基于python+spark的外卖餐饮数据分析系统设计与实现(含论文)-Spark毕业设计选题推荐

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一、系统介绍

7.1系统环境介绍

本节将介绍基于 Spark 的外卖餐饮数据分析系统的系统环境配置。系统环境包括硬件和软件两部分：
（1）硬件环境：
1）服务器：
处理器：Intel Xeon E5-2630 v4，16 个物理核心，32 个线程，主频 2.2 GHz。内存：64 GB。
2）客户端：
处理器：Intel Core i7-7700，4 个物理核心，8 个线程，主频 3.6 GHz。内存：16 GB。
（2）软件环境：
1）操作系统：
服务器：Ubuntu Server 20.04 LTS。客户端：Ubuntu Desktop 20.04 LTS。
2）数据库管理系统：
MySQL 5.7，用于存储结构化数据。
（3）分布式计算框架：
Apache Spark 3.0，负责大数据的分布式处理和分析。
（4）数据可视化工具：
Echarts，用于数据的交互式展示。
（5）Web 框架：
1）Django，用于构建 API 接口，实现前后端的数据交互。
2）Vue.js，用于前端页面开发和数据展示。

7.2.数据预处理模块

数据预处理模块是系统的基础，负责对原始数据进行清洗和转换，以确保数据的准确性和完整性。数据预处理主要包括以下步骤。
（1）数据清洗。
识别并修正错误数据： 使用 Spark 的内置函数如 isNull()、isNaN() 等函数检测数据中的错误值，并根据业务逻辑进行修正。例如，对于数值字段中的异常值，可以使用均值或中位数进行填补。
异常值处理：使用统计方法（如标准差）识别数据中的异常值，并进行相应

处理。对于检测到的异常值，可以选择删除或替换为合理的值。
缺失值填补：对于存在缺失值的字段，可以采用多种方法进行填补，如使用均值、中位数或采用最近邻填补法（KNN）。
重复数据删除：使用 dropDuplicates() 函数删除重复数据，确保数据的唯一性。
（2）数据转换：
格式转换：使用 Spark SQL 将数据转换为统一的格式。例如，将日期字段统一转换为标准的日期格式（如 yyyy-MM-dd）。
类型转换：对数据类型进行转换，确保每个字段的数据类型符合预期。例如， 将字符串类型的数值字段转换为数值类型。
标准化处理：对数值数据进行标准化处理，确保数据在同一量级范围内，便于后续分析。常用的标准化方法包括 Z-score 标准化和 Min-Max 标准化。如图
7.1 数据预处理后台图。
图 7.1 数据预处理后台图

7.3.数据存储模块

数据存储模块负责将处理后的数据存储到 MySQL 数据库中。
首先，数据建模步骤根据业务需求设计了数据库表结构，并定义了表之间的关系，确保数据结构合理且易于查询。然后，数据加载步骤通过 Spark JDBC 将清洗后的数据批量加载到 MySQL 数据库中，确保数据的完整性和一致性。 最后，数据维护步骤定期对数据库进行维护，优化查询性能，确保数据的高效访问。这些步骤确保了数据存储模块能够高效地管理和维护系统所需的结构化数据。如图 7.2 数据存储图。

图 7.2 数据存储图

7.4数据分析模块

数据分析模块是基于 Spark 的外卖餐饮数据分析系统的核心，通过分布式计算能力对外卖餐饮数据进行深度分析，挖掘其中的商业价值。具体分析内容包括以下几个方面。
（1）消费者行为分析的目的是了解消费者的消费行为和偏好，以便为餐饮企业提供个性化服务和优化运营策略。具体分析方法如下。
1）人均消费分析： 计算每个商家的平均消费金额，以评估消费者的消费水平。使用 Spark SQL 进行数据聚合计算。
（2）销售情况分析的目的是了解商品的销售状况和趋势，为企业制定营销策略提供数据支持。具体分析方法如下
1）月售数量分析： 统计各商家的月售数量，识别畅销和滞销商品。使用时间序列分析方法。
（3）热门食物推荐分析：热门食物推荐分析旨在识别当前流行的食物种类和口味趋势，为餐饮企业调整菜单和营销策略提供数据指导，以满足市场的动态需求。

（4）销量占比分析：旨在深入理解各品类或区域的菜品销售比例，把握市场需求变化，为企业优化外卖业务布局、调整菜品结构提供精准数据支撑，从而制定更有效的市场策略。
如图 7.3 热门食物推荐图，如图 7.4 各类食物销量占比图，如图 7.5 各类食物销量统计图。
图 7.3 热门食物推荐图

图 7.4 各类食物销量占比图

图 7.5 各类食物销量统计图

评论情感分析：评论情感分析的目的是通过对用户评论进行情感分析，评估消费者的满意度和情感倾向，为商家改进服务和产品提供参考。具体分析方法如下：
数据收集和预处理： 收集用户评论数据，并进行文本预处理，包括分词、去停用词和词干提取等步骤。分词是将文本拆分成单独的词语，以便进行进一步的分析。去停用词是删除无意义的词语，如“的”、“是”、“在”等，词干提取是将词语还原为其基本形式。
特征提取： 将预处理后的文本转换为特征向量，常用的方法包括词袋模型
（Bag of Words）和 TF-IDF（Term Frequency-Inverse Document Frequency）。词袋模型是统计每个词语在文档中出现的频率，而 TF-IDF 则考虑词语在整个语料库中的重要性。
情感分类模型训练： 使用朴素贝叶斯分类器对评论进行情感分类。朴素贝叶斯分类器是一种基于贝叶斯定理的简单且高效的分类算法，适用于文本分类任务。模型训练需要准备带有情感标签的训练数据集，标签通常分为正面和负面两类。
模型评估和优化： 使用交叉验证和混淆矩阵等方法评估模型的性能，交叉验证通过多次训练和测试验证模型的稳定性和泛化能力，混淆矩阵则展示模型在不同分类上的准确率、召回率和 F1-score。根据评估结果调整模型参数，提升分类效果。
情感分析应用： 训练好的模型可以用于实时情感分析，预测新评论的情感倾向。将情感分析结果与其他分析模块结合，为商家提供更全面的消费者反馈， 帮助商家改进服务质量和产品体验。如图 7.6 店铺评论图

图 7.6 店铺评论图
通过上述分析方法，数据分析模块能够高效地处理和分析大规模外卖餐饮数据，挖掘出有价值的信息和规律，为餐饮企业提供数据支撑和决策支持。这些分析方法不仅能够揭示消费者行为和销售趋势，还能帮助企业优化价格策略，实现精准营销，提高整体运营效率。
7.5. 数据可视化模块
数据可视化模块负责将分析结果以直观、交互的形式展示给用户。
首先，图表展示功能通过柱状图、折线图、饼图等多种图表形式展示分析结果，使用户能够实时直观地理解餐饮数据。
其次，交互功能通过 django 提供的接口，实现数据的动态更新和交互查询， 用户可以根据需要自定义查询条件，实时获取分析结果。
这些功能确保了数据可视化模块能够提供良好的用户体验，帮助用户快速理解和应用数据洞察。如图 7.7 登录页面，如图 7.8 总体可视化图

如图 7.7 登录页面

如图 7.8 总体可视化图

7.6 系统管理模块

系统管理模块主要负责系统的维护和管理，确保系统的稳定运行。具体功能包括用户管理、数据管理、系统监控和安全管理。
用户管理功能包括管理用户信息，提供用户注册、登录和权限管理等服务。数据管理功能包括提供数据的导入、导出、备份和恢复服务，确保数据的完
整性和安全性。
系统监控功能包括实时监控系统状态，包括资源使用情况和性能指标，确保系统的稳定运行。
安全管理功能包括设置安全策略，防止未经授权的访问，确保系统和数据的安全。
这些功能确保了系统管理模块能够有效地维护和管理系统，提供稳定、安全的服务。如图 7.9 后台权限管

图 7.9 后台权限管理

三、获取源码

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