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基于Apriori算法的心理健康教育咨询管理系统设计

来源：化拓教育网

2021年7月15日第44卷第14期

现代电子技术

ModernElectronicsTechniqueJul.2021Vol.44No.14引用格式：刘娜，孙瑜.基于Apriori算法的心理健康教育咨询管理系统设计[J].现代电子技术，2021，44（14）：105⁃108.

DOI：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2021.14.022

105基于Apriori算法的心理健康教育咨询管理系统设计

刘

（1.燕山大学里仁学院，河北秦皇岛

摘

娜1，孙瑜2

066004）

066004；2.燕山大学，河北秦皇岛

要：现有心理健康教育咨询管理系统在安全性和运行效率方面还存在一定不足，为此，文中设计基于Apriori算法

的心理健康教育咨询管理系统。考虑系统用户操作、咨询、信息处理和保密功能需求，重点从客户端和服务端两个模块设计系统，两模块之间使用双向通信连接。用户注册或登录账号，通过在线咨询或量表测试从客户端提交咨询信息，咨询信息传递至服务器后，在服务端进行数据预处理，将用户心理咨询数据库进行划分，对划分后的数据采用Apriori算法进行关联规则挖掘。若关联度高，则通过设置参数与索引知识库相连接获取回复结果；若关联度较低，则采用邮件、留言等方式与咨询专家进行沟通，获取反馈结果，整个信息处理过程进行加解密操作，由此完成系统设计。实验结果表明，该系统数据挖掘精度高达96.7%，且具有较好的安全性，运行耗时短，整体性能较好。

关键词：心理健康教育；Apriori；客户端；服务端；双向通信；在线咨询中图分类号：TN911⁃34；TP311.5

文献标识码：A

文章编号：1004⁃373X（2021）14⁃0105⁃04

Designofmentalhealtheducationadvisorymanagementsystembasedon

Apriorialgorithm

（1.LirenCollegeofYanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China；2.YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China）

LIUNa1，SUNYu2

Abstract：Theexistingmentalhealtheducationconsultationmanagementsystemstillhassomedeficienciesintermsofsafetyandoperationefficiency.Therefore，amentalhealtheducationconsultationmanagementsystembasedonApriorialgorithmisdesigned.Inconsiderationofthefunctionalrequirementsofuseroperation，consultation，informationprocessingandconfidentialityofthesystem，thesystemdesignisfocusedmainlyontheclientmoduleandservermodule.Two⁃waysubmitconsultinginformationfromtheclientforonlineconsultingorscaletesting.Afterconsultinginformationtransferstothecommunicationisusedforconnectionbetweenthetwomodules.Usersneedtoregisterorlogintopersonalaccount，andthenserver，theserverexecutesdatapreprocessing，anddividestheuserpsychologicalcounselingdata.TheApriorialgorithmisused

toperformtheassociationruleminingofthedivideddata.Ifthecorrelationdegreeishigh，itisconnectedbysettingtheparameterwiththeindexknowledgebasetogetreplyasaresult.Ifthecorrelationdegreeislow，thecommunicationwayssuchasE⁃mailorshortmessagewillbeadoptedtoconsultsomeexpertstogetfeedbackasaresult.Thewholeprocessofinformationprecisionofthesystemisupto96.7%，andhasgoodsecurity，shortrunningtimeandgoodoverallperformance.

Keywords：mentalhealtheducation；Apriori；client；server；two⁃waycommunication；onlineconsultation

processingisdecryptionoperation.Thusthesystemdesigniscompleted.Theexperimentalresultsshowthatthedatamining

社会的快速持续发展使人类生活发生了巨大改变，科技的进步大大提高了生活质量，与此同时，社会群体也变得更为复杂，各种心理问题丛生，人们的心理健康逐渐受到关注[1⁃2]。以高校大学生为例，考虑到学生健康管理与职业发展相协调，心理咨询的相关问题越来越受到学校管理者的关注[3]。然而现实生活中，无论面对高

收稿日期：2020⁃12⁃01

修回日期：2021⁃01⁃11

校群体还是其他社会群体，由于自身碍于周围眼光的原因，往往不愿意到咨询中心寻求帮助，以致于在出现心理抑郁等不健康表现时，无法及时得到专业帮助，而网上心理咨询能很好地避免这一问题，更广泛地帮助人们解答心理健康问题，提供各种在线交流及知识普及，还能通过浏览他人评论获取心理支持，从而有效提高心理

基金项目：国家自然科学基金项目（61025019）；河北省社会科学发展研究项目（2019030401040）

现代电子技术

用户信息被盗取[12]。

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健康管理咨询效率，促进学生的心理健康发展，提升学

针对心理健康咨询问题，众多学者都进行了研究。文献[6]提出大学生心理问题已成为融入社会的重要因素，为有效缓解学生心理压力，其基于Web设计了学生心理健康咨询服务系统，并根据实际需求设计系统技术，但该系统安全性有待提高。文献[7]设计了多源心理健康调查问卷，将调查得到的数据进行可视化分析，研究了各类数据之间的属性关联性，重点分析了具有不确定性的心理健康状况数据，综合判断学生心理问题，该方法效果较好，但数据质量不高。文献[8]以互联网技术为支撑，设计了针对老年人的心理健康服务系统，并结合应用案例进行分析，实用性较好，但耗时长。文献[9]引入人工智能，通过构建知识库设计具有多级框架的知识体系，采用贝叶斯和确信因子方法推理数据，设计完成了心理咨询专家系统，但该系统安全性不足。文献[10]在Android技术的支持下，基于C/S架构设计移动端学生心理健康咨询系统，详细分析了客户端功能模块，通过结合客户端与服务器之间的完整通信，设计了系统架构，明确了系统功能，但耗时长。为寻找一种更为有效的心理咨询系统，本文在现有研究成果的基础上设计了基于Apriori算法的心理健康教育咨询管理系统。实验检测表明，本文所设计的系统性能较好。

2系统整体框架

本文设计的心理健康教育咨询管理系统主要分为

客户端和服务端两个模块，系统整体框架设计见图1。

图1系统整体框架

图1中，客户端包括用户、工作站和电脑等移动端，服务端包括互联网、服务器和信息处理模块、咨询专家等。系统运行初始，用户通过电脑、手机等注册、登录个人信息，利用互联网，采用邮件、量表等方式咨询问题，咨询信息发送至数据服务器后，利用信息处理模块进行数据存储、数据挖掘、数据加密等信息处理，最终发送至索引知识库或咨询专家，解答完成后反向传输至用户。客户端与服务端之间采用双向通信技术传输数据，增加数据传输效率，此处采用TCP协议进行连接，并且TCP协议本身具有较强的通信功能。

1心理健康教育咨询管理系统功能需求

心理健康教育咨询管理是指心理专家与求询者通

3客户端分析

客户端相当于系统运行入口，具体执行过程中需要

过沟通解决问题的一种模式。咨询管理系统要求符合如下的功能需求：

象为用户，因此，首先需要考虑用户操作设置，用户需要进行注册、登录、发送邮件及其他信息咨询问题等。同时咨询专家也需要登录、接收、查看并回复消息[11]。心理问题咨询方式，也可以通过视频面对面交流。异步咨询通常是指采用邮件、表单等方式来进行咨询，运用邮件的方式使咨询信息传输于咨询专家和求询者之间，保障两方顺畅沟通。

对不同形态和数量的数据信息，需要进行数据处理，包求询者信息隐藏等。

保密信息，不希望外人获知，因此信息保密功能是该系统设计的重要内容，系统需要具有很好的安全性，避免

4）信息保密功能。心理健康问题咨询者多数需要3）信息处理功能。心理健康教育咨询过程中，针2）同步和异步咨询功能。同步咨询是指面对面的1）用户操作功能。设计咨询管理系统，面向的对

实现咨询地点指引、量表心理测评等，借助网络的连接控制模式与服务器相连接。服务端负责有效操控数据信息，及时给出信息反馈并维护系统运行。其中，信息处理模块中的数据存储单元负责存储有效信息，加解密模块主要用于对输入的数据进行加密性操作，对输出的数据进行解密性操作，密钥管理模块主要用于管理加密、解密模块的密钥。客户端模块详细分析情况见图2。

括专家信息公开、专家知识点统计、常见问题自动回复、

图2客户端模块

由图2可知，客户端主要包括用户账号管理、在线咨询、咨询地点指引、心理测试、信息反馈等。客户端咨询业务存在以下逻辑流程：首先提交咨询语句或选择学

刘娜，等：基于Apriori算法的心理健康教育咨询管理系统设计107

科类别进行提交，然后提供分类索引知识库，供咨询者自主查询，对自主查询获取的结果通过信息反馈模块显示，对于未能从分类索引知识库中获取结果的问题，咨询者通过邮件或者留言的方式提交问题。客户端咨询逻辑流程如图3所示。

中需要面对规模较大的数据量，不利于高效挖掘实现。为此本文所设计系统首先将用户心理咨询数据库进行划分，划分为多个等同部分后，逐一进行挖掘操作，最后统一汇总完成数据挖掘[14]。操作步骤如下：部分。

1）将心理健康咨询用户数据库划分为n个等同2）针对某一部分进行频繁项集挖掘操作：通过扫

描获取数据候选项集，将其与给定的最小支持度进行对比获取频繁项集，之后基于频繁项集与支持度计算，从

图3客户端咨询逻辑流程

而得到新的候选项集。同理，运用候选项集与最小支持度对比的方式来获取频繁项集，按照这一步骤不断重复操作，得到最终频繁项集。

库进行处理，产生对应的频繁项集。的频繁项集。

3）采用上一步骤对每部分心理健康咨询用户数据4）归纳总结每一部分的频繁项集，继而生成全局综合上述，以完成服务端信息处理，为系统高效、安全运行提供重要基础。

4基于Apriori算法的服务端数据处理

在心理健康教育咨询管理系统设计中，信息处理是

服务端的重要组成部分，本文基于Apriori算法挖掘数据的关联规则，生成频繁项集，可将频繁项集中的咨询数据看做常见问题，通过对该类问题设置参数与索引知识库相连接自动回复，回复结果绑定在HTTP协议中，并发送至客户端[13]，因此，数据挖掘步骤为索引知识库提供咨询问题的解答奠定了重要基础。若咨询问题与索引知识库存在较低的关联度，则将问题信息传递至咨询专家进行沟通，整个信息处理过程均需加解密数据信息，帮助系统安全运行。服务端数据处理逻辑流程见图4。

5实验分析

测试是验证所设计系统性能的重要方式，通过获取

系统运行状态，从而发现不足、弥补漏洞，为实际应用中用户顺畅使用该系统提供保障。本文使用Windows10作为操作系统，测试网络环境使用以太网，设置客户端和服务端的连接速率均为100Mb/s，服务端使用一台微机作为服务器，客户端对应配置5台移动设备。本文实验所采用的数据库为SQLServer，这个数据库属于中型数据库，能够容纳更多的咨询用户信息，同时能够为系

图4服务端数据处理逻辑流程

统运行提供一个较为安全的环境。实验步骤如下：环境；

1）依据上述实验环境和数据库描述布置测试2）选取多组用户心理健康咨询数据集，依次进行3）依据测试结果调试系统，将误差降至最低；

系统实际运行中往往会产生众多含噪数据和冗余数据，为在保障数据质量同时提高系统的运行效率，首先需要对用户咨询信息以及系统运行关联信息进行预处理，其中包括数据选取、数据洗涤以及数据转换等，通过运用专业的数据处理模式，剔除无效数据，减小数据处理工作量。其中，数据选择主要从咨询用户基本信息入手，去除姓名、民族等无关字段；数据清洗主要对来自于不同表格、具有不完整、格式不规范的数据进行清理，若咨询数据量较低，则依据数据库中值分布进行赋值，若数据量较大，则按照数据库常量方式赋值；数据转换主要是通过离散化等方式将大规模数据统一转换为适合数据挖掘的形态。

在完成数据预处理之后，运用Apriori算法进行挖掘数据关联规则。Apriori算法经过不停地扫描、候选项集与最小支持度对比完成数据挖掘。Apriori算法运行

测试，获取系统测试结果；

4）反复测试系统，直至获取最佳咨询管理效果；比，验证本文系统的优越性。

5）将本文系统与现有文献所设计的系统进行对依据上述实验步骤，选取数据挖掘精度、系统安全

性、测试耗时为各个关键指标进行对比分析，结果见表1。

由表1可以看出，在多次实验测试中，本文所设计系统的数据挖掘精度普遍较高，均在93.5%以上，在测试次数为500次时达到96.7%。其他三种文献所设计系统的数据挖掘精度在80%上下波动，相较于本文系统而言仍旧存在一定的差距，可见本文首先将用户心理咨

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询数据库进行划分，然后基于Apriori算法进行数据挖掘的效果更好，保证了系统数据质量。系统安全性是心理健康咨询管理系统需要具备的重要性能，为此测试本文系统与其他文献所提系统的安全性，其结果见图5。

表1数据挖掘精度对比

实验次数/次本文系统/%

10020030040050093.693.595.394.996.7文献[7]

系统/%76.572.380.674.580.2文献[8]系统/%79.580.281.382.382.6文献[9]系统/%79.283.685.084.284.3由表2中对各系统运行耗时数据统计计算结果显示，本文系统运行耗时平均值为5.0s，其他文献的运行耗时达到本文耗时的3~4倍，差距较大。由此展示了本文系统的显著优势，可见本文对基于Apriori算法改进的系统效果较好，有效规避了算法不足的问题，提高了系统运行效率。

6结论

本文基于Apriori算法设计了心理健康教育咨询管理系统，从客户端和服务端详细描述系统设计过程，重点分析了信息处理模块，并且考虑了咨询管理系统的安全性和运行效率。实验结果表明，本文所设计的基于Apriori算法的心理健康教育咨询管理系统性能较好，具有一定的可应用性。

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由图5可以清晰看出，文献[9]所设计的系统其安全性相对较差，文献[7]和文献[8]所设计的系统其安全性较高，但远低于本文系统的安全性，本文系统曲线始终位于最上方，安全性较高，能够很好地满足用户心理需求。由此很好地验证了本系统设计中添加加解密模块和密钥管理模块的作用。测试耗时也是验证系统性能的重要指标，若系统运行速度不够，则很难满足用户实际操作需求。将本文系统与文献[7]、文献[8]和文献[9]系统运行耗时进行对比。结果如表2所示。

表2系统运行耗时对比

实验次数/次

100200300400500平均值

本文系统/s

5.34.65.05.25.05.0文献[7]

系统/s12.312.513.615.915.814.0文献[8]系统/s18.915.617.019.219.918.1文献[9]系统/s18.620.321.320.523.520.8教师与学校管理者的不同视角[J].教师教育研究，2018，30

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作者简介：刘

孙

娜（1981—），女，辽宁宽甸人，硕士，讲师，研究方向为信息化教育。瑜（1980—），男，河北清河人，硕士，讲师，研究方向为信息化教育。

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