資料科學的良器:R語言在開放資料、管理數學與作業管理的應用

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廖如龍
图书标签:
  • R语言
  • 数据科学
  • 开放数据
  • 管理数学
  • 作业管理
  • 统计分析
  • 数据分析
  • 机器学习
  • 运筹学
  • 数据可视化
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具体描述

  從幾年前開始教管理數學時,發現在教學上,花太多時間在計算上,勾起以前學習數學、統計以及多變數分析時的挫折。同樣的經驗 也出現在教作業管理,有關流程分析或解學習曲線、品質管理的管制圖上;心想若能輔以 R 語言的語法或操作,在瞭解原理後,將複雜的計算交給 R 語言,也會提升學習的效果;利用 R 語言可以省掉這些相對是細微末節的計算,專注在理解問題的本質、有效的定義問題以及解決問題的方式,這應該也是「博雅教育」(Liberal arts)的本質吧!
 
  R 語言因為具有簡單、互動、有趣特色,讓使用者在學習的過程可以達到這個效果。可以扮演「寫程式」的能力的第一哩路,甚至在資料分析、圖形呈現的最後一哩路。
 
  第一篇介紹 R 語言概論,但是跟同類的書籍處理上不一樣,因為我們試圖重點放在解決管理領域的問題,所以把第一章擺在附錄;第二篇探討巨量資料、開放資料與 R 語言;第三篇探討 R 語言在管理數學的應用。第四篇探討 R 語言在作業管理的應用。
 
本書特色
 
  1. 直指管理學領域應用的層面,而不是純粹的談R程式語法。
  2. 就教科書上的繁瑣計算題目,以R語言來輔助,增加學習興趣與效果。
  3. 延伸教科書的實例到實際運用,譬如心臟移植手術存活率。
  4. 詳細的程式碼解說,每個實例都可以是本書的起讀點。
  5. 透過本書的R軟體的解方,找到一個快速上手與便利的工具,也從似曾相識到熟練。
  6. 「開放資料」倡議與機會,呈現數據可視化(data visualization)和地理定位(geolocation)功能。
  7. 以不同單利、複利的年利率,看長期報酬率;以及一美分幣翻倍31天後的神奇力量(The Magic Penny)。
  8. 達到可視化、互動的資料分析,譬如柏拉圖(Pareto chart)、品質管制圖。
  9. 很多傳統需要用查表的管理手法,譬如品管管制圖,可以直接用R來處理。
 
  【下載範例程式檔案】
  本書的程式碼是由GitHub託管,可以在如下網址找到:github.com/hmst2020/HS-I-/tree/master/R。
好的,这是一份关于《資料科學的良器:R語言在開放資料、管理數學與作業管理的應用》的图书简介,内容详实,旨在全面展示该书的核心价值与涵盖范围,并避免提及书中具体内容,同时确保语言自然流畅: --- 图书简介 《資料科學的良器:R語言在開放資料、管理數學與作業管理的應用》 在这个数据驱动的时代,理解和驾驭复杂数据的能力已成为各行各业竞争力的核心。本书立足于这一核心需求,系统性地探讨了如何运用业界广泛认可的统计编程语言——R语言,作为一把强有力的“良器”,深入剖析和解决开放数据环境下的实际问题,并将其应用于管理数学模型构建与精细化作业管理流程的优化。 本书并非仅仅是R语言的语法手册,它更侧重于构建一套完整的“数据思维”与“实践框架”。它为读者提供了一套从原始数据获取、清洗、探索性分析(EDA),到高级统计建模与最终决策支持的完整路径。其目标读者涵盖了数据分析师、信息技术专业人员、决策管理层,以及对量化分析方法感兴趣的学术研究人员。 面向开放数据的系统实践 全球范围内,开放数据的浪潮正在席卷公共部门、科研机构乃至商业领域。然而,数据的开放性并不等同于其可用性。本书的显著特点之一,是对处理“真实世界”开放数据的全流程进行了详尽的阐述。 这包括但不限于:如何有效地连接至不同的公共数据源(如API接口、数据库或标准化文件格式),处理数据异构性与缺失值所带来的挑战。书中的章节将详细指导读者如何利用R语言强大的包生态系统,进行高效的数据抓取、结构化重组与标准化。我们强调的不仅是技术的实现,更是对数据伦理、数据质量控制的深刻理解,确保从源头获取的数据能够可靠地支撑后续的分析工作。读者将学会构建可重复、可验证的数据管道,这是现代数据治理的基石。 管理数学的量化基石 管理科学,作为一门跨学科的应用科学,其理论基础往往建立在严谨的数学模型之上。本书将R语言定位为实现这些复杂管理数学模型的理想工具。 我们深入探讨了如何将抽象的运筹学原理、决策理论、成本效益分析等,通过R语言进行精确的量化描述和求解。这包括但不限于线性规划、非线性优化、模拟建模(如蒙特卡洛模拟)等核心技术。不同于传统的软件工具,R语言的开放性和高度的定制化能力,使得管理者和分析师能够根据特定的业务场景,灵活地调整模型参数、边界条件,甚至设计全新的评估指标。书中将展示如何利用R强大的可视化能力,将复杂的数学解算结果转化为直观的图表和敏感性分析报告,从而辅助管理层做出更具洞察力的战略决策。 作业管理的精益优化 在作业管理(Operations Management)领域,效率与资源的优化是永恒的主题。本书将数据分析的力量延伸至生产、服务交付、供应链协调等具体作业环节。 内容涵盖了如何运用统计过程控制(SPC)来监控流程稳定性,如何应用排队论模型来优化服务容量配置,以及如何利用时间序列分析来预测需求波动,从而实现库存的精益化管理。重点在于,如何通过R语言构建预测模型,实现对未来作业负荷的准确预估,避免资源闲置或短缺。此外,对于涉及复杂调度和资源分配的作业场景,书中将指导读者如何利用R的优化求解器接口,找到在多重约束条件下的最优作业顺序或分配方案。这不仅仅是理论的介绍,更是对如何将数据洞察转化为可执行的、提升运营效率的作业规范的实践指南。 R语言生态的深度挖掘 本书将R语言的优势发挥到极致,着重介绍那些在数据科学、统计计算和业务智能领域具有革命性意义的扩展包。读者将学习如何利用这些工具链,实现从数据导入到报告生成的“一站式”解决方案。无论是进行复杂的假设检验、构建预测性回归模型,还是进行多元统计分析,本书都提供了基于最新学术和工业实践的实现路径。 通过详尽的案例分析,读者将掌握如何利用R语言强大的数据处理能力(如高性能数据表操作)来应对TB级别的数据集挑战,以及如何利用其丰富的统计图形库,构建具有高度信息传达力的交互式报告,有效地向非技术背景的决策者传达复杂的分析结果。 总结 《資料科學的良器:R語言在開放資料、管理數學與作業管理的應用》是一本面向未来的实战指南。它超越了单一工具的使用范畴,旨在培养读者将数据科学方法论融入到开放数据处理、量化管理决策和精益作业优化中的综合能力。掌握本书所介绍的理念与技术,即是掌握了在新经济形态下,利用精确的量化分析来驱动组织持续改进与创新的核心能力。 ---

著者信息

作者簡介
 
廖如龍
 
  畢業於成功大學工業管理系學士、台灣大學商研所商學碩士、臺灣科技大學管研所管理學博士。目前擔任文化大學兼任助理教授;曾任IBM CIM/ERP專業顧問;IMA第4-5屆理事長;聲寶工業工程師、普騰資訊中心課長;鴻海董事長特助,負責中央資訊;Oracle大中華區應用軟體事業協理;成霖資訊副總等職務;歷經跨國企業的跨文化、跨領域的訓練與浸潤,修習博士學位期間鑽研歐美新興的資訊科技治理(IT governance)、質化研究等領域。著有「企業資治通鑑」(IT治理)。多年教學對電子商務安全(e-commerce security)、生產與作業管理、供應鏈管理、管理數學及R語言等尤具心得。
 
葉世聰
 
  中原理工學院工業工程系畢業後,投身製造業起歷經MRP、MRPII及至ERP產業解決方案的設計與系統整合,專注於應用領域與程式軟體的開發,曾任日商「東光株式會社」台灣分公司華成電子採購管理員、台達電子生產管理兼MRP設計與MRPII套裝軟體評估與導入、精業電腦PM、耀元電子及金馬電腦資訊主管、友通資訊資訊主管,對於ERP資訊管理領域與設計的傳承始終不懈,也一直是廖博士忠實的讀者,日前應邀於廖博士新作(本書)R軟體部分的潤飾,自2019年9月起從初次好奇的接觸,直至領會來自Java、Python、JavaScript的經驗移轉,對R語言在資料科學(Data Science)發揮的助力,深感得心應手。

图书目录

第一篇 R語言概論
 
第二篇 R語言在開放資料的應用
第1章 巨量資料、開放資料與R語言
第2章 開放資料-世界最大的自由資源及帶來的機會
 
第三篇 R語言在管理數學的應用
第3章 線性函數與線性方程組:直線與線性函數
第4章 矩陣(Matrices)
第5章 線性規劃(Linear programming, LP)
第6章 財務數學單利、複利;年金;分期償還及償債基金
第7章 馬可夫鏈
 
第四篇 R語言在作業管理(Operation Management)的應用
第8章 流程分析、資料分析工具
第9章 學習曲線(Learning Curve)
第10章 敘述統計學(Descriptive Statistics)與機率分配(Probability Distribution)
第11章 品質管理(Quality Management)
 
附錄A  R語言重點簡介
附錄B  ggplot2 套件、ggplot 函式

图书序言

  • ISBN:9789864345175
  • 規格:平裝 / 352頁 / 17 x 23 x 1.76 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

图书试读

用户评价

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「良器」這個詞用得真妙,它暗示了工具的精良與適用性。在我們這個資訊爆炸的時代,大家都在談大數據、AI,但真正有用的工具往往是那些「耐用、可靠、不花俏」的。R語言的社群生態和其在學術界深厚的基礎,保證了它不會像某些商業軟體一樣,忽然就被公司停止支援。我非常看重這本書在介紹R套件時,是否強調了穩定性和可維護性。畢竟,我們寫的程式碼不是跑一次就丟掉的,它可能要成為部門未來幾年的標準作業流程。因此,書中對於程式碼的風格、註解的撰寫,以及如何將R腳本打包成一個可分享的分析流程(也許是R Markdown或Shiny App),一定會是判斷它是否「良器」的關鍵指標。一個好的工具書,應該教你如何打造一個可以長期信賴的數位化工作流程。

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從台灣的產業結構來看,金融服務業和高科技製造業對數據分析的需求極高,但他們需要的分析角度可能天差地遠。金融業可能更關注風險模型的驗證與即時監控,而製造業則聚焦於製程的參數優化和良率提升。我推測這本書在涵蓋「開放資料」、「管理數學」和「作業管理」這三大塊時,勢必會展現出R語言驚人的通用性。如果書中能針對台灣常見的幾種產業痛點,提供對應的R實戰範例,那將會是無價之寶。例如,如何用R處理大量的感測器數據(IoT)來預測設備故障,或者如何建構一個簡單的信用風險評分模型框架。這不是要取代專業領域的深度知識,而是提供一個強大的「翻譯機」,把我們對產業的直覺理解,轉化成電腦可以執行的準確計算。期待它能成為我們工作桌上那本隨手可翻、隨時可用的「實戰秘笈」。

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這本《資料科學的良器:R語言在開放資料、管理數學與作業管理的應用》聽起來真是為我們這些在台灣從事數據分析、想跟上國際趨勢的朋友量身打造的!光是看到「開放資料」這幾個字,就讓我眼睛一亮。現在政府資料開放的趨勢越來越明顯,但光有資料還不夠,怎麼把這些散亂的、五花八門的公開數據清洗乾淨、轉化成有用的洞察,才是真本事。我猜這本書一定會很實用,不會只停留在理論空談,而是會帶領我們一步步拆解真實世界開放資料集的挑戰,像是處理地理資訊(GIS)的數據、整合不同來源的文字報告,然後用R強大的套件功能去蕪存菁。特別是對於剛接觸這些巨量雜訊的朋友來說,能夠有一本清晰的工具書指導如何用R這個標準工具來處理這些「髒數據」,絕對是省下我們大量試錯時間的定心丸。希望書中能多分享一些台灣在地資料集的範例,讓我們可以直接套用,那種「我剛剛在新聞上看到的那個數據,原來R這樣處理!」的即時滿足感,才是學習的最佳動力啊。

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老實說,許多強調「管理數學」的書籍,讀起來常常像在啃教科書,一堆抽象的公式推演,看到後來眼睛都花了,真正應用到公司報表上時卻不知所措。我對這本書的期待,恰恰在於它能否成功地將那些看似艱深的數學模型——比如說時間序列分析、迴歸模型或是優化演算法——用R語言的語法「具體化」。如果書中能展示如何用幾個簡單的`library()`和幾個函數呼叫,就跑出一個可以給老闆看的「營運最佳化建議」,那就太厲害了。重點不是要重新學一遍微積分,而是要理解如何利用R的統計套件,去選擇最適合當前商業問題的模型,並且能解釋模型輸出的結果,讓決策者聽得懂。台灣企業對效率提升的追求是刻在骨子裡的,如果這本書能成為我們溝通「數據驅動決策」的橋樑,那它的價值就遠超乎軟體教學的範疇了。

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作業管理(Operations Management, OM)這塊,對許多製造業或服務業的朋友來說,簡直是聖杯。我們每天都在跟庫存、排程、產能瓶頸搏鬥,而這些問題往往需要精密的模擬和規劃。我好奇的是,R語言在這個領域的應用深度如何?畢竟很多企業可能已經習慣用Excel或某些特定的商業軟體。如果這本書能展示R在模擬排隊系統(如銀行或醫院的服務流程)、或是複雜的供應鏈動態模擬中,如何比傳統工具更具彈性與強大,那肯定會引起很大的迴響。特別是在處理「不確定性」時,R的蒙地卡羅模擬能力是極佳的武器。我希望書中能有案例說明,如何建立一個可重複執行的R腳本,讓OM人員可以隨時輸入新的參數,立刻看到對排程或庫存水位帶來的衝擊,而不是每次都要重頭規劃。

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