介绍
获得清洁和饮用水是基本的必要性,但是包括坦桑尼亚在内的许多地区在提供这一基本资源方面面临挑战。 IHH人道主义救济基金会是一个致力于改善水的非政府组织,致力于通过准确预测水泵的功能来有效地分配其维护工作。通过建立分类模型,他们可以优化其运营,最大化维护资源,并确保坦桑尼亚人民容易获得清洁的水。
错误成本
在坦桑尼亚庞大的地理区域和有限的资源下,明智地部署和维修工作至关重要。该国的基础设施跨越了超过21,000英里的道路,使目标维修至关重要。在坦桑尼亚建造一口井的费用可能超过10,000美元,考虑了诸如人工,钻井深度,岩石密度,位置和燃料成本之类的因素。维修井的价格从几百到几千美元不等,这是一项仅应分配给真正需要的井的费用。
基线模型和简单模型性能
基线模型预测所有井是功能性,其精度约为54%。但是,这种方法被证明不足以进行准确的预测。因此,探索了几个简单的模型,包括逻辑回归,决策树分类器,随机森林分类器,渐变助推器模型和XGBoost模型。
在这些模型中,逻辑回归成为最佳选择。它的准确性约为79.1%,在速度,解释性和抵抗力过度拟合方面的表现都优于其他模型。使用GridSearchCV进一步完善了逻辑回归模型,以识别最佳的超参数,包括数值的平均插图策略,C值1.0,惩罚'L2'和“ Liblinear”求解器。
>最终逻辑回归模型
考虑到多个模型的类似性能,逻辑回归被选择为最终模型,因为它在训练,可解释性和鲁棒性中抗过度拟合的效率。最终的逻辑回归模型的精度约为79.6%。该模型为IHH提供了一个可靠的工具,可用于预测水泵的功能,有助于确定维护工作并优化资源分配。
进一步的探索和问题
虽然功能和非功能井的二进制分类很有价值,但在确定需要维修的同时仍能功能的特定井中有潜在的好处。这种洞察力可以实现有针对性的预防性维护,避免了将来昂贵的维修。
给出了更多的时间和资源,值得创建一个预测原始状态组的模型(“功能”,“非功能”,“功能需求修复”),而不是将目标转换为二进制结果。扩展的模型可以提供更详细的信息并增强决策过程。
了解向需要维修的井提供资源的限制因素至关重要。确定与维护专业人员,时间限制,财务资源,零件可用性和知识差距有关的挑战将有助于IHH制定有效的策略来解决这些障碍。
结论
实施逻辑回归模型已赋予IHH人道主义救济基金会的能力,以增强其在坦桑尼亚的水井维护操作。通过准确预测水泵的功能,非政府组织可以有效地分配资源并确定最需要的维修。随着持续的努力继续优化资源利用,探索更多的颗粒状预测并解决限制因素,IHH更接近确保所有坦桑尼亚人清洁和饮用水的目标。