超级电容工程项目数据分析与挖掘（工程项目管理）.docx

泓域咨询/超级电容工程项目数据分析与挖掘超级电容工程项目数据分析与挖掘一、 大数据系统和数据挖掘技术（一）数据挖掘概述1大数据大数据是指超过既往数据库系统规模、传输速度和处理能力，或者既往数据库系统结构无法容纳的数据。大数据常以万亿或EB衡量，且种类多、实时性强，蕴藏的商业价值大。很多现有的新或旧的信息基础设施、工具和技术可用来开发和利用大数据中蕴藏的价值。大数据有各种各样的来源：传感器、气候信息、公开的信息、如杂志、报纸、文章、买卖记录、网络日志、病历、事监控、视频和图像档案，及大型电子商务。大数据是数据挖掘产生与生存发展的土壤。如今数据每五年翻一番，面对前所未有的海量数据，为了从中发现有用的信息必须进行数据挖掘。此外，计算机存储、处理大量数据，以及运算的能力大为增强，为数据挖掘创造了条件，使其成为一门独特的学科和技术。2数据挖掘与数据分析的区别数据挖掘与数据分析的主要区别在于：（1）处理工作量。数据分析的数据量可能并不大，而数据挖掘的数据量极大。（2）制约条件。数据分析是从某些假设出发，建立方程或模型，而数据挖掘不作假设，可以自动建立方程。（3）处理对象。数据分析往往是针对数字型数据，而数据挖掘对象类型繁多，例如图像、声音、文本等。（4）处理结果。数据分析可以解释结果的含义；数据挖掘的结果不易解释，着眼于预测未来，并提出决策建议。想要从数据中发现规律（即认知），往往需将数据分析和数据挖掘结合起来。（二）数据挖掘步骤按挖掘对象，数据挖掘分为数据库与数据仓库挖掘和网络挖掘两种，各自步骤分述如下。1数据库与数据仓库挖掘数据挖掘一般有信息收集、数据集成、数据规约、数据清理、数据变换、数据挖掘、模式评估和知识表示8个步骤。（1）信息收集。从确定的挖掘对象中提取特征，然后选择合适的收集方法，将收集到的信息存入数据库。对于海量数据，必须选择合适的数据仓库。（2）数据集成。把来源、格式、特点、性质不同的数据按逻辑或物理属性加以编排，以便以后使用。（3）数据规约。多数数据挖掘算法耗时很长，商业数据往往较多，数据挖掘更耗时间。数据规约就是简化已有可用数据集的表示，规约后数量大减，但仍能保持原数据的完整性，对规约数据的挖掘结果，与对规约前数据的挖掘结果相同或几乎相同。（4）数据清理。有些数据不完整（属性缺少属性值）、含噪声（属性值错误），不一致（同一信息有多种表示），需要清理，使其完整、正确、一致后存入数据仓库。（5）数据变换。将数据变换成适合数据挖掘的形式。实数型数据，可将其分层和离散化。（6）数据挖掘。根据数据格式、属性与特点，选择合适的处理工具，例如统计方法、事例推理、决策树、规则推理、模糊集，甚至神经网络，取得有用的信息。（7）模式评估。由行业专家核实数据挖掘结果是否合理、是否可用。（8）知识表示。将数据挖掘得到的信息以可视方式交给用户，或作为新的知识存人知识库，供其他应用程序使用。并非所有的数据挖掘都要走上述的每一步。若只有一个数据源，则可以省略数据集成。数据规约、数据清理、数据变换合称数据预处理。数据挖掘至少60%的费用要花在信息收集阶段，而至少60%以上的精力和时间要花在数据预处理上。数据挖掘是一个反复多次的过程，若一次未满足要求或未得到有用结果，则需回到前面，经过调整后重新开始。2，网络挖掘网络挖掘可分为网络用户行为挖掘与网络信息挖掘。前者基本不在工程咨询人员关心之列。后者可理解为“从WWW中发现和分析有用的信息”。网络信息挖掘是在已知数据样本的基础上，通过归纳学习、机器学习、统计分析等发现挖掘对象间的内在关系与特性，进而在网络中提取用户感兴趣的信息，获得更高层次的知识和规律。网络信息挖掘沿用了Robot，全文检索、人工智能的模式识别、神经网络等技术。现在的搜索引擎使用了这些技术，能够在网页或网站数据库中为用户搜寻有用信息。网络信息挖掘具体步骤如下：（1）确立目标样本。由用户选择目标文本，提取特征信息。（2）提取特征信息。根据目标样本的词频分布，从统计词典中提取挖掘目标的特征向量并计算出相应的权值。（3）网络信息获取。先利用搜索引擎站点选择待采集站点，再利用Robot程序采集静态Web页面，最后获取被访问站点网络数据库中的动态信息，生成WWW资源索引库。（4）信息特征匹配。提取索引库中的源信息特征向量，并与目标样本的特征向量对照，将符合要求的信息交给用户。二、 时间数据分析方法（一）时间数据时间数据也称时间序列（Timeseries）或动态数据，是按时序排列的一组来自同一现象的观察值。时间序列可按日、月、季度、年等收集，有些呈现很强的季节性，建模时应给予反映。气象、水文、生态环境、经济及社会活动都能观察到周期性时间序列。实际观测并记录的时间序列，实际上是随机过程的样本，即，在产生时间序列的实际过程的每一时点上，人们看到的只是该时点随机变量的样本，并不能观察到母体。时间序列可分为平稳和非平稳序列，还可以分成线性和非线性时间序列。（二）时间序列分析1概述时间序列分析是根据随机过程理论，研究时间序列的统计规律。时间序列分析广泛应用于信息压缩、利用卫星照片识别地球资源、石油勘探、经营管理、预测（气象、水文、地震、地下水位、农作物病虫灾害）、控制（环境污染、生态平衡）（天文学和海洋学）等方面。时间序列预测的基本依据是：（1）客观过程是连续的，有惯性，现在是过去的继续，过去的信息会传递到现在与未来，利用过去的数据或信息能推测未来。（2）偶然因素会影响到客观过程，使其行为与模式有随机性。预测要利用时间序列各时点随机量的相关关系。时间序列的趋势与波动称为“模式”，时间序列分析首要要识别其模式，然后用适当的曲线拟合。拟合模式的各种参数根据按“最优预测”原则估算出的时间序列数字特征（期望值、方差、协方差、自相关函数）等确定。2.时间序列成分时间序列常含有4种成分：趋势、季节变动、规则波动和不规则波动。所谓趋势，是长期持续向上或持续向下的倾向。季节变动，是实际过程受气候、市场状况、节假日或风俗习惯等影响而呈现的周期性波动。规则波动，是周期不等的变动，呈涨落交替之状。波动的周期可能很长，但与趋势不同。不规则波动，是时间序列除去趋势、季节变动和周期波动之后的波动。不规则波动总是夹杂在时间序列中，致使时间序列产生一种波浪形或震荡式的变动。时间序列经常是各种周期成分的叠加，例如地震或人工地震波的记录。这样的序列要做频域分析。频域分析确定时间序列各周期成分称为“谱”或“功率谱”的能量分布形态。频域分析又称谱分析。谱分析的重要内容就是通过序列的周期图（）的极值点寻找各种分量的周期。3时间序列建模时间序列建模一般有如下几个步骤（1）取得时间序列样本。（2）将样本点画成图，进行相关分析。时间序列图形可显示出变化趋势和周期，并发现离群点和转折点。若离群点确实为观测值，建模时应加以考虑，若非，应加以调整。转折点指时间序列趋势突变的点。如果发现转折拐点，则在建模时须分段用不同的模型拟合时间序列，例如用门限回归模型。（3）模式识别与拟合。时间序列模式众多。小样本可用趋势模型、季节模型加上随机误差拟合。对于样本容量（即观测值个数）大于50的平稳时间序列，可用ARMA（自回归移动平均）模型拟合。非平稳时间序列可经差分化为平稳时间序列，再用ARMA模型拟合。（4）预测未来。利用建成的模型预测时间序列未来值。4时间序列常用模型（1）ARMA模型（2）回归模型三、 逻辑框架法的概念及模式（一）LFA的基本概念LFA是一种概念化论述项目的方法，即用一张简单的框图来清晰地分析一个复杂项目的内涵和各种逻辑关系，以便给人们一个整体的框架概念。LFA是将几个内容相关、必须同步考虑的动态因素组合在一起，通过分析各种要素之间的逻辑关系，从设计策划到目标实现等方面来评价一项活动或工作。LFA为项目策划者和评价者提供一种分析框架，用以确定工作的范围和任务，并对项目目标和达到目标所需的手段进行逻辑关系分析。LFA的核心是项目的各种要素之间的因果关系，即“如果”提供了某种条件，“那么”就会产生某种结果。这些条件包括事物内在的因素及其所需要的各种外部条件。（二）LFA的基本模式逻辑框架分析方法的结果是要形成一个逻辑框架表。由于该表能够充分体现表内包含的各项内容之间的逻辑关系，而且这种逻辑关系构成了一个矩阵式框架结构，因此，逻辑框架表又称为逻辑框架矩阵表。LFA的模式是一张4X4的矩阵。1目标层次逻辑框架表汇总了项目实施活动的全部要素，并按宏观目标、具体目标、产出成果和投入的层次归纳了投资项目的目标及其因果关系。（1）宏观目标。项目的宏观目标即宏观计划、规划、政策和方针等所指向的目标，该目标可通过几个方面的因素来实现。宏观目标一般超越了项目的范畴，是指国家、地区、部门或投资组织的整体目标。这个层次目标的确定和指标的选择一般由国家或行业部门选定，一般要与国家发展目标相联系，并符合国家产业政策、行业规划等的要求。（2）具体目标。具体目标也叫直接目标，是指项目的直接效果，是项目立项的重要依据。一般应考虑项目为受益目标群体带来的效果，主要是社会和经济方面的成果和作用。这个层次的目标由项目实施机构和独立的评价机构来确定，目标的实现由项目本身的因素来确定。（3）产出。这里的“产出”是指项目“干了些什么”，即项目的建设内容或投人的产出物。一般要提供可计量的直接结果，要直截了当地指出项目所完成的实际工程（如港口、铁路、输变电设施、气井、城市服务设施等），或改善机构制度、政策法规等。在分析中应注意，在产出中，项目可能会提供的一些服务和就业机会，往往不是产出而是项目的目的或目标。（4）投入和活动。该层次是指项目的实施过程及内容，主要包括资源和时间等的投入。2客观验证指标逻辑框架垂直各层次目标，应有相对应的客观且可度量的验证指标，包括数量、质量、时间及人员等，来说明层次目标的结果，验证每一个目标的实现程度，这种指标的确立应该是客观的，不能凭主观臆断，同时又是可以被验证的。3客观验证方法在逻辑框架水平逻辑层次上，对应验证指标的是验证方法。验证方法就是主要资料来源和验证所采用的方法。主要资料来源（监测和监督）和验证方法可按照数据收集的类型、信息的来源渠道和收集方法进行划分。4重要的假定条件在逻辑框架的4个目标层次之间有一些重要的限制条件，称为假定条件，即必要的外部条件或风险。重要的假定条件主要是指可能对项目的进展或成果产生影响，而项目管理者又无法控制的外部条件，即不可控风险或限制条件。四、 项目背景分析超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，其容量可达几百至上千法。与传统电容器相比，它具有较大的容量、比能量或能力密度，较宽的工作温度范围和极长的使用寿命；而与蓄电池相比，它又具有较高的比功率，且对环境无污染。超级电容器由于其储能机理和自身的特性，可以弥补传统电容器与电池之间的空白，兼有电池高比能量和传统电容器高比功率的优点。超级电容器的主要优点包括超过100万次的超长充放电循环寿命、宽广的工作温度范围（-4070）、充电速度快、功率密度高、较低的维护要求等。另外，超级电容器的生产、使用、储存以及拆解过程中均不使用有害化学品或者有毒金属，因此是绿色环保的储能装置。目前超级电容器在新能源客车、轨道交通、智能仪表、电网设备、UPS、港口重型机械、国防军工等领域存在广泛应用，2020年超级电容器应用于新能源领域的市场规模为59.4亿元，占比41.31%；应用于交通运输领域的市场规模为45.1亿元，占比31.36%；应用于工业领域的市场规模为29.3亿元，占比20.38%。超级电容器根据制造工艺和外形结构可划分为钮扣型、卷绕型和大型三种类型，三者在容量上大致归类为5F以下、5200F、200F以上。2020年我国钮扣型超级电容器行业市场规模为32.47亿元，同比增长9.58%；卷绕型超级电容器行业市场规模为69.37亿元，同比增长8.15%；大型超级电容器行业市场规模为41.96亿元，同比增长8.62%。国内的超级电容器发展起步较晚，目前国内主要生产超级电容器的厂家有北京合众汇能、上海奥威、锦州凯美能源等，其技术水平与国外厂商的差距正在逐渐缩小。超级电容器若想取得更加广阔的应用空间，需要解决其面临的能量密度低和单体电压不一致等问题。比如，利用各种技术探索开发新型超级电容器材料，优化单体制作工艺或者开发新型非对称混合电容器等来提高超级电容器的能量密度；继续提升超级电容单体及成组模块性能以及降低生产成本；制订切实可行的行业标准、国家标准等为超级电容产业的健康发展提供保障等。随着人类环保意识的提高和传统燃料价格的上涨，超级电容器的应用将会越来越多，并有望成为未来的理想储能元件。五、 项目名称及投资人（一）项目名称超级电容工程项目（二）项目投资人xx投资管理公司（三）建设地点本期项目选址位于xx（待定）。六、 结论分析（一）项目选址本期项目选址位于xx（待定），占地面积约32.00亩。（二）项目实施进度本期项目建设期限规划24个月。（三）投资估算本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算，项目总投资15851.41万元，其中：建设投资12212.56万元，占项目总投资的77.04%；建设期利息307.12万元，占项目总投资的1.94%；流动资金3331.73万元，占项目总投资的21.02%。（四）资金筹措项目总投资15851.41万元，根据资金筹措方案，xx投资管理公司计划自筹资金（资本金）9583.63万元。根据谨慎财务测算，本期工程项目申请银行借款总额6267.78万元。（五）经济评价1、项目达产年预期营业收入（SP）：34700.00万元。2、年综合总成本费用（TC）：29612.92万元。3、项目达产年净利润（NP）：3707.10万元。4、财务内部收益率（FIRR）：16.23%。5、全部投资回收期（Pt）：6.55年（含建设期24个月）。6、达产年盈亏平衡点（BEP）：15879.83万元（产值）。（六）主要经济技术指标主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积21333.00约32.00亩1.1总建筑面积39962.48容积率1.871.2基底面积13653.12建筑系数64.00%1.3投资强度万元/亩366.862总投资万元15851.412.1建设投资万元12212.562.1.1工程费用万元10343.502.1.2工程建设其他费用万元1559.662.1.3预备费万元309.402.2建设期利息万元307.122.3流动资金万元3331.733资金筹措万元15851.413.1自筹资金万元9583.633.2银行贷款万元6267.784营业收入万元34700.00正常运营年份5总成本费用万元29612.92""6利润总额万元4942.80""7净利润万元3707.10""8所得税万元1235.70""9增值税万元1202.25""10税金及附加万元144.28""11纳税总额万元2582.23""12工业增加值万元8994.51""13盈亏平衡点万元15879.83产值14回收期年6.55含建设期24个月15财务内部收益率16.23%所得税后16财务净现值万元2556.25所得税后