【Python大数据+AI毕设实战】基于大数据的世界五百强企业数据分析与可视化系统

55 阅读8分钟

🎓 作者:计算机毕设小月哥 | 软件开发专家

🖥️ 简介:8年计算机软件程序开发经验。精通Java、Python、微信小程序、安卓、大数据、PHP、.NET|C#、Golang等技术栈。

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基于大数据的世界五百强企业数据分析与可视化系统-功能介绍

本系统是一个基于Python大数据技术栈构建的世界五百强企业数据分析与可视化平台,采用Hadoop+Spark大数据框架处理海量企业数据,后端使用Django框架搭建RESTful API服务,前端通过Vue+ElementUI+Echarts技术栈实现交互式数据可视化界面。系统核心功能涵盖企业地理分布与经济影响分析、行业结构与绩效分析、企业规模与效益关系分析以及特殊企业群体分析四大模块,能够对世界五百强企业的国家分布、行业分类、收入利润、员工规模等多维度数据进行深度挖掘和统计分析。通过Spark SQL进行大数据查询处理,结合Pandas和NumPy进行数据清洗和计算,最终以直观的图表形式展现分析结果,包括各国企业数量分布图、行业利润率对比图、企业规模效益散点图等多种可视化图表,为用户提供全面的全球经济格局洞察和企业竞争力分析,帮助理解世界五百强企业的发展趋势和行业特征。

基于大数据的世界五百强企业数据分析与可视化系统-选题背景意义

选题背景 随着全球经济一体化进程不断深入,世界五百强企业作为全球经济的重要组成部分,其发展状况和分布特征已经成为衡量各国经济实力和产业竞争力的重要指标。这些大型企业不仅代表着各行业的最高发展水平,也反映了全球经济格局的变迁和产业结构的演进。传统的企业数据分析方法往往局限于简单的统计汇总和静态报表展示,难以处理大规模企业数据集,也无法深入挖掘数据背后的关联关系和发展趋势。而且现有的分析工具大多专注于单一维度的数据展示,缺乏多维度综合分析能力,无法为研究者和决策者提供全面的企业竞争力评估。在大数据技术快速发展的今天,利用Hadoop、Spark等大数据处理框架来分析世界五百强企业数据,不仅能够提升数据处理效率,还能够发现传统方法难以识别的数据模式和规律,为深入理解全球经济发展提供了新的技术路径。 选题意义 从技术实践角度来看,本系统的开发能够将理论学习中的大数据技术真正应用到实际场景中,通过处理真实的企业数据来验证Hadoop和Spark技术的实际效果,这对于加深对大数据技术栈的理解具有很好的帮助作用。系统的构建过程涉及数据采集、清洗、存储、计算和可视化的完整流程,这样的全栈开发经历能够培养综合的技术能力。从应用价值方面来说,系统提供的多维度企业分析功能可以为经济研究提供一些参考数据,虽然作为毕业设计项目在规模和深度上有一定局限性,但其分析结果仍然可以为理解全球企业发展趋势提供一些有用的见解。另外,系统采用的技术架构和实现方案也可以作为其他类似数据分析项目的参考模板,在一定程度上具有可复用性。当然,作为学生毕业设计作品,本系统主要还是为了展示技术学习成果和解决问题的能力,在实际应用中可能还需要进一步的优化和完善,但这正是学习过程中的宝贵经验积累。

基于大数据的世界五百强企业数据分析与可视化系统-技术选型

大数据框架:Hadoop+Spark(本次没用Hive,支持定制) 开发语言:Python+Java(两个版本都支持) 后端框架:Django+Spring Boot(Spring+SpringMVC+Mybatis)(两个版本都支持) 前端:Vue+ElementUI+Echarts+HTML+CSS+JavaScript+jQuery 详细技术点:Hadoop、HDFS、Spark、Spark SQL、Pandas、NumPy 数据库:MySQL

基于大数据的世界五百强企业数据分析与可视化系统-视频展示

基于大数据的世界五百强企业数据分析与可视化系统-视频展示

基于大数据的世界五百强企业数据分析与可视化系统-图片展示

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基于大数据的世界五百强企业数据分析与可视化系统-代码展示

from pyspark.sql import SparkSession
from pyspark.sql.functions import col, count, sum, avg, desc, asc
from django.http import JsonResponse
import pandas as pd
import numpy as np

spark = SparkSession.builder.appName("Fortune500Analysis").config("spark.sql.adaptive.enabled", "true").config("spark.sql.adaptive.coalescePartitions.enabled", "true").getOrCreate()

def analyze_country_distribution(request):
    df = spark.read.format("csv").option("header", "true").option("inferSchema", "true").load("hdfs://localhost:9000/fortune500/data.csv")
    country_stats = df.groupBy("country").agg(count("*").alias("enterprise_count"), sum("revenue").alias("total_revenue"), sum("profit").alias("total_profit"), avg("revenue").alias("avg_revenue"), avg("profit").alias("avg_profit")).orderBy(desc("enterprise_count"))
    country_pandas = country_stats.toPandas()
    country_pandas['profit_margin'] = (country_pandas['total_profit'] / country_pandas['total_revenue'] * 100).round(2)
    country_pandas['revenue_contribution'] = (country_pandas['total_revenue'] / country_pandas['total_revenue'].sum() * 100).round(2)
    top_countries = country_pandas.head(20)
    result_data = []
    for index, row in top_countries.iterrows():
        country_info = {"country": row['country'], "count": int(row['enterprise_count']), "total_revenue": float(row['total_revenue']), "total_profit": float(row['total_profit']), "avg_revenue": float(row['avg_revenue']), "avg_profit": float(row['avg_profit']), "profit_margin": float(row['profit_margin']), "revenue_contribution": float(row['revenue_contribution'])}
        result_data.append(country_info)
    china_enterprises = df.filter(col("country") == "China")
    usa_enterprises = df.filter(col("country") == "United States")
    china_count = china_enterprises.count()
    usa_count = usa_enterprises.count()
    china_avg_rank = china_enterprises.agg(avg("rank")).collect()[0][0]
    usa_avg_rank = usa_enterprises.agg(avg("rank")).collect()[0][0]
    comparison_data = {"china_count": china_count, "usa_count": usa_count, "china_avg_rank": float(china_avg_rank), "usa_avg_rank": float(usa_avg_rank)}
    return JsonResponse({"status": "success", "country_distribution": result_data, "china_usa_comparison": comparison_data})

def analyze_industry_profitability(request):
    df = spark.read.format("csv").option("header", "true").option("inferSchema", "true").load("hdfs://localhost:9000/fortune500/data.csv")
    df_filtered = df.filter((col("profit").isNotNull()) & (col("revenue").isNotNull()) & (col("revenue") > 0))
    df_with_margin = df_filtered.withColumn("profit_margin", (col("profit") / col("revenue") * 100))
    industry_stats = df_with_margin.groupBy("industry").agg(count("*").alias("enterprise_count"), avg("profit_margin").alias("avg_profit_margin"), sum("revenue").alias("total_revenue"), sum("profit").alias("total_profit"), avg("revenue").alias("avg_revenue"), avg("profit").alias("avg_profit")).filter(col("enterprise_count") >= 3).orderBy(desc("avg_profit_margin"))
    industry_pandas = industry_stats.toPandas()
    industry_pandas['avg_profit_margin'] = industry_pandas['avg_profit_margin'].round(2)
    industry_pandas['avg_revenue'] = industry_pandas['avg_revenue'].round(2)
    industry_pandas['avg_profit'] = industry_pandas['avg_profit'].round(2)
    industry_pandas['market_share'] = (industry_pandas['total_revenue'] / industry_pandas['total_revenue'].sum() * 100).round(2)
    profitable_industries = industry_pandas[industry_pandas['avg_profit_margin'] > 0].head(15)
    loss_industries = industry_pandas[industry_pandas['avg_profit_margin'] < 0].tail(10)
    high_tech_keywords = ['Technology', 'Internet', 'Software', 'Electronics', 'Telecommunications']
    traditional_keywords = ['Oil', 'Gas', 'Mining', 'Steel', 'Coal', 'Utilities']
    high_tech_filter = industry_pandas['industry'].str.contains('|'.join(high_tech_keywords), case=False, na=False)
    traditional_filter = industry_pandas['industry'].str.contains('|'.join(traditional_keywords), case=False, na=False)
    high_tech_avg_margin = industry_pandas[high_tech_filter]['avg_profit_margin'].mean()
    traditional_avg_margin = industry_pandas[traditional_filter]['avg_profit_margin'].mean()
    result_data = {"profitable_industries": profitable_industries.to_dict('records'), "loss_industries": loss_industries.to_dict('records'), "high_tech_margin": float(high_tech_avg_margin) if not pd.isna(high_tech_avg_margin) else 0, "traditional_margin": float(traditional_avg_margin) if not pd.isna(traditional_avg_margin) else 0}
    return JsonResponse({"status": "success", "industry_analysis": result_data})

def analyze_scale_profit_relationship(request):
    df = spark.read.format("csv").option("header", "true").option("inferSchema", "true").load("hdfs://localhost:9000/fortune500/data.csv")
    df_clean = df.filter((col("staff").isNotNull()) & (col("profit").isNotNull()) & (col("revenue").isNotNull()) & (col("staff") > 0) & (col("revenue") > 0))
    df_with_metrics = df_clean.withColumn("revenue_per_employee", col("revenue") / col("staff")).withColumn("profit_per_employee", col("profit") / col("staff")).withColumn("profit_margin", (col("profit") / col("revenue") * 100))
    scale_ranges = [(0, 50000, "Small"), (50000, 100000, "Medium"), (100000, 300000, "Large"), (300000, float('inf'), "Mega")]
    scale_analysis = []
    for min_staff, max_staff, scale_label in scale_ranges:
        if max_staff == float('inf'):
            scale_df = df_with_metrics.filter(col("staff") >= min_staff)
        else:
            scale_df = df_with_metrics.filter((col("staff") >= min_staff) & (col("staff") < max_staff))
        if scale_df.count() > 0:
            scale_stats = scale_df.agg(count("*").alias("count"), avg("profit").alias("avg_profit"), avg("revenue").alias("avg_revenue"), avg("profit_margin").alias("avg_margin"), avg("revenue_per_employee").alias("avg_revenue_per_emp"), avg("profit_per_employee").alias("avg_profit_per_emp")).collect()[0]
            scale_info = {"scale": scale_label, "count": scale_stats["count"], "avg_profit": float(scale_stats["avg_profit"]), "avg_revenue": float(scale_stats["avg_revenue"]), "avg_margin": float(scale_stats["avg_margin"]), "avg_revenue_per_emp": float(scale_stats["avg_revenue_per_emp"]), "avg_profit_per_emp": float(scale_stats["avg_profit_per_emp"])}
            scale_analysis.append(scale_info)
    efficiency_ranking = df_with_metrics.select("company", "industry", "country", "staff", "revenue", "profit", "revenue_per_employee", "profit_per_employee").orderBy(desc("revenue_per_employee")).limit(20)
    efficiency_pandas = efficiency_ranking.toPandas()
    correlation_data = df_with_metrics.select("staff", "profit", "revenue_per_employee").toPandas()
    staff_profit_corr = np.corrcoef(correlation_data['staff'], correlation_data['profit'])[0, 1]
    staff_efficiency_corr = np.corrcoef(correlation_data['staff'], correlation_data['revenue_per_employee'])[0, 1]
    correlation_analysis = {"staff_profit_correlation": float(staff_profit_corr), "staff_efficiency_correlation": float(staff_efficiency_corr)}
    return JsonResponse({"status": "success", "scale_analysis": scale_analysis, "efficiency_ranking": efficiency_pandas.to_dict('records'), "correlation_analysis": correlation_analysis})

基于大数据的世界五百强企业数据分析与可视化系统-结语

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