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摹于支持向量机的零售业客户消赞行为分析与研究 基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 摘要 近年来，随着经济快速发展，客户的消费水平有了明显地提高和 突破，这给企业客户关系管理系统存储带来了巨大的压力，尤其是大 型零售企业，面对日益膨胀的各种数据资源，面对海量的静态客户信 息和动态交易数据，传统的数据库技术已经无法满足现代需求的分析 能力，如何发现隐藏在大量数据背后的规则、关系和有价值的知识已 成为企业今后研究的重点和难点。随着数据挖掘方法的不断改进和创 新，目前也有很多方法在实际应用中已经取得了一定程度的效果，比 如决策树方法，神经网络还有贝叶斯方法等等。本文则引入支持向量 机的方法应用在大型零售企业客户消费行为分析中，它是在统计学习 理论基础上发展起来的一种新的模式识别方法，在解决有限样本，非 线性及高维模式识别问题中表现出许多特有的优势。 基于以上问题，本文主要研究了以下三方面的内容： 第一，阐述了零售业客户消费行为的相关概念、研究现状以及客 户分类的研究方法；对消费者的在线消费行为分析后指出网上消费行 为将成为今后企业重点关注的内容。 第二，对客户消费行为分析中所采用的数据挖掘技术作了重点剖 析，尤其详细介绍了支持向量机( s v m ) 理论，从统计学理论出发， 结合最优化和对偶理论对s v m 原理、内容和算法作了深入研究；同时 也对支持向量、核函数的相关特征以及s v m 的优劣势作了对比分析。 第三，提出和构建了基于s v m 的客户消费行为分析模型- - d c s s 硕士学位论文 基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 模型，该模型能较好地处理高维线性不可分问题，采用云状处理过程 的映射机制和非确定性推理，将影响分类结果的多属性问的相互关联 性较好地体现，结合s v m d t 中的概率分布函数，对客户消费数据应用 改进的s m o 算法产生分类结果。这是本文的核心和重点。 文章最后给出了一个具体应用实例，通过对实例的分析和研究， 将基于d c s s 模型的s m o 算法与其它算法进行了比较，结果表明本算 法的效率和精度是比较高的，也非常适合于应用在线性不可分的大型 零售业客户分类情形中。本文把支持向量机引入零售业客户分类，为 企业寻找最优客户提供了一种非常有效的工具。 关键词：客户关系管理，数据挖掘，始向量机，客户消费行为，客 e 户分类，d c s s 模型 l l 硕士学位论文基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 s t u d yo nr e t a i lc u s t o m e rb e h a v l o u rb a s e d o ns u p p o r tv e c t o rm a c h i n e a b s t r a c t a sr a p i de c o n o m i cd e v e l o p m e n tr e c e n t l y ，t h ec o n s u m p t i o nh a sb e e n n o t i c e a b l yi n c r e a s e d ，w h i c hb r o u g h tt r e m e n d o u sp r e s s u r et ot h es t o r a g e o fe n t e r p r i s ec r ms y s t e m ，e s p e c i a l l yf o rl a r g e - s c a l er e t a i le n t e r p r i s e s t h et r a d i t i o n a ld a t a b a s et e c h n o l o g yh a sb e e nu n a b l et om e e tt h ed e m a n d o fm o d e r na n a l y t i c a lc a p a c i t yf a c e dt oa ne v e r - e x p a n d i n gv a r i e t yo fs t a t i c a n dd y n a m i cm a s so fd a t ar e s o u r c e s s oi th a sb e c o m et h ek e yp o i n tf o r f u t u r er e s e a r c ho nh o wt of i n dt h er u l e sa n dv a l u a b l ek n o w l e d g eh i d d e n b e h i n dt h em a s s i v ed a t a w i t ht h ec o n s t a n ti m p r o v e m e n ta n di n n o v a t i o n i nd a t am i n i n g ，a tp r e s e n t ，t os o m ee x t a n ti th a sb e e na c h i e v e di ns o m e p r a c t i c a la p p l i c a t i o n s ，s u c ha sd e c i s i o n m a k i n gt r e e ，b a y e s i a na n dn e u r a l n e t w o r k , e t e t h i sp a p e rp r o p o s e dt h es u p p o r tv e c t o rm a c h i n e ( s v m ) u s e di na n a l y s i so fc o n s u m e rb e h a v i o r ( c b ) i nl a r g er e t a i l e n t e r p r i s e s v mi san e wp a a e r nr e c o g n i t i o nm e t h o db a s e do ns t a t i s t i c a ll e a r n i n g t h e o r y , w h i c hd i s p l a y sm a n yu n i q u ea d v a n t a g e si nr e s o l v i n gt h el i m i t e d s a m p l e s ，n o n l i n e a ra n dh i 【g h - d i m e n s i o n a lp a t t e r nr e c o g n i t i o n t h i sp a p e rm a i n l yf o c u so nt h ef o l l o w i n gt h r e e a s p e c t s ：f i r s t l y , d e s c r i b e dt h ec o n c e p ta n dm e a n i n go fr e t a i lc b t h e np r o v et h a to n l i n e 1 1 1 硕士学位论文 基于支持向量帆的零售业客户消费行为分析与研究 c bi sao n eo ft h ei m p o r t a n tr e s e a r c ha t t e n t i o nf o re n t e r p r i s ei nf u t u r e a f t e ro f f - l i n ea n do n l i n ea n a l y s i so fc b s e c o n d ，d a t am i n i n gt e c h n i q u e s s u p p o r tf o rc ba n a l y s i sa r ei n t r o d u c e da n dm a i n l ys t u d yt h es v mt h e o r y ； ad e e pa n a l y s i sw a sg i v e nt ot h em e c h a n i s m , c o n t e n ta n da l g o r i t h mo f s v mc o m b i n e dw i t ht h es t a t i s t i c a lt h e o r i e s ，o p t i m a lt h e o r ya sw e l la s v e r s u st h e o r y t h ec h a r a c t e ro fs va n dk e r n e lf u n c t i o n si sa l s ol i s t e d t h i r d ，c o n s t r u c ta na n a l y s i sm o d e lb a s e do na n a l y s i so f c b d c s sm o d e l t h em o d e lc a l lb eu s e dt od e a lw i t hh i g hd i m e n s i o n a l l i n e a r - i n s e p a r a b l e p r o b l e m s ；t h ec l o u d l i k ep r o c e s sw i t hm a p p i n gm e c h a n i s m sa n du n c e r t a i n r e a s o n i n gc a l l r e f l e c tt h er e l a t i o no fm u l t i a t t r i b u t e s a p p l i c a t i o no f c u s t o m e rc o n s u m p t i o nd a t aa l g o r i t h m st og e n e r a t et h ec l a s s i f i c a t i o n r e s u l t sw i t h i nt h ei m p r o v e ds m oc o m b i n e dt h ep r o b a b i l i t yd i s t r i b u t i o n f u n c t i o n f i n a l l y ，i tp r e s e n t sas p e c i f i ce x a m p l e ；d c s s s m oa l g o r i t h m ， c o m p a r e dw i t ho t h e ro n e s i sp r o v e dm o r ee f f i c i e n ta n da c c u r a t e w h i c h c a na l s oa p p l i e dt o l i n e a rb u tn o tu n c l a s s i f i e ds i t u a t i o n i nc o n s u m e r c l a s s i f i c a t i o n i nt h i sa r t i c l e ，i tp r o v i d e sav e r ye f f e c t i v et o o la f t e rs v m i n t r o d u c e di n t or e t a i lc u s t o m e rc l a s s i f i c a t i o nf o re n t e r p r i s e st of i n dt h e k e yc u s t o m e r s k e y w o r d s ：c r m ，d a t am i n i n g ，s v m ，c u s t o m e rb e h a v i o r , c u s t o m e r c l a s s i f i c a t i o n ，d c s sm o d e l 硕士学位论文 基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 原创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究i 作及取得的 研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得浙江工商大学或其 它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做 的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 签名：兹塑堕 日期：9 年、月b 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解浙江工商大学有关保留、使用学位论文 的规定：浙江工商大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制 手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内 容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名： 翘 硕士学位论文 基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 第一章绪论 近年来，企业和客户的关系在企业战略目标上已经占据了突出地位，拥有客 户就意味着企业拥有了生存的机会，而如何抓住客户的心和了解客户内心的真实 想法，使他们对企业的满意度和忠诚度保留在某一个水平已经成了企业可持续发 展的动力源泉，这要求企业一方面要注重企业内、外部各方面的竞争因素，另一 方面必须加大力度快速发展客户关系管理c r m ( c u s t o m e rr e l a t i o n m a n a g e m e n t ) 。企业发展c r m ，可以有效帮助营销人员管理和监测销售过程，更 为重要的是从客户销售数据分析中挖掘服务的发展方向，越来越多的成功企业利 用c r m 系统来管理自身的经营过程，使自己在竞争中占有优势。 通过使用客户关系管理系统，企业日常所有的营销业务都可以实现自动流程 化管理，将原本海量复杂无序的客户消费数据集中起来，建立一个整合的、结构 化的数据模型，在此基础上对数据进行标准化、抽象化、规范化分类和分析，为 企业高层提供及时的决策信息【i 】，为企业业务部门提供有效的反馈结果。 另外，根据对客户消费行为的分析，企业可以更准确地定制市场策略和策划 市场活动。企业的市场活动能否达到预定的目标是改进市场策略和评价客户行为 分组性能的重要指标。行为分析和市场策略评估都是以客户所提供的市场反馈为 基础的。针对每个市场目标设计一系列评估模板，从而使企业能够及时跟踪市场 的变化。今天的时代是以客户为主的时代，所以只有树立“以客户为中心”的理 念，只有认真关注客户消费行为，才能增加客户的满意度，从而赢得客户，赢得 市场，保证企业的可持续发展。 1 1 研究背景 1 1 1c r i v i 研究深化的理论背景 客户关系管理( c u s t o m e rr e l a t i o n s h i pm a n a g e m e n t ，简称c r m ) 目的在于 建立一个系统，使企业在客户服务、市场竞争、销售及售后支持等方面形成彼此 协调的全新的关系1 2 捌。s w i f t 认为c r m 指的是企业通过富有意义的交流沟通，理 解并影响客户行为，最终实现提高客户获得、客户保留、客户忠诚和客户创利的 硕士学位论文 基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 目的嘲。 c 跚是一套先进的管理思想与技术手段，它通过将人力资源、业务流程和专 业技术进行有效的整合，最终为企业涉及到的客户或消费者的各个领域提供完美 的集成，使得企业可以以更低成本、更高效率满足客户需求，并与客户建立起基 于学习型关系基础上的一对一营销模式【4 】，从而让企业可以最大程度的提高客户 满意度与忠诚度，挽回失去的客户、保留现有的客户，不断发展新的客户，发掘 并牢牢把握住能给企业带来最大价值的客户群。 c 蹦更为深层次的理解可以从以下三个角度出发： a ) 战略层次上，c r m 是一种管理理念。它的核心是以客户为中心，通过对 客户中心的分析和服务来满足客户的需求，从而实现客户价值和企业利润增长。 c r m 中的对客户信息的整合与分析充分体现了将客户作为企业资源的管理思想。 b ) 战术层次上，c 跚是一套管理机制和运作模式。帮助企业与客户建立一 种亲密信任的关系，并且维护这种关系1 6 , 7 。其目的是改善企业与客户问关系， 并且对企业市场营销、销售、服务与技术提供支持。 c ) 技术层次上，c 跚是一整套集成了数据收集、数据分析、数据挖掘的解 决方案。c r m 意味着一套软件系统，是信息技术、软硬件系统集成的管理方法与 应用解决方案的总和。市场营销、销售管理、客户价值、客户满意、客户忠诚等 管理理念构成了软件模块的基石。在此基础上其凝聚了企业的商业实践数据收 集，综合、分析、挖掘一整套流程的技术方案，集成了i n t e r n e t 和电子商务、 多媒体技术、数据仓库和数据挖掘、专家系统和人工智能等当今最先进的信息技 术。 企业的服务资源是有限的。从企业的角度来说，企业的人力、物力、财力等 服务资源总是有限的，这就限制了企业为所有客户提供高水平服务的能力。如果 按照传统的平均主义的服务方式，重要客户可能会因为接受到较少的服务和关注 而终止与企业的合作；而普通客户也不会因为接受到更多的服务而显著提高为企 业带来的利润。但令企业为之困扰的是，即便是引入了客户关系管理这个新兴的 软件，也感觉力不从心，为了合理分配有限的服务资源，就需要对客户进行分类， 发现最重要的客户，将服务资源向重要客户倾斜，有针对性地提高重要客户的满 意度。所以对于c 跚来讲，已经不再停留在客户简单管理的基础上了，数据挖掘 2 硕士学位论文基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 和客户消费行为的分析则成了下一步重点的研究方向。 客户的个性化需求不一样。每个客户的个人爱好、性格等都不一样，这就意 味着每个客户的需求不一样。如果按照以往的服务模式，对每个客户都提供一样 的服务，很大一部分客户可能因为不符合自己的价值观，而逐渐的疏远企业。所 以有必要迸一步研究客户的消费行为，从企业历史实时e r p 数据库中挖掘出内 在的客户消费行为，比如，客户喜爱的支付方式，客户的个性偏好，品牌的追随， 同时也可以进一步对销售量预测，品牌分析，品牌预测以及情感进行分析，根据 对客户进行细分的结果制定一套针对性的营销策略，这样可以大大地提高提高营 销效率和质量。所以研究具有很强的使用性，同时也可以为今后对客户的深入研 究和挖掘作基础。 所以对于企业特别是零售企业来说，应该更注重现有客户。为了更好的满足 客户的需求，零售企业就必须能够有效的区分客户，对客户实施目标营销【3 】。在 这种情况下，对客户正确的分类就成为零售企业必须解决的问题。客户分类的一 个重要问题就是分类变量的选择。客户分类的变量大体上可以分为两类：一类是 静态的描述客户的基本信息；另一类是客户与零售商交易的动态数据，它反映了 客户的购买行为l ”。由于描述客户基本信息的静态数据直观而且容易，当前，国 内外关于客户分类的研究大多都是基于静态数据的。本文研究的是基于描述客户 动态数据和静态数据相结合的客户分类方法。目前，能够用于客户分类的发法很 多，比如神经网络，统计分析，决策树等。但是，现有的分类方法大多不能准确 的反映出客户的特征，对客户分类的结果偏差较大【3 “。本文采用基于支持向量 机的算法来对客户进行分类，帮助零售商发掘出极具价值的客户。这样，零售商 就可以对高价值的客户实施包括提高满意度和忠诚等一系列的关系营销方法，注 重与这些客户建立长期的良好关系，从而使企业获得高额收入并赢得竞争优势； 而对于价值较低或不具有价值的客户，零售商就不必耗费过多的资源，对他们采 取交易营销的方法，以每次交易利润最大化为目标制定营销方案。 c r m 数据仓库也已不仅仅是简单的数据存储，而成为对客户资料进行分析， 挖掘客户潜力的基石。c r m 系统中有大量关于产品销售和客户的信息，企业通 过将支持向量机数据挖掘理论应用于消费行为分析中，通过对一定量客户的信息 资料和消费记录进行分析，来发现顾客的消费模式，从而为客户提供针对性和个 硕士学位论文 基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 性化的服务。充分利用这些信息进行分析处理，可以全面地洞察市场在过去、现 在和将来的变化趋势，并识别在市场竞争中最有价值的客户群，从而使得企业领 导者能够及时和准确地做出决射嘲。 1 1 2 攻关项目的实际应用背景 一课题来源 论文研究的课题来源是浙江省科技厅的重大科技攻关项目：大型零售企业 综合电子商务平台和客户关系管理系统的开发与应用示范。课题以杭州百大集 l 蜀这一大型零售企业作为研究对象。杭州百货集团应用现代网络技术，全面实行 计算机管理，已基本实现了企业管理信息化。然而，在企业内部e r p 成功整合的 同时，其对外的电子商务平台与客户关系管理却落后于整个企业信息化进程。主 要表现为缺乏有效整合的b 2 b 、b 2 c 电子商务平台，客户关系管理也仅仅停留在 事务处理阶段，缺乏数据的分析功能，起不到对决策的支持和辅助作用。殊不知， 对客户的基本信息资料数据和客户交易数据的有效挖掘可以提炼出很多有用的 信息，比如谁是企业的核心客户，客户喜爱的支付方式是什么，核心客户最近的 消费现状如何等等，这些结果对企业为客户提供个性化服务指定策略起着至关重 要的作用。而杭州百大集团的信息化现状也代表了目前国内大型零售信息管理应 用现状。为解决这些问题，课题致力于在大型零售企业( 即杭州百大) 原有的信 息管理基础上，建立b 2 b 、b 2 c 电子商务平台，并在电子商务平台基础上建立可 提供分析与决策支持的客户关系管理系统，从而适应以客户为中心的战略转移， 提高大型零售企业的核心竞争力 二实际应用背景研究 当前，在全球信息化浪潮推动下，人类社会正由工业社会迈向信息社会，信 息化已成为世界各国经济、社会发展的战略选择，信息化水平已是衡量一个国家 或地区现代化水平和综合国力的重要标志。人们越来越感受到，信息化的推进不 仅直接关系到国民经济总量和质量的提高，而且将极大地改变人类社会的生产方 式、生活方式和思维方式。因此，浙江省科技厅提出了发展服务业电子化重点专 项工程，组织服务业电子化l o 项重大关键、共性技术的科技攻关，提升商业贸 4 硕士学位论文 基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 易、文化教育、旅游、社区服务、售后服务等5 个传统服务行业的技术水平，带 动电子商务、现代物流、电子金融、远程教育、网上旅游服务、远程医疗、电子 化社区服务、远程售后服务等8 个新型服务业的发展。选择一批示范应用企业， 解决一批关键共性技术。这是一个非常正确的决策，它顺应时代发展的潮流，吻 合国务院、省政府的有关政策和要求。这一工程的顺利实施必将极大地提高我省 商贸服务业的信息化水平，增强我省商贸服务业的市场竞争能力。 目前，我国的零售业信息化已经取的了巨大的进步，在短短的2 0 多年里， 中国零售业的信息技术从无到有，从低级到高级，走完了国外近半个世纪才走完 的路，取得了令世人瞩目的成绩。但是，我们也应该清醒地看到，由于我国零售 业信息系统的建设起步较晚，社会环境和用户条件尚未完全成熟，所以至今还没 有形成完整的规模和格局，与国外同行相比，我们的信息技术应用还基本处在发 展的初级阶段，在很多方面都存在明显缺陷，制约了企业竞争力的增强。主要是： a ) 内外信息不通，信息链不完整，信息孤岛现象严重 b ) 业务作业流程老化，信息系统结构过时 c ) 电子商务推进缓慢，未形成完整的商务信息系统 因此，传统零售业应当而且必须与电子商务相结合，这是零售业发展的必然 趋势。中国的实际情况决定了推进国内零售业电子商务是一个长期而艰苦的过 程。通过实践我们认为，务实有效地推进零售业的电子商务，应该在优化企业管 理、实行一体化设计和选准突破口等方面加以关注，尤其应该重视解决零售业电 子商务发展需要的关键公共技术，形成自主产权的成果，从而有效地推动行业技 术进步。 同时，国内零售市场竞争已经在国际化的层面上全方位、多角度地展开。在 新的挑战步步逼近之时，如何帮助企业迅速提升核心竞争能力，迎接外资巨擘的 全面挑战，既是每个中国零售企业，也是i t 企业需要认真思考和积极解决的问 题。利用先进的互联网信息技术，推动企业电子商务的逐步实现，对于促进国内 零售业信息化的发展，增强零售企业的核心竞争能力具有十分重要的作用和意 义。 为此，项目规划一个面向电子商务的可扩展的信息系统架构、开发三个相互 联系的面向大型商业零售企业核心业务流程的业务系统平台、对商业信息化中面 5 硕士学位论文 基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 临的关键共性技术进行攻关。 一、面向服务业电子化中商业领域信息化建设的目标 完成大型商业零售企业开展电子商务及企业信息化建设中需要解决的若干 项关键技术的科技攻关，为企业开展信息化建设提供的技术基础； 完成该项目中的三大系统平台的开发，形成具有自主知识产权的软件产品， 在示范企业投入运行，提高项目示范效果，为在全行业内技术推广与普及做好准 备。 对于杭州百大集团股份有限公司来说如何进一步开拓电子商务的服务领域 和服务内容，对现有数据进行更深层次的信息挖掘，建设符合企业需要、具有实 用价值和推广价值的综合电子商务应用模式和软件平台，是公司在未来几年中面 临的一项重要课题，也是开展该项目的主要目标。 现代企业经营理念是基于信息化的管理，商务处理和管理不再是企业中两个 层面的东西，而必须融会在一起。大型零售企业同样需要借用c r m 平台，以客户 信息集成子系统为基础，多渠道整合客户的服务平台，具备一定的智能分析能力。 其功能为全面收集消费者、供货商信息，辨认出每一位消费者并根据其历史数据 区分消费者类型，建立与消费者的互动联系，实现对消费者服务的个性化、即时 化，从而帮助企业实现营销流程的自动化，提高企业销售的市场占有率，提升现 有客户的忠诚度，并发现新的市场机会。 1 、积极面对市场竞争 2 、实现企业信息资源最有效利用 目前，大型零售企业的信息处理大多已经发展到e r p 应用的水平，其内部报 表处理也已基本实现电子化。然而，营销、销售、客户服务与支持等业务往往都 是独立进行的，前台的业务领域与后台部门信息集成的紧密度低。大型零售企业 目前主要存在的问题有： a ) 如何采用全新的信息处理技术，使营销部门能够及时方便地了解客户情 况及背景资料。 b ) 如何与客户保持紧密的联系，提高客户满意度和忠诚度，对客户的要求 做出及时的反应，提供最全面的客户服务支持。 c ) 如何利用先进的分析处理工具，分析市场需求和竞争对手的状况，从而 6 硕士学位论文 基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 对客户的市场营销、服务管理工作系统化、专业化和策略化，对客户的特定要求 提供个性化的，甚至于主动服务等。 3 、不断开发零售行业新的运作模式 w e b 技术飞速发展，深刻地影响了零售行业传统的运作模式。电子商务、客 户呼叫中心、数据分析、数据挖掘技术的相互融合，极大地扩展了网络业务的范 畴和服务范围，打破了地域界限。实施c r m 系统，可以结合电子商务应用，通 过网络对企业客户发布信息、推荐产品、提供服务。 4 、可以加快零售企业提升业务创新能力 5 、确保客户地位不断上升 我国零售市场的供求格局己发生根本性转变，买方市场的特征已形成。客户 成为零售业至关重要的商业资源。对客户关系的建立、维持和培育日益成为零售 企业的生命线。零售企业实行c r m ，有助于实现“以客户为中心”的竞争和发展 战略，建立长期稳定、科学管理的客户关系，不断提升客户地位。 为此，项目将开发一个基于i n t e r n e t 的b 2 c 客户服务及交互式的信息服务 平台：b 2 c 客户服务平台，实现对下游消费者特别是对特定客户群体( 如v i p 客 户、丽人卡客户等) 的服务，该平台能够记录客户信息、交易历史、积分、级别， 定义服务内容，实施服务，实现和消费者之间的快速通道。够通过多种信息渠道 实现企业与供应商、客户之间的信息交流，如通过移动短信平台实现即时补货， 即时交易，库存查询与信息通知等。同时支持c t i 和i v r 的客户互动。 开发一个基于知识描述的柔性数据迁移软件：特别针对“信息孤岛”现象， 实现原先e r p 中数据向b 2 b 、b 2 c 电子商务平台的迁移。并且该软件可以完全脱 离具体的数据库产品，实现柔性迁移。 开发一个基于w e b 的客户关系管理与协同商务决策系统：具备一定的智能分 析能力，以客户信息集成子系统为基础，多渠道整合客户接触点，全面收集消费 者、供货商信息，辨认每一位消费者、供应商，并根据其历史数据区分消费者、 供货商类型，建立与消费者、供应商的互动联系，实现对消费者、供应商服务的 个性化、即时化，从而帮助企业实现商业流程的自动化，拓宽、稳定进货渠道、 降低进货成本，提高企业销售的市场占有率，提升现有客户的忠诚度，并发现新 的市场机会。在大型零售业企业开发和推广基于w e b 的客户关系管理系统，具备 7 硕士学位论文 基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 极大的市场前景。 1 2 本文主要工作及创新点 本文首先介绍了论文的研究背景和主要内容。而后着重研究了三个方面的内 容，第一，阐述了客户消费行为的相关概念和研究现状以及对消费者分类的线下 和线上分析方法。指出了网上在线销售行为分析也是今后企业需重点关注的一块 内容。第二，重点研究了支持向量机理论，对支持向量机的原理，内容和算法分 别研究；同时深入分析了支持向量的相关特性，因为支持向量是s 分类特性的 决定因子；最后对本文将要应用的序贯最小优化算法s m o 进行了描述和分析，编 写的相应程序伪码见附录2 。第三，将支持向量机s m o 算法引入大型零售企业客 户分类中，构建了基于s d t 体系的客户消费行为分类模型d c s s ，并讨论了一 个具体实例，指出了客户分类的特点，属性的选择和描述，通过对客户分类的定 性和定量的分析，建立了基于支持向量机的客户分类挖掘模型，通过实例的分析 和研究，对各种核函数的参数选择进行了比较同时也将改进后的s m o 算法与其它 算法进行了比较，证明本算法的效率和精度是比较高的，也非常适合应用于线性 不可分的大型零售企业客户分类情形中。本文把支持向量机引入数据挖掘，为数 据挖掘系统的设计提供一种新的选择 本文主要创新点如下： 1 通过分析客户消费行为的形成过程、特点、原则及现有对客户分类方法对 于海量企业信息处理能力不足等问题，提出数据挖掘和基于统计学原理的机器学 习相结合的客户行为研究方法，重点对客户行为的内涵、特征、网上在线消费行 为等问题进行深入的研究，建立了基于日志文件分析的网上消费行为的知识发现 模型。同时，对客户消费行为支持向量机模型的参数控制进行了研究。 2 对以往客户消费行为进行了研究，指出了其不足之处，本文首次尝试将支 持向量机学习方法应用到大型零售企业客户消费行为分析中去，并且取得了良好 的效果，尤其是在客户分类问题上，结果更为明显。 。 3 阐述了消费者客户分类问题的特点，研究了影响客户分类的诸多因素，通 过对消费者分类的定性分析，建立了基于支持向量机的消费者客户多类分类知识 挖掘d e s s 模型，该模型充分考虑了客户属性间的内在关联性，提出了结合映射 8 碗士学位论文基于支持向量帆的零售业客户消费行为分析与研究 关系转化的云状处理过程，应用非确定性推理机制将多个分类器进行合并，改进 了基于s v m d t 体系的s m o 算法，并在大型零售企业客户分类中进行了应用，取得 了良好的分类结果。此算法的运算速度和精度相对与其它算法具有一定的优势。 1 3 本文的结构 本文共分六章，结构组织如下； 第一章为绪论，表明了本文研究的出发点和目的，并讨论了本文的研究背景， 主要内容及论文结构。 第二章讨论了c r m 和零售业客户消费行为分析，简要介绍了c r m 理论，重点 探讨了零售业客户消费行为的特点、内涵和研究方法；对客户分类和在线消费行 为作了一个简单的描述，指出网上消费也是企业今后需要重点关注的一个方向。 第三章介绍了客户消费行为分析中的数据挖掘技术，尤其详细介绍了支持向 量机( s ) 理论，从统计学理论出发，结合最优化和对偶理论对s v m 原理、内 容和算法作了深入分析；同时也对支持向量和核函数的相关特征以及s v m 的优势 作了对比分析。 第四章提出和构建了基于s v m 的客户消费行为分析模型- - d c s s 模型，该模 型能较好地处理高维线性不可分问题，采用云状处理过程的映射机理和非确定性 推理，结合s d t 中的概率分布函数，应用s m o 算法对其进行分类，是本文的核 心和重点。 第五章是算法在零售业的具体实现和应用，具体介绍了s v m 在客户消费行为 分析中的应用，通过对实例的分析和研究，将基于d c s s 模型的s m o 算法与其它 算法进行了对比分析，证明了算法的可行性和高效性。 第六章对本文的研究工作进行总结，并提出了存在的问题和今后进一步的研 究方向。 本文研究框架如图1 1 ： 9 硕士学位论文 基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 绪论 研究背景与主要内容 零售业客户消费行为分析 确定研究对象 客户消费行为分析中的数据挖掘技术 铺垫本文研究的理论基础 基于s v m 的客户消费行为分析模型 提出和构建d c s s 模型和具体应用的算法 算法在零售业的具体实现和应用 算法的具体实现和验证 结论与展望 图1 - 1 ：本文的研究思路 1 0 硕士学位论文基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 第二章零售业客户消费行为分析 2 1 经典消费行为理论 消费者的购买行为有时也被当作是一个决策过程来加以描述和解释。这一决 策过程的部分内容是可以被观察到的，比如消费者的社会统计特征、消费者买或 者不买的行为以及消费者购买的具体产品等等。但是消费者真正的购买决策是在 消费者复杂的内在思维过程中完成的。m a r k o f f - m o d e l 和r e c i p p d e l 被认为 是研究消费者内在思维过程的最佳模型。下面将介绍新行为科学中被广泛接受和 认同的主要理论及观点。 a ) 购买风险理论f 1 卜1 4 1 这里所说的购买风险是指消费者所感受到的购买风险，它和实际上是否存在 这样的风险以及风险的大小是有区别的，而且同样的风险对不同的消费者会有完 全不同的感受结果。一旦消费者感受到这种风险，就会在消费者的内心形成一种 消极的“不安”状态。按照上面所说的认知平衡理论，消费者在这种情况下就会 促使自己去面对风险或者减少这种风险，以达到内心的平衡。风险的大小以及消 费者的行为表现一方面取决于商店的有关特征( 是否新开业的商店，价格水平的 高低，商品供应的透明度，商店的社会认可等) ，另一方面也和消费者本身的个 性特点有关( 如消费者的自信程度、风险意识等) 。 对消费者来说有多种可能性去减少这样的购买风险。首先消费者可以通过搜 集更多的产品或商家的信息来达到这一目的。另外消费者可以通过保持对品牌和 商家的忠诚，来把可能产生的购买风险控制在一个可以接受的范围内。在这种情 况下消费者就会重复性地在某一家或几家商店里购买同样的品牌，只要消费者对 品牌以及商家表示满意，消费者的购买决策就会因此大大简化，久而久之就会成 为一种习惯性行为，一旦出现某种需求，消费者就会马上做出购买场所和品牌的 决策。或者，消费者可以选择知名度高的商店，来有效降低购买风险。对制造商 和零售商而言同样可以采取营销组合一方面向消费者有效地提供关键信息以降 低其信息搜集的成本，另一方面通过完善的售后服务、长期的低价销售、购物咨 询等等来提供消费者购物的安全感，从而降低购物风险。 硕士学位论文基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 b ) 认知平衡理论【3 铂7 】 该理论假定，任何一个人都会因为环境刺激感受到内心的不稳定，表现为令 人难受的心里紧张状态，原有的平衡被打破，在这种情况下他就会努力摆脱这种 状态，以重新达到内心的平衡。这里不妨称之为认知平衡理论。在消费者的购 买决策过程中就经常会出现原有的心理平衡被打破的情况，比如消费者在某一商 店里买了更贵的商品，消费者可以通过改变自己原有的观念或者计划来取得内心 的重新平衡，比如他可以找出各种各样的借口来为自己的购买决策辩护，他还可 以通过调整和改变自己的行为来消除这种状态，比如他要求退货。消费者在求得 新的平衡的过程当中或者之后，事实上还会产生新的不平衡。但是只要这种不平 衡的状态没有逾越一定的界限，消费者就可以一直通过上述调整来达成自己内心 的稳定。 这一理论给商家提供了非常有益的启示。商家既可以在消费者进入商店以 前，也可以在消费者购买过程当中和结束后采取措施来减少或消除可能给消费者 带来心理失衡的因素。商店可以适当增加花色品种，以满足各种消费者的不同需 求；商店可以适当延长营业时间，通过提供完善的售后服务来消除顾客的后顾之 忧；商店不要夸大商品的质量，不作无法兑现的承诺；向顾客提供客观的商品信 息；创造良好的购物环境，提供微笑服务等等。 c ) 求变理论【珐蚓 消费者的购买行为在一定的时间内通常会保持稳定，但是在在一段时间之后 原来的品牌或商店在消费者的感觉当中不再有吸引力，相反消费者产生了一种无 聊或没兴趣的感觉，这个时候消费者就会有一种变换的需求。消费者的购买行为 发生改变的理论基础可以从所谓的“最优刺激水平”理论当中找到解释。这一理 论假定，消费者对环境因素及内部原因刺激所产生的反应可以通过一个倒置的u 来描述，处于中间状态的刺激水平会被感知为最令人满意的刺激水平，不足的和 过度的刺激水平都会导致消费者的不满。当消费者产生厌倦无聊的时候，他就会 通过改变自己习惯的购买行为，来提高自己所能感知的刺激水平。其中年龄、性 别、教育程度、收入水平等会对消费者的求变行为产生重要影响，这种影响的力 度和方向在不同的研究中则有不同的表现。还有商品类别也会在消费者当中产生 求变欲望。一般来说，商品的挑选范围越大，商品之间的区别越小，产品关注程 硕士学位论文基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 度就越低，那么消费者的求变欲望就越强，消费者就越会改变原有的购买行为。 d ) 关注理论 5 6 - 5 9 该理论在市场研究当中正获得越来越广泛的应用。通常可以把这种关注理解 成消费者对某一具体事物的内心投入和自我参与，消费者的关注程度首先和消费 者的个性特征有关，所以在有关的文献中也把这一类关注称为个性关注。当某一 事物与消费者的价值趋向紧密联系在一起的时候，消费者就会表现得高度关注， 在消费者的购买决策中实际上是一个购买动机的问题。如果消费者在其购买动机 中强烈倾向于商品价格的低廉实惠，这个时候消费者就会特别关心商品的价格信 息，并为此落实到具体的行动中，他可能就会忍受糟糕的购物环境，到拥挤不堪 需要排队付款的商店去购买物品。从产品特征的角度来讲，消费者的关注程度一 方面取决于产品的类别、产品对个人的重要程度、消费者对莱一确定品牌或者商 家的依赖程度，另一方面取决于消费者可能感受到的购买风险。产品对消费者的 意义重大，产品购买的风险又较大，消费者就会表现得高度关注，在很多情况下 就会放弃原有的价格取向，转而购买更贵的商品。研究表明，对衣服的购买消费 者就往往给予比日常生活用品购买更高的关注。在后者消费者往往倾向于价格实 惠这一条，因为它的购买风险相对较低。最后消费者的关注程度还和购物时的具 体情景有关。消费者临时有了购买意愿，那么就会立刻产生对购买对象的关注， 另外如果存在时间上的压力，消费者也会调整自己的关注程度。消费者的关注理 论可以用来解释消费者购买决策的过程。西方理论界广为应用的几个消费者购买 行为理论有些内容也是重叠的。因为目前还没有一个标准模型来完整地解释消费 者的购买行为。文献中有许多用来分析消费者购买决策行为( 比如商店选择) 的结 构模型，通常把上述一个或者几个理论结合到了购买决策的整个过程的分析和描 述当中。 2 2 零售业客户消费行为概述 2 2 1 零售业现状分析 零售业历史悠久，但今天的零售业概念己今非昔比了。在沃尔玛、家乐福这 样的超级卖场中，货物的品类和数量大大超过了以往，而且货物的产地也不再 硕士学位论文基于支持向量机的零售业客户消费行为分析与研究 局限于卖场周围的数百公里，有的货物甚至可能会横穿大半个地球才能达到消 费者手中。零售是把商品或者劳务直接出售给最终消费者的销售活动。因此零售 业处于生产者与消费者或批发企业与消费者之阅的中问环节，面对的对象是最广 大的消费者。所以零售业主要特点可以概括为： 1 、零售商品丰富，品种齐全；零售商采取的商品销售方式也很多，包括经销， 代销，联销等； 2 、零售是以个人消费者为主，这一消费群体数量相当庞大，并且消费水平层次 不齐，主要聚集商场消费，同时与零售商的关系是断续的； 3 、零售涉及到商品的来源和其所拥有的信息也十分庞大； 4 、消费者不仅重视商品的价格，还看重商品的质量，简言之消费者追求的是价 廉物美，同时还注重商品的形象，品牌，设计和使用的方便性； 5 、消费者越来越重视在购买和消费过程中心灵上的充实和满足，客户希望得到 一对一的服务，因为顾客的满意程度成为企业管理的核心。 6 、信息技术的发展推动着传统商业的发展，利用现代信息技术，实现企业管理 的自动化、现代化，充分把信息技术运用与经营中，以最低的成本、最优质 的服务、最快速的管理反应进行运作。 目前，世界零售业的信息化不断前进，从销售管理系统( 如电子收款机、p o s 系 统、商店m i s ) ，到电予数据交换( e d i ) 和电子订货系统( e d s ) ，再到现在的c 跚、 物流管理、供应链管理等综合性的m i s ，利用先进的数据库技术和数据挖掘技术， 实现更为复杂的智能d s s 管理。在世界企业大规模连锁化经营的背后，c r m 是加 强其竞争能力的有效手段。利用数据仓库、数据挖掘来了解市场、改进业务流程、 加强客户服务和促进销售。但是尽管现有的零售业管理信息系统具有一定的优点 和客观的经济效益，不过面对越来越激烈的商业竞争环境，传统的管理系统存在 着诸多的不足，尤其在设计方法和实现技术上。现有系统一般都未采用人工智能