Hệ hỗ trợ định TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN TOÁN ỨNG DỤNG VÀ TIN HỌC PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG HỆ HỖ TRỢ DỰ ĐỐN CHI PHÍ BẢO HIỂM Y TẾ Giảng viên hướng dẫn: TS LÊ CHÍ NGỌC HÀ NỘI – 2020 Hệ hỗ trợ định MỤC LỤC MỤC LỤC I CHƯƠNG I: KHẢO SÁT HỆ THỐNG Khảo sát trạng a Phí bảo hiểm .3 b Đặt vấn đề Mô hình KNN a Tổng quan KNN ( K-nearest Neighbors) b KNN cho hồi quy .5 II Thiết kế mơ hình dự đốn a Dữ liệu b Mơ hình c Kiểm định mơ hình Quy trình giải tốn .7 CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG Mơ hình hóa nghiệp vụ Kiến trúc hệ thống Biểu đồ phân cấp chức Biểu đồ luồng liệu CHƯƠNG III: THIẾT KẾ GIAO DIỆN HỆ THỐNG 10 Ngôn ngữ viết chương trình 10 Giao diện Website 11 Hệ hỗ trợ định I CHƯƠNG I: KHẢO SÁT HỆ THỐNG Khảo sát trạng a Phí bảo hiểm Nói cách đơn giản nhất, phí bảo hiểm định nghĩa số tiền mà cơng ty bảo hiểm tính cho bạn theo sách bảo hiểm mà bạn mua Phí bảo hiểm chi phí bảo hiểm bạn Phí bảo hiểm đơi trả theo năm, nửa năm hoặc, hầu hết công ty ngày cho phép, trả phí bảo hiểm theo tháng Phí bảo hiểm bao gồm khoản tốn bảo hiểm, thuế phí dịch vụ tùy theo luật bảo hiểm nhà cung cấp hợp đồng bảo hiểm Phí bảo hiểm đắt rẻ chi phí thay đổi tùy thuộc vào loại bảo hiểm bạn tìm kiếm, mức độ rủi ro Khi người tham gia dịch vụ bảo hiểm nộp phí bảo hiểm cho cơng ty cơng ty có trách nhiệm chi trả chi phí khám chữa bệnh cho người theo điều khoản hợp đồng bảo hiểm b Đặt vấn đề Các cơng ty bảo hiểm sức khỏe có nhiệm vụ khó khăn xác định phí bảo hiểm cho khách hàng họ Trong luật chăm sóc sức khỏe USA có số quy tắc cho công ty tuân theo để xác định phí bảo hiểm, thực tế phí bảo hiểm thực phụ thuộc vào yếu tố mà công ty đánh giá quan trọng ví dụ tuổi tác, số BMI, khách hàng có hút thuốc khơng, số họ, (ví dụ bạn hút thuốc chi phí bảo hiểm cao người độ tuổi mà không hút thuốc) Thị trường bảo hiểm thời gian gần sôi động, đặc biệt ngày có nhiều dịch bệnh xảy ra, người quan tâm tới sức khỏe nhiều Với số lượng khách hàng ngày lớn cơng ty bảo hiểm cần có hệ hỗ trợ dự đốn chi phí khám chữa bệnh khách hàng dựa số liệu cá nhân họ tuổi tác, số BMI, tình trạng hút thuốc, số … từ có Hệ hỗ trợ định thể nhanh chóng đưa định chi phí bảo hiểm y tế mà khách hàng cần chi trả Hệ thống hỗ trợ nhà quản lý đưa định thực tế chi phí bảo hiểm cịn phụ thuộc vào phí dịch vụ, thuế theo quy định luật bảo hiểm sách cơng ty bảo hiểm Mơ hình KNN a Tổng quan KNN ( K-nearest Neighbors) KNN (K-Nearest Neighbors) thuật tốn học có giám sát đơn giản sử dụng nhiều khai phá liệu học máy Ý tưởng thuật toán khơng học điều từ tập liệu học (nên KNN xếp vào loại lazy learning), tính tốn thực cần dự đốn nhãn liệu Lớp (nhãn) đối tượng liệu dự đốn từ lớp (nhãn) k hàng xóm gần Thuật tốn gợi ý bạn giống với hàng xóm mình, bạn số họ Ví dụ, táo trông giống với đào, lê anh đào (trái cây) khỉ, mèo chuột (động vật), táo loại trái KNN sử dụng cách tiếp cận đơn giản để thực phân loại Khi xét liệu mới, xem tồn liệu huấn luyện tìm k liệu huấn luyện gần với liệu Sau đó, gán nhãn lớp phổ biến (trong số liệu huấn luyện) cho liệu Để tính khoảng cách điểm liệu bất kỳ, sử dụng khoảng cách sau Hệ hỗ trợ định b KNN cho hồi quy Trong hồi quy, thuật toán KNN sử dụng để ước tính biến liên tục Thuật tốn hoạt động sau B1: Tính khoảng cách từ liệu cần dự đoán đến liệu gắn nhãn B2: Sắp xếp liệu theo khoảng cách B3: Tìm giá trị tối ưu K – số hàng xóm gần dựa vào RMSE (chọn K ứng với giá trị RMSE nhỏ nhất) B4: Tính giá trị biến đầu trung bình giá trị K-hàng xóm gần c Ưu, nhược điểm KNN *Ưu điểm KNN Độ phức tạp tính tốn q trình training Việc dự đoán kết liệu đơn giản Khơng cần giả sử phân phối class *Nhược điểm KNN KNN nhạy cảm với nhiễu K nhỏ KNN thuật toán mà tính tốn nằm khâu test Trong việc tính khoảng cách tới điểm liệu training set tốn nhiều thời gian, đặc biệt với sở liệu có số chiều lớn có nhiều điểm liệu Với K Hệ hỗ trợ định lớn độ phức tạp tăng lên Ngoài ra, việc lưu toàn liệu nhớ ảnh hưởng tới hiệu KNN Thiết kế mơ hình dự đoán a Dữ liệu Bộ liệu gồm +1337 ghi +7 trường age (tuổi), sex (giới tính), bmi (chỉ số bmi-chỉ số khối thể), children (số con), smoker (có hút thuốc khơng), region (vùng miền), expenses (chi phí khám chữa bệnh) b Mơ hình Chia tập liệu thành tập train test với tỉ lệ train: test = 8:2 Áp dụng thuật toán KNN cho hồi quy với số hàng xóm K=15 c Kiểm định mơ hình + Hệ số ESS: tổng độ lệch bình phương phần dư TSS: tổng độ lệch bình phương tồn + Hệ số n=số lượng mẫu quan sát k = số tham số mơ hình, số lượng biến độc lập cộng hiệu chỉnh = 0.974 tức 97% biến thiên biến phụ thuộc giải thích biến độc lập + Sai số tuyệt đối + Sai số tương đối RMSE%=10.46% Với kết dự đoán liệu thực tế trung bình liệu thực tế Quy trình giải toán Thu thập liệu Xử lý liệu Input: Dữ liệu khách hàng Mơ hình Kết dự đoán Hệ hỗ trợ định Output: Kết dự đốn chi phí y tế II CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG Mơ hình hóa nghiệp vụ Người dùng Chương trình u cầu Xử lý Kết Kiến trúc hệ thống Biểu đồ phân cấp chức Hệ hỗ trợ dự đoán chi phí bảo hiểm Thống kê Dự đốn Hệ hỗ trợ định Thống kê liệu khác hàng cũ Dự đốn chi phí y tế Các biểu đồ Biểu đồ luồng liệu a Biểu đồ mức ngữ cảnh Yêu cầu dự đoán Nhà quản lý Kết Hệ hỗ trợ Yêu cầu thống kê b Biểu đồ mức đỉnh Yêu cầu Dự đoán Nhà quản lý Kết Trả lời Model Dữ liệu Yêu cầu Dữ liệu Kết Trả lời Thống kê Hệ hỗ trợ định c Biểu đồ mức đỉnh * Mức đỉnh chức thống kê Yêu cầu thống kê liệu Nhà quản lý Thống kê liệu Dữ liệu trả từ model Hiển thị biểu đồ * Mức đỉnh chức dự đoán Dữ liệu cần dự đoán Nhà quản lý Kết dự đoán Dự đoán Dữ liệu trả từ model Hệ hỗ trợ định CHƯƠNG III: THIẾT KẾ GIAO DIỆN HỆ THỐNG Ngơn ngữ viết chương trình a HTML HTML từ viết tắt HyperText Markup Language (ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản) dùng mô tả cấu trúc trang Web tạo loại tài liệu xem trình duyệt HTML tạo phát triển tổ chức W3C (World Wide Web Consortium) Hiện phiên HTML HTML5 với nhiều tính ưu việt so với phiên cũ b CSS CSS (viết tắt Cascading Style Sheets) ngôn ngữ định dạng sử dụng để mơ tả trình bày trang Web, bao gồm màu sắc, cách bố trí phơng chữ CSS cho phép chúng hiển thị nội dung tương thích loại thiết bị có kích thước hình khác nhau, chẳng hạn hình lớn, hình nhỏ điện thoại hay máy tính CSS độc lập với HTML sử dụng với ngôn ngữ đánh dấu xây dựng dựa XML CSS tuân theo chuẩn chung W3C quy định c Python(Flask) Sử dụng thư viện flask python Python ngôn ngữ đơn giản dễ sử dụng ngôn ngữ thông dụng Python kết nối với đối tượng môi trường để cung cấp kiểm sốt chương trình đối tượng với chúng Python cho phép tính tốn sử dụng model cách đơn giản dễ dàng, tính tốn đơn giản, thực số giao tác đơn giản trang web Python hỗ trợ tất trình duyệt Firefox, Chorme, … chí trình duyệt thiết bị di dộng có hỗ trợ Hiện python ngôn ngữ thông dụng giới Hệ hỗ trợ định Giao diện Website a Home b Dự đoán Hệ hỗ trợ định c.Trang thống kê, biểu đồ Hệ hỗ trợ định Hệ hỗ trợ định KẾT LUẬN Như vậy, môn Hệ hỗ trợ định, hướng dẫn TS Lê Chí Ngọc, em học cách phân tích liệu, lựa chọn mơ hình phù hợp đưa kết dự báo với độ xác tương đối tốt Hệ hỗ trợ dự đốn chi phí bảo hiểm y tế xây dựng đưa gợi ý cho nhà quản lý cách nhanh chóng đáng tin cậy  ... mua Phí bảo hiểm chi phí bảo hiểm bạn Phí bảo hiểm đơi trả theo năm, nửa năm hoặc, hầu hết công ty ng? ?y cho phép, trả phí bảo hiểm theo tháng Phí bảo hiểm bao gồm khoản tốn bảo hiểm, thuế phí. .. định chi phí bảo hiểm y tế mà khách hàng cần chi trả Hệ thống hỗ trợ nhà quản lý đưa định thực tế chi phí bảo hiểm cịn phụ thuộc vào phí dịch vụ, thuế theo quy định luật bảo hiểm sách cơng ty bảo. .. t? ?y theo luật bảo hiểm nhà cung cấp hợp đồng bảo hiểm Phí bảo hiểm đắt rẻ chi phí thay đổi t? ?y thuộc vào loại bảo hiểm bạn tìm kiếm, mức độ rủi ro Khi người tham gia dịch vụ bảo hiểm nộp phí bảo