖掘數(shù)據(jù)的價(jià)值，為扶貧工作提供真實(shí)可靠、及時(shí)全面的決策數(shù)據(jù)，為最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)扶貧和精準(zhǔn)脫貧提供有力支撐.

2 精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)的技術(shù)基礎(chǔ)

2.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)

2.1.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)

大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠快捷獲取數(shù)據(jù)隱藏信息，并進(jìn)行分析處理，從而能夠有效節(jié)省成本.在精準(zhǔn)扶貧工作中，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)龐大的貧困戶原始信息進(jìn)行分析、可視化處理，挖掘出有價(jià)值信息為精準(zhǔn)幫扶工作提供參考.

2.1.2 大數(shù)據(jù)技術(shù)簡(jiǎn)介

大數(shù)據(jù)技術(shù)是針對(duì)數(shù)據(jù)采集，處理，可視化等方面的技術(shù)，在技術(shù)處理上主要采用Hadoop.Hadoop是使用海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算的軟件框架，該框架采用分布式存儲(chǔ)和分布式計(jì)算技術(shù)，具有可靠、高效、可伸縮性特點(diǎn).Hadoop框架包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（HDFS）和數(shù)據(jù)計(jì)算（MapReduce）.Hadoop表現(xiàn)在采用并行執(zhí)行機(jī)制，具有高效性，并通過添加Zookeeper分布式鎖服務(wù)器，進(jìn)行橫向的擴(kuò)容，因此大大提高數(shù)據(jù)處理效率.

2.2 Hadoop框架的設(shè)計(jì)思想

Hadoop框架分為分布式文件系統(tǒng)HDFS、MapReduce處理過程[1].HDFS基于底層，上層為MapReduce引擎.HDFS對(duì)數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)，MapReduce對(duì)數(shù)據(jù)提供計(jì)算.框架最核心部分為HDFS和MapReduce的主從組件，其中名稱節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)來自HDFS，MapReduce引擎由JobTrackers和Task-Trackers組成.Hadoop包括數(shù)據(jù)倉庫工具和分布式數(shù)據(jù)庫Hbase，設(shè)計(jì)程序可訪問Hbase數(shù)據(jù)庫[2].

3 大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)的設(shè)計(jì)

本文將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)，該平臺(tái)采用MapReduce并行數(shù)據(jù)處理模型實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算，同時(shí)利用建模工具對(duì)貧困戶相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析，預(yù)測(cè)其下一年度將會(huì)發(fā)生的行為，從而及時(shí)采取幫扶措施.平臺(tái)主要功能模塊為精準(zhǔn)識(shí)別、精準(zhǔn)幫扶、“脫貧攻堅(jiān)”第三方檢測(cè)評(píng)估，平臺(tái)整體架構(gòu)如圖1所示：

圖1 大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)

3.1 精準(zhǔn)識(shí)別貧困戶

平臺(tái)將財(cái)政、教育、就業(yè)等方面的信息進(jìn)行存儲(chǔ)，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)并行計(jì)算，按照每戶年人均可支配年收入是否達(dá)到脫貧標(biāo)準(zhǔn)，家庭是否有因貧輟學(xué)學(xué)生，住房是否為危房等條件精準(zhǔn)識(shí)別貧困戶.平臺(tái)識(shí)別的數(shù)據(jù)來源可以從兩個(gè)方面入手：一方面是由每個(gè)村對(duì)每個(gè)貧困戶的信息進(jìn)行采集、甄別和錄入，最后進(jìn)行層層核驗(yàn)，同時(shí)要求各級(jí)對(duì)自己錄入核驗(yàn)的數(shù)據(jù)負(fù)責(zé).另一方面，則是要多維度對(duì)貧困戶信息進(jìn)行準(zhǔn)確跟蹤，綜合致貧原因、勞動(dòng)力狀況、住房狀況、子女就學(xué)就業(yè)狀況、政府補(bǔ)貼狀況等指標(biāo)，進(jìn)一步做到大數(shù)據(jù)分析、精準(zhǔn)識(shí)別.

3.2 精準(zhǔn)幫扶

3.2.1 行為預(yù)測(cè)

將被動(dòng)幫扶轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)預(yù)測(cè).為了提高幫扶效率，精準(zhǔn)幫扶，將“處理問題”的思維方式轉(zhuǎn)向“預(yù)測(cè)問題”的前瞻性思維方式，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行行為預(yù)測(cè).

3.2.1.1 扶貧需求預(yù)測(cè)

通過大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)，著重理解貧困戶與幫扶人之間的交互行為[3]，預(yù)測(cè)扶貧需求.以安徽省黃山市黟縣部分貧困戶為例，分析貧困戶脫貧的行為.

在扶貧的過程中，了解到貧困戶脫貧對(duì)于所需的資源都不盡相同.圖2反映的是貧苦戶的行為相關(guān)信息統(tǒng)計(jì)，針對(duì)行為特點(diǎn)可以進(jìn)行行為的推測(cè)，其中工資收入(X1)、家庭經(jīng)營收入(X2)、財(cái)產(chǎn)收入(X3)、轉(zhuǎn)移收入(X4)、生產(chǎn)經(jīng)營支出(X5)、子女教育支出(X6)、醫(yī)療費(fèi)用支出(X7).

圖2 貧苦戶的行為相關(guān)信息統(tǒng)計(jì)圖

軟件分析的結(jié)果是，在這些貧困戶的行為中，以X4為經(jīng)常性動(dòng)作，X1為偶爾性動(dòng)作,表明大多數(shù)的貧困戶最需要政府的社會(huì)補(bǔ)貼，部分貧困戶脫貧原因是由于自身勞動(dòng)(導(dǎo)致行為的發(fā)生)，根據(jù)預(yù)測(cè)，也可以得圖3，其為Y值與X1-X7回歸趨勢(shì)，表明X1集中趨勢(shì)最為明顯，故為了要達(dá)到脫貧的標(biāo)準(zhǔn)，需增加X1.平臺(tái)通過預(yù)測(cè)貧困戶的行為，關(guān)注其經(jīng)常性動(dòng)作，了解其扶貧需求.以此達(dá)到整體預(yù)測(cè)，精準(zhǔn)扶貧的效果.

圖3 行為信息分析

3.2.1.2 脫貧返貧預(yù)測(cè)

平臺(tái)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)海量的扶貧信息，通過關(guān)聯(lián)規(guī)律進(jìn)行預(yù)測(cè)，防止脫貧戶再次返貧從而加重扶貧任務(wù)量.以安徽省為例，安徽省貧困戶人均純收入超過3100元的為脫貧戶.本文利用 Eviews7.0軟件對(duì)黟縣某一貧困戶脫貧期間(2013-2016年)的行為進(jìn)行分析預(yù)測(cè).輸出結(jié)果如圖4所示，R2統(tǒng)計(jì)量顯示值為0.975801，其擬合程度很高，且在顯著性水平0.5區(qū)間下，T統(tǒng)計(jì)量、F統(tǒng)計(jì)量的P值都極小，說明方程為顯著的，各項(xiàng)檢驗(yàn)符合，可以進(jìn)行預(yù)測(cè)，進(jìn)而得出該戶2017年人均純收入5450元.同樣的對(duì)下一年2018年人均純收入進(jìn)行推測(cè)為3950元，明顯在貧困戶標(biāo)準(zhǔn)線附近，此時(shí)平臺(tái)將處理此類信息，為幫扶人提供預(yù)先的幫扶措施，加大幫扶力度，針對(duì)拉低其Y值的方面進(jìn)行有效的預(yù)防，防止該戶脫貧戶返貧.當(dāng)預(yù)先采取精準(zhǔn)幫扶措施時(shí)，能夠推測(cè)出2019年、2020年該戶人均純收入分別為5950元、6020元，已不再徘徊在貧困線附近，認(rèn)為該脫貧戶已穩(wěn)定脫貧.

據(jù)平臺(tái)行為預(yù)測(cè)，較好地解決了以往靜態(tài)、滯后的目標(biāo)瞄準(zhǔn)問題，同時(shí)對(duì)貧困戶的動(dòng)態(tài)變化能夠準(zhǔn)確掌握.

圖4 擬合值輸出

3.2.2 脫貧導(dǎo)向

在大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)中，系統(tǒng)分析模型板塊，利用預(yù)測(cè)處理，進(jìn)行脫貧導(dǎo)向從而實(shí)現(xiàn)扶貧既“精”又“準(zhǔn)”.根據(jù)扶貧需求搭建資源配置導(dǎo)向，讓每一份資源得到充分的利用，為貧困戶脫貧帶來指導(dǎo).以黟縣某一貧困戶為例，根據(jù)其行為導(dǎo)向，在其醫(yī)療費(fèi)用支出明顯又上升趨勢(shì)時(shí)，可以為其導(dǎo)向醫(yī)療資源，幫助其在費(fèi)用上或報(bào)銷上的花費(fèi)，保證其穩(wěn)定的脫貧.又或是一貧困戶的工資性收入明顯有增高的趨勢(shì)，但金額漲幅不大，通過平臺(tái)，為其推送企業(yè)相關(guān)招工信息，達(dá)到貧困戶就業(yè)脫貧的目的.同樣的，根據(jù)返貧預(yù)測(cè)，平臺(tái)將及時(shí)采取處理方式，基于其已有的脫貧行為，對(duì)其進(jìn)行個(gè)性化推薦幫扶措施，以此達(dá)到防止已經(jīng)脫貧人員再次貧困、拉低脫貧效率、加重脫貧任務(wù)的目標(biāo).

大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)的搭建，通過對(duì)于貧困戶行為的動(dòng)態(tài)分析[4]，預(yù)測(cè)需求，精準(zhǔn)定位資源配置方向，并有效的防止脫貧戶返貧，釋放大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的真正潛能.

3.3“脫貧攻堅(jiān)”第三方監(jiān)測(cè)評(píng)估

為推進(jìn)脫貧攻堅(jiān)政策措施落實(shí)到位，確保脫貧成效真實(shí)可靠，以安徽省為例，根據(jù)《中共安徽省委安徽人民政府關(guān)于堅(jiān)決打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)的決定》（皖發(fā)[2015]26號(hào)）精神，按照實(shí)現(xiàn)“四個(gè)全覆蓋”的要求，建立獨(dú)立、公正、規(guī)范的脫貧攻堅(jiān)第三方監(jiān)測(cè)評(píng)估機(jī)制，年中監(jiān)測(cè)評(píng)估以脫貧攻堅(jiān)政策措施落實(shí)情況為重點(diǎn)，年末監(jiān)測(cè)評(píng)估以脫貧成效真實(shí)性為重點(diǎn).

大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)對(duì)脫貧戶信息進(jìn)行處理后，通過第三方監(jiān)測(cè)評(píng)估模塊，由第三方監(jiān)測(cè)評(píng)估人員將扶貧項(xiàng)目的流程完全透明于全體部門，對(duì)各地開展精準(zhǔn)識(shí)別、精準(zhǔn)施策、精準(zhǔn)幫扶、精準(zhǔn)脫貧情況進(jìn)行調(diào)查核實(shí)、監(jiān)測(cè)評(píng)估和分析研判.同時(shí)，也有利于查缺補(bǔ)漏、改進(jìn)工作，便于客觀了解扶貧工作全局，更有助于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn).

4 大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)的創(chuàng)新應(yīng)用策略

4.1 扶貧信息共享

國家層面也一直嘗試鼓勵(lì)民營企業(yè)和社會(huì)資本參與精準(zhǔn)扶貧，通過大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)，不僅可以動(dòng)態(tài)管理貧困戶的相關(guān)扶貧信息，而且與各民營企業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享.通過一定的分類，匹配出社會(huì)各組織幫扶有效資源，進(jìn)行按近幫扶、按需幫扶.在緩解企業(yè)短時(shí)用工壓力的同時(shí)，還可以整合所在地區(qū)貧困戶的可利用勞動(dòng)力.此外，電商企業(yè)可以上架并促銷貧困地區(qū)的農(nóng)特產(chǎn)品，以達(dá)到消費(fèi)扶貧的目的.同時(shí)通過大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)，可以將優(yōu)秀的扶貧經(jīng)驗(yàn)分享至其他地區(qū)，促進(jìn)精準(zhǔn)扶貧工作的協(xié)同發(fā)展.

4.2 幫扶的雙向選擇

因病致貧，因病返貧是貧困群眾最主要的致貧原因之一，健康扶貧對(duì)于整個(gè)脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)有著重要的作用.大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái)能為貧困戶提供準(zhǔn)確的醫(yī)療信息.將各類醫(yī)院分別錄入平臺(tái)，貧困戶可以根據(jù)自己的病情選擇合適的醫(yī)院，尋求幫助.醫(yī)院也可以通過平臺(tái)，根據(jù)自己的醫(yī)療優(yōu)勢(shì)選擇貧困戶進(jìn)行幫扶.

教育在促進(jìn)扶貧、防止返貧方面的作用，可說是根本性的、可持續(xù)的[5].可將學(xué)校分為幼兒園、小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)、特教學(xué)校等錄入大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái).貧困戶按照自己所需要的學(xué)校進(jìn)行選擇，找到離家最近的學(xué)校.學(xué)校也可在平臺(tái)找到自己適合幫扶的貧困地區(qū)，進(jìn)行對(duì)口教學(xué).

中小型企業(yè)所需的勞動(dòng)力按照年齡、性別、文化程度、健康狀況、所在地、專業(yè)等錄入大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧信息化平臺(tái).貧困戶可以通過平臺(tái)篩選適合自己的工作，企業(yè)也可根據(jù)自己的需要選擇相應(yīng)的勞動(dòng)力，達(dá)到雙向選擇的目的.

4.3 幫扶信息個(gè)性化推送

4.3.1 個(gè)性化推送模塊的構(gòu)建

大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧信息平臺(tái)將通過個(gè)性化推薦來實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化扶貧.對(duì)平臺(tái)上采集來的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析之后，基于對(duì)貧困戶行為的分析，再設(shè)計(jì)個(gè)性化的推送服務(wù)，向貧困戶推送所需的就業(yè)、醫(yī)療、教育等信息.個(gè)性化推薦模塊的總體目標(biāo)，根據(jù)貧困戶最新的行為信息，提供對(duì)貧困戶信息的分析和處理服務(wù)，包括詞頻統(tǒng)計(jì)分析、信息調(diào)用、地域要求等，最后為貧困戶推薦他們極其需要的信息.

4.3.2 學(xué)習(xí)與跟蹤貧困戶各方面信息

個(gè)性化推送模塊中的功能，如果要達(dá)到個(gè)性化服務(wù)的要求，首要的問題就是對(duì)貧困戶信息的了解與獲取.一方面要加強(qiáng)與貧困戶的交互，另一方面是構(gòu)造貧困戶興趣模型和個(gè)性化推薦算法.

大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)扶貧信息平臺(tái)個(gè)性化推送模塊主要包括以下三個(gè)層次：

4.3.2.1 數(shù)據(jù)層

通過平臺(tái)將貧困戶與數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，根據(jù)他們的致貧原因再將貧困戶之間相互區(qū)分開來.通過建立貧困戶的數(shù)據(jù)中心，將每個(gè)貧困戶的日常生活習(xí)慣，身體特征，性別年齡，知識(shí)能力，愛好性情等進(jìn)行記錄.也就是將除了思維外的一切信息都儲(chǔ)存下來，并將這些數(shù)據(jù)帶入分析層進(jìn)行分析處理. 4.3.2.2 分析層

通過平臺(tái)將貧困戶的特征匹配等相關(guān)的邏輯運(yùn)算，將貧困戶和信息做關(guān)聯(lián)，篩選更適合的數(shù)據(jù).將信息資源集中整合起來，把無序的數(shù)據(jù)變?yōu)橛行虻臄?shù)據(jù)，即把離散的數(shù)據(jù)整理成可以為貧困戶服務(wù)的數(shù)據(jù)，使之方便貧困戶查找信息，同時(shí)提高所提供信息的準(zhǔn)確性，節(jié)省時(shí)間，提高效率.

4.3.2.3 推送層

構(gòu)建個(gè)性化推送與貧困戶交互的通道.將能夠幫助貧困戶的企業(yè)名稱、幫扶機(jī)構(gòu)、等方面進(jìn)行推送，該方面將直接影響到個(gè)性化推送的利用率，影響著推送的效果.本層是基于與用戶的優(yōu)良互動(dòng)性，通過主動(dòng)分析貧困戶行為信息來推送信息.同時(shí)，也需要對(duì)社會(huì)各層構(gòu)建個(gè)性化模塊，分析出企業(yè)、機(jī)構(gòu)和個(gè)人所需的勞動(dòng)力類型，需要的貧困戶年齡，幫扶條件是否滿足，進(jìn)而為他們個(gè)性化推送滿足條件的貧困戶.

這樣的個(gè)性化推送模塊通?？梢栽诒容^恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)捕獲到貧困戶最需要的信息，能夠讓貧困戶切身體會(huì)到個(gè)性化推送模塊的優(yōu)點(diǎn).同時(shí)也大力度的提高扶貧的精準(zhǔn)度，真正的讓用戶集成的大數(shù)據(jù)知識(shí)為精準(zhǔn)扶貧做出最大的貢獻(xiàn).

5 結(jié)束語

精準(zhǔn)扶貧的工作，關(guān)系到中國成千上萬貧困戶的生活和福利，影響著社會(huì)主義建設(shè)進(jìn)程.正如習(xí)總書記強(qiáng)調(diào)的一樣：扶貧開發(fā)工作已進(jìn)入“啃硬骨頭、攻堅(jiān)拔寨”的沖刺時(shí)期.在這不到3年的時(shí)間，要確保所有貧困戶全部如期脫貧，可以在精準(zhǔn)扶貧上進(jìn)一步利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，完善整個(gè)扶貧體系，促進(jìn)精準(zhǔn)扶貧工作的協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)偉大中國夢(mèng)！

〔1〕廖峰.大數(shù)據(jù)環(huán)境下Hadoop分布式系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì).

〔2〕VigneshPrajapati著，李明等譯.R與Hadoop大數(shù)據(jù)分析實(shí)戰(zhàn).

〔3〕蔣卓軒.基于MOOC數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)行為分析與預(yù)測(cè).計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展,2015（3）.

〔4〕莫光輝.大數(shù)據(jù)在精準(zhǔn)扶貧過程中的應(yīng)用及實(shí)踐創(chuàng)新.求實(shí),2016（10）.

〔5〕劉傳鐵.教育是最根本的精準(zhǔn)扶貧.人民日?qǐng)?bào)，2016-01-27（05）.

TP391

A

1673-260X（2017）05-0018-03

2017-01-04