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# 药店销售预测系统 - 架构详情
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## 🏗️ 系统架构图
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```
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┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐ ┌─────────────────┐
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│ 前端界面 │────│ API网关 │────│ 数据存储层 │
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│ (Vue3 UI) │ │ (Flask API) │ │ (SQLite + JSON)│
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└─────────────────┘ └─────────────────┘ └─────────────────┘
|
|
│ │ │
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┌────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐
|
|
│ ECharts图表│ │ 模型引擎 │ │ 文件系统 │
|
|
│ Element UI │ │ (PyTorch) │ │ (预测结果) │
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└────────────┘ └─────────────┘ └─────────────┘
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```
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## 🎯 核心API详细说明
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### 📊 数据管理API
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#### GET /api/products
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**功能**: 获取所有产品列表
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**返回**:
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```json
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{
|
|
"status": "success",
|
|
"data": [
|
|
{
|
|
"product_id": "P001",
|
|
"product_name": "阿莫西林胶囊",
|
|
"category": "抗生素",
|
|
"price": 12.5
|
|
}
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]
|
|
}
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```
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#### GET /api/products/{product_id}/sales
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|
**功能**: 获取指定产品销售数据
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**参数**:
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- `product_id`: 产品ID
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|
- `start_date`: 开始日期 (可选)
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|
- `end_date`: 结束日期 (可选)
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#### POST /api/data/upload
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**功能**: 上传Excel销售数据
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**请求体**: multipart/form-data
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|
**文件格式**:
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```
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日期 | 产品ID | 产品名称 | 销量 | 价格
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2024-01-01 | P001 | 阿莫西林 | 120 | 12.5
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```
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### 🏋️ 模型训练API
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#### POST /api/training
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|
**功能**: 启动模型训练任务
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|
**请求体**:
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|
```json
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|
{
|
|
"product_id": "P001",
|
|
"model_type": "mlstm",
|
|
"hyperparameters": {
|
|
"epochs": 100,
|
|
"batch_size": 32,
|
|
"learning_rate": 0.001
|
|
}
|
|
}
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|
```
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#### GET /api/training/{task_id}
|
|
**功能**: 查询训练任务状态
|
|
**返回**:
|
|
```json
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|
{
|
|
"status": "success",
|
|
"data": {
|
|
"task_id": "train_123",
|
|
"status": "running|completed|failed",
|
|
"progress": 75,
|
|
"current_epoch": 75,
|
|
"total_epochs": 100,
|
|
"loss": 0.0245,
|
|
"model_path": "saved_models/P001_mlstm_model.pt"
|
|
}
|
|
}
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|
```
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|
### 🔮 预测分析API
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#### POST /api/prediction
|
|
**功能**: 执行销售预测
|
|
**请求体**:
|
|
```json
|
|
{
|
|
"product_id": "P001",
|
|
"model_type": "mlstm",
|
|
"model_id": "P001_mlstm_20241201",
|
|
"start_date": "2024-12-15",
|
|
"future_days": 7
|
|
}
|
|
```
|
|
|
|
**响应**:
|
|
```json
|
|
{
|
|
"status": "success",
|
|
"meta": {
|
|
"product_name": "阿莫西林胶囊",
|
|
"model_type": "mLSTM",
|
|
"start_date": "2024-12-15",
|
|
"created_at": "2024-12-14T10:30:00"
|
|
},
|
|
"data": {
|
|
"prediction_data": [
|
|
{"date": "2024-12-15", "predicted_sales": 125, "type": "预测销量"},
|
|
{"date": "2024-12-16", "predicted_sales": 118, "type": "预测销量"}
|
|
],
|
|
"history_data": [
|
|
{"date": "2024-12-13", "actual_sales": 120, "type": "历史销量"},
|
|
{"date": "2024-12-14", "actual_sales": 115, "type": "历史销量"}
|
|
],
|
|
"data": [
|
|
{"date": "2024-12-13", "sales": 120, "type": "历史销量"},
|
|
{"date": "2024-12-15", "sales": 125, "type": "预测销量"}
|
|
]
|
|
},
|
|
"analysis": {
|
|
"total_predicted": 861,
|
|
"average_daily": 123,
|
|
"trend": "stable",
|
|
"confidence": 0.85
|
|
},
|
|
"chart_data": {
|
|
"dates": ["2024-12-13", "2024-12-14", "2024-12-15"],
|
|
"history_sales": [120, 115, null],
|
|
"predicted_sales": [null, null, 125]
|
|
}
|
|
}
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|
```
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|
#### GET /api/prediction/history
|
|
**功能**: 获取历史预测记录
|
|
**参数**:
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|
- `page`: 页码 (默认1)
|
|
- `size`: 每页数量 (默认10)
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|
- `product_id`: 产品ID过滤 (可选)
|
|
- `model_type`: 模型类型过滤 (可选)
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|
#### GET /api/prediction/history/{prediction_id}
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|
**功能**: 获取预测详情
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|
**返回**: 与POST /api/prediction相同格式
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### 🎛️ 模型管理API
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#### GET /api/models
|
|
**功能**: 获取模型列表
|
|
**返回**:
|
|
```json
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|
{
|
|
"status": "success",
|
|
"data": [
|
|
{
|
|
"model_id": "P001_mlstm_20241201",
|
|
"product_id": "P001",
|
|
"product_name": "阿莫西林胶囊",
|
|
"model_type": "mLSTM",
|
|
"created_at": "2024-12-01T15:30:00",
|
|
"accuracy": 0.92,
|
|
"file_size": "2.5MB",
|
|
"training_epochs": 100
|
|
}
|
|
]
|
|
}
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|
```
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|
#### DELETE /api/models/{model_id}
|
|
**功能**: 删除模型文件
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|
## 🎨 前端组件详细架构
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|
### DataView.vue - 数据管理页面
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|
**核心功能**:
|
|
- Excel文件上传和解析
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|
- 数据预览和验证
|
|
- 产品销售数据查看
|
|
- 数据统计图表展示
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|
|
|
**关键组件**:
|
|
```vue
|
|
<template>
|
|
<div class="data-view">
|
|
<el-upload :on-success="handleUploadSuccess" />
|
|
<el-table :data="salesData" />
|
|
<div ref="chartContainer" class="chart-container" />
|
|
</div>
|
|
</template>
|
|
```
|
|
|
|
### TrainingView.vue - 模型训练页面
|
|
**核心功能**:
|
|
- 选择产品和模型类型
|
|
- 配置训练超参数
|
|
- 实时监控训练进度
|
|
- 训练日志展示
|
|
|
|
**状态管理**:
|
|
```javascript
|
|
const trainingState = reactive({
|
|
isTraining: false,
|
|
progress: 0,
|
|
currentEpoch: 0,
|
|
totalEpochs: 100,
|
|
loss: 0
|
|
});
|
|
```
|
|
|
|
### PredictionView.vue - 预测分析页面
|
|
**核心功能**:
|
|
- 选择产品和已训练模型
|
|
- 设置预测参数
|
|
- 执行预测分析
|
|
- 结果可视化展示
|
|
|
|
**图表配置**:
|
|
```javascript
|
|
const chartOption = {
|
|
title: { text: '销售预测分析' },
|
|
xAxis: { data: dates },
|
|
yAxis: { name: '销量' },
|
|
series: [
|
|
{ name: '历史销量', type: 'line', data: historyData },
|
|
{ name: '预测销量', type: 'line', data: predictedData }
|
|
]
|
|
};
|
|
```
|
|
|
|
### HistoryView.vue - 历史查看页面
|
|
**核心功能**:
|
|
- 分页展示历史预测
|
|
- 预测详情查看
|
|
- 结果对比分析
|
|
- 数据导出功能
|
|
|
|
**数据处理**:
|
|
```javascript
|
|
const viewDetails = async (id) => {
|
|
const response = await api.get(`/api/prediction/history/${id}`);
|
|
currentPrediction.value = response.data;
|
|
// 安全属性访问
|
|
productName.value = response.data.meta?.product_name || '未知产品';
|
|
};
|
|
```
|
|
|
|
### ManagementView.vue - 模型管理页面
|
|
**核心功能**:
|
|
- 模型列表展示
|
|
- 模型性能监控
|
|
- 模型删除和备份
|
|
- 存储空间管理
|
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|
|
## 🗄️ 数据存储架构
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|
|
### SQLite数据库
|
|
**表结构**:
|
|
```sql
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|
-- 产品信息表
|
|
CREATE TABLE products (
|
|
product_id TEXT PRIMARY KEY,
|
|
product_name TEXT NOT NULL,
|
|
category TEXT,
|
|
price REAL
|
|
);
|
|
|
|
-- 销售数据表
|
|
CREATE TABLE sales_data (
|
|
id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
|
|
product_id TEXT,
|
|
date DATE,
|
|
sales_volume INTEGER,
|
|
revenue REAL,
|
|
FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES products(product_id)
|
|
);
|
|
|
|
-- 预测历史表
|
|
CREATE TABLE prediction_history (
|
|
id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
|
|
product_id TEXT,
|
|
product_name TEXT,
|
|
model_type TEXT,
|
|
model_id TEXT,
|
|
start_date DATE,
|
|
future_days INTEGER,
|
|
created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
|
|
file_path TEXT,
|
|
FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES products(product_id)
|
|
);
|
|
```
|
|
|
|
### 文件存储结构
|
|
```
|
|
server/
|
|
├── static/
|
|
│ ├── csv/ # CSV数据文件
|
|
│ ├── plots/ # 生成的图表
|
|
│ └── predictions/ # 预测结果JSON
|
|
│ ├── compare/ # 对比分析
|
|
│ └── {model_type}/ # 按模型分类
|
|
├── saved_models/ # 训练好的模型
|
|
│ ├── {product_id}_{model_type}_{timestamp}.pt
|
|
└── predictions/ # 预测结果
|
|
├── history/ # 历史记录JSON
|
|
└── {model_type}/ # 按模型分类
|
|
└── {product_id}/ # 按产品分类
|
|
```
|
|
|
|
## 🔄 数据流程详解
|
|
|
|
### 1. 数据上传流程
|
|
```
|
|
Excel文件 → 后端解析 → 数据验证 → 存储到SQLite → 返回结果
|
|
```
|
|
|
|
### 2. 模型训练流程
|
|
```
|
|
选择参数 → 创建训练任务 → 异步训练 → 保存模型 → 更新状态
|
|
```
|
|
|
|
### 3. 预测执行流程
|
|
```
|
|
选择模型 → 加载数据 → 执行预测 → 生成图表 → 保存结果 → 返回JSON
|
|
```
|
|
|
|
### 4. 历史查看流程
|
|
```
|
|
查询数据库 → 读取JSON文件 → 合并数据 → 构建响应 → 前端展示
|
|
```
|
|
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|
## 🛠️ 核心工具类
|
|
|
|
### 后端工具类
|
|
```python
|
|
# server/utils/data_utils.py
|
|
class DataProcessor:
|
|
def preprocess_sales_data(self, data: pd.DataFrame) -> pd.DataFrame
|
|
def split_train_test(self, data: pd.DataFrame, test_size: float = 0.2)
|
|
def normalize_data(self, data: np.ndarray) -> np.ndarray
|
|
|
|
# server/utils/visualization.py
|
|
class ChartGenerator:
|
|
def create_prediction_chart(self, history_data, prediction_data)
|
|
def save_chart_image(self, chart_data, file_path: str)
|
|
```
|
|
|
|
### 前端工具类
|
|
```javascript
|
|
// UI/src/utils/chart.js
|
|
export const createPredictionChart = (historyData, predictedData) => {
|
|
return {
|
|
title: { text: '销售预测分析' },
|
|
// ... 图表配置
|
|
};
|
|
};
|
|
|
|
// UI/src/utils/api.js
|
|
export const api = {
|
|
get: (url) => axios.get(url),
|
|
post: (url, data) => axios.post(url, data),
|
|
// ... API封装
|
|
};
|
|
```
|
|
|
|
## 🚨 错误处理机制
|
|
|
|
### 后端错误处理
|
|
```python
|
|
@app.errorhandler(Exception)
|
|
def handle_error(error):
|
|
return jsonify({
|
|
'status': 'error',
|
|
'message': str(error),
|
|
'error_type': type(error).__name__
|
|
}), 500
|
|
```
|
|
|
|
### 前端错误处理
|
|
```javascript
|
|
// 全局错误处理
|
|
const handleApiError = (error) => {
|
|
const message = error.response?.data?.message || '操作失败';
|
|
ElMessage.error(message);
|
|
console.error('API Error:', error);
|
|
};
|
|
```
|
|
|
|
## 🔧 性能优化策略
|
|
|
|
### 后端优化
|
|
- **异步训练**: 使用线程池执行训练任务
|
|
- **模型缓存**: 内存中缓存常用模型
|
|
- **数据分页**: 大数据集分页返回
|
|
- **文件压缩**: JSON结果gzip压缩
|
|
|
|
### 前端优化
|
|
- **懒加载**: 图表数据按需加载
|
|
- **虚拟滚动**: 大列表性能优化
|
|
- **组件缓存**: keep-alive缓存页面状态
|
|
- **防抖节流**: 频繁API调用优化
|
|
|
|
---
|
|
*🏗️ 此文档提供系统架构的详细信息，帮助理解项目的整体设计和实现* |