（电气工程专业论文）人工神经网络在电信业客户关系管理中的应用研究.pdf

重庆大学硕士学位论文 中文摘要 运营，取得了很好的效果。本项研究成果不仅具有实验室价值，而且产生了较好的经 济效益和社会效益，在电信业务实践中检验了c r m 理论效用。 关键词：客户关系管理( c r m ) ，b p 神经网络，客户离网预测，客户挽留 n 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 a b s t r a e t c r mi st h ea b b r e v i a t i o no fc u s t o m e rr e l a t i o n s h i p m a n a g e m e n t i te m p l o y s i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yl oi m p l e m e n tr e l a t i o n s h i ps a l es t r a t e g y c u s t o m e rd e t a i n m e n ti st h e k e y p a r t o f c r m i t i s as i g n i f i c a n t f u n c t i o n o f c r m i n t e l e c o m m u n i c a t i o n i n d u s t r y t o l 】s e o f f - l i n ef o r e c a s t i n gt or e a l i z ec u s t o m c l d e t a i n m e n t a l t h o u g hc r mh a v eb e e nw i d e l yu s e d i nt e l e c o mi n d u s t r y , o u rd o m e s t i c t e l e e o m m u r t i e a t i o ni sl a c ko fo v e r a l lp l 锄血喀0 1 1c r mc o n s t r u c t i o n 雒t h ee n t e r p r i s e s t r a t e g y , a n dt h eo p e r a t o r sh a v e n tc h a n g e dt h em a n a g e m e n tm o d ea n dt h es t r a t e g y t t l o r o u g l a l y m e a n w h i l e w en o w 黜v e r yl i m i t e di nf o c u s i n gt h ec u s t o m e rl e a k i n g t h e p r e s e n ta d o p t e dt o o li sd e c i s i o nt r e em o d e l t h ec u s t o m e rl e a k i n gm a n a g e m e n ti su s u a l l y o p e r a t e dm a n u a l l y i tw a sb l a m e db yi t sa c c u r a c yr a t ea n dl o we f f i c i e n c y a n ns y s t e mh a se x i s t e df o ro n l yh a l fac e n t u r ys i n c e1 9 4 0 s , b u ti th a sv i r t u e so i l i n f o r m a t i o nd i s t r i b u t i n g ，m e m o r i z i n g , a n dp a r a l l e lp r o 髑i n ga n ds e l f - s t u d y i n g i th a sb e e n w i d e l yu s e di nt h ef i e l d so f i n f o r m a t i o nd i s t r i b u t i o n , p a t t e r ni d e n t i 匆，i n t e l l i g e n tc o n t r o la n d s y s t e mm o d e l i n g e s p e c i a l l y ，t h em u l t i p l e - l a y e rf e e d f o r w a r dn e t w o r k , w h i c hi sb a s e do n e r r o rb a c kp r o p a g a t i o n , c o u l da p p r o x i m a t ea n yc o n t i n u o u sf u n c t i o nb ya n yp r e c i s i o n t h u s , i th a sb e e nw i d e l yu s e di nn o n l i n e a r i t ym o d e t t l 瑶a p p r o x i m a t i o no ff u n c t i o na n dp a t t e r n c l a s s i f i c a t i o n , e t c c u s t o m e rl e a k i n gf o r e c a s tc o u l db er e g a r d e da sa 球i 舰c l a s s i f i c a t i o n i t i sr e a s o n a b l et ou s eb pn e t w o r kt of o r e c a s tc u s t o m c rl e a l d n g n e v e r t h e l e s s s u c hk i n d so f a r t i c l e h a v e n t b e e n f o u n d i n a n y l i t e r a t u r e s h o m e a n d a b r o a d i nt h i sa r t i c l e , w cr e s e a r c hi nt h ec r m t l l q ，e t o mm o d e la n dt h es u p p o r t i n g s y s t e m , a n di n n o v a t i v e l yp r o p o s et h ec r mf r a m e w o r ko fc h i n a t e l e e o mi n d u s t r y o nt h i s 缸n e w o r k , w ed e s i g n6 a ed o s el o o pp r o c e s so f c u s t o m e rd e t a i n m e n ti n d e p e n d e n t l y 憾a r t i c l ei sd i s c u s s e dt h ea n nm o d e li nt e l e c o mc u s t o m e rd e t a i n m e n to f f - l i n e f o r e c a s t i n g w ee x t r a c tt h ec h a l a c t c ro f c o n s u m i n ga n do t h e ri n f l u e n c ef a c t o r s ；c o n s l r u c t 趾 a d v a n c e db pa n nm o d e lt os o l v et h eo v e r - f i t t i n ga n ds l o wc o n v e r g e n c e 1 1 】cs i m u l a t i o nr e s u l tt e l l su s t h es e l e c t e d1 2 0 3 0 - 2a n nm o d e l , a d v a n c e db p a l g o r i t h m 缸di m p o r t i n gv e r i f y i n gs a m p l e s 。s t o p p i n gn a t n i n gm o d ei sa d a p tt ot h e a p p f i e a t i o n t h em o d e l so f f - l i n ef o r e c a s t i n ga c c u r a c yr a t ei s 印t o9 t h ee o n v e r g e l l l e e s p c c di sr a p i a ；i te f f e c t i v e l ya v o i d st h el o c a lm i n i n l i z l t t i o np o i n ta n do v e r - f i t t i n g t h i s a d v a n c e db pm o d e lh a sh i g h 出= e u r a e yr a t ea n d g e n e r a l i z a t i o n 重鏖奎兰堡主兰垡堡奎 一 一茎奎i ! 墨 a tl a s t , w e 髑e 肿p f o 哥啦啦l a 】嗨呶g ct oi m p l e m e n tt h eb pa n n m o d e l a c c o r d i i l gt ot h ec l l s i o m e fd e t a i n m e n tp r o c e s s , w ed e s i g n t h ev i po f f - l i n ew a r n i n gs y s t e m a n dt h es y s t e mi sf o r m a l l yu s e di nt e l e c o m 默：r 、i c c p r o d u c i n gg o o de c o n o m i ca n d s o c i a l b e n e f i t s k e yw o r d s ：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 ( c r m ) ，b p a r t i f i c i a ln e u r o nn c t w o z k , c u s t o m e rl e a k i n gf o r e c a s t , c 1 1 s t o m c td e t a i n m e n t i v 独创性声明 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工作及取 得的研究成果。据我所知，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，也不包含为获得重庆太堂 或其他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。 学位论文作者签名：罗雾澎签字日期沏。7 年6 月6 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解重废太堂有关保留、使用学位论文的 规定，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。本人授权重废太堂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。 保密() ，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密( ) 。 ( 请只在上述一个括号内打“4 ”) 学位论文作者签名步兽，奶 导师签名： 签字日期：。7 年6 月厶日 ) 氮拜萨 签字日期：砂7 年月6 日 重庆大学硕士学位论文1 绪论 1 绪论 1 1 电信业c r m 发展概况 1 1 1c r m 的产生与发展 c r m ，中文译为“客户关系管理”，简单地说，c r m 是一个获取、保持和增 加可获利客户的过程，一种以客户为中心的商业模式。它运用先进的r r 技术整合和 发挥企业资源优势，优化管理方法，对客户进行系统化的研究。通过c r m 有效地 对客户进行识别、挖掘、研究和培育，增进企业与目标客户群之间的关系，最大限 度地挖掘客户价值、提高公司的利润并且使股东权益最大化。从本质上看，c r m 是 利用信息技术来实现关系营销战略【l 】。 客户关系管理于1 9 9 7 年由著名信息技术咨询顾问公司o a r t n e rg r o u p 首先提 出，该公司于上世纪6 0 年代首先提出了著名的物资需求计划( m a t e r i a lr e s o u r c e p l a n n i n g ，m r p ) 概念。可以说，在信息管理领域，c r m 是继m r p 之后的又一 重大创举。按照c - a m l e rg r o u p 的观点，c r m 是经济与新技术发展的产物：新经济 的发展带来的是产品竞争激烈、产品生命周期缩短、产品需求多样化和客户需求个 性化，从而使企业产生了建立良好客户关系的需求。现代信息技术，特别是网络技 术和数据库技术，为企业实施客户关系管理创造了条件。按照c l a r t n e rg r o u p 的定 义，c r m 是一种以客户为中心的经营策略，它选择和管理最有价值客户以维持并 发展与其一种长期的相互受益的关系，它以信息技术为手段，对业务功能进行重新 设计，并对工作流程进行重组，它的战略目标是提升客户满意程度，增进企业长期 赢利能力。 在日益激烈的市场竞争环境下，企业仅靠产品质量已经难以留住客户，“服务” 成为企业竞争制胜的另一张王牌。企业必须利用信息技术，通过对客户的追踪、管 理和服务，留住老客户、吸引新客户针对每个客户的不同需求，提供更为个性 化的系列服务已成为企业生存的根本法则。 尽管c r m 的思想由来已久，但直到近年来借助先进的信息技术，其实现才有 了较大进展。c r m 解决方案不仅包括软件，还包括硬件、专业服务和培训，通过为 公司雇员提供全面的硬件支撑、专业化培训，特别是提供及时的数据，让他们清晰 地了解每位客户的需求和购买历史，让他们更全面地理解他们的客户并为之服务。 有了c r m 应用软件，公司可以获得有关每次与客户交流、每次销售活动、客户存 在问题和每次产品升级的详细信息，并利用这些信息来逐步改进业务，最终使客户 成为一个对公司忠诚，并有利可图的终生客户。 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 最早发展客户关系管理的国家是美国【3 】，在1 9 8 0 年初，便有所谓的“接触管 理 ( c o n t a c - t m a n a g e f a e n 0 ，专门收集客户与公司联系的所有信息。到1 9 9 0 年，“接触 管理”演变成电话服务中心支持资料分析的“客户关怀”( c u s t o m e r c a r e ) 。 从2 0 世纪8 0 年代中期开始，为了降低成本、提高效率、增强企业竞争力，许 多公司重耨设计了业务流程。这些企业大都采用了企业资源规划对业务流程进行重 新设计与重组提供技术支持，( e n t e r p r i s er e s o u r c ep l a n n i n g ，e r p ) 。这样，企业 一方面提高了内部业务流程的自动化程度，使员工从日常事务中解放出来；另一方 面也对原有流程进行了优化。企业在完成了提高内部运作效率和质量的任务后，开 始更多地关注企业与外部相关利益者的互动，以便抓住更多的商业机会。在企业的 诸多相关利益者中，客户的重要性最为突出，他们在服务及时性和质量等方面都提 出了更高的要求。于是，企业在处理与客户的关系时，越来越感觉到没有信息技术 支持的客户关系管理力不从心，于是，c r m 系统便应运而生。 最初的c r m 于2 0 世纪9 0 年代初投入使用，主要是基于部门业务和服务解决 方案，如销售队伍自动化( s f a ) 和客户服务支持( c s s ) 。这一时期的c r m 虽然 增强了特定的商务功能，但是，未能为企业提供完整的加强与个体客户问关系的手 段。于是，2 0 世纪9 0 年代中期推出了整合交叉功能的c r m 解决方案，把内部数据 处理、销售跟踪、国外市场和客户服务需求融为一体，不仅包括软件，还包括硬件、 专业服务和培训，为公司雇员提供全面的、及时的数据，让他们清晰地了解每位客 户的需求和购买历史，从而提供相应的服务。 c r m 这一概念直到2 0 世纪9 0 年代末才开始深入到一些企业。m m 调查显示， 大多数组织，特别是中小规模商业企业，对客户关系管理的应用只有一般的了解， 对特定的解决方案仍一无所以知，尽管大多数这类企业都在收集客户数据，但这些 数据通常还是分别储存于不同的部门，没有很好地在企业内整合与共享。 2 0 世纪9 0 年代后期，互联网技术的迅猛发展加速了c r m 的应用和发展。w e b 站点、在线客户自助服务和基于销售自动化的电子邮件让每一个c r m 解决方案的 采纳者迸一步扩展了服务能力，c r m 进入了推广时期。 如果说是m r p 及e r p ( e n t e r p r i s e r g s o u r c 圮p l a n n i n g ) 帮助企业理顺了内部管理 流程，为企业发展打好了基础，那么o r m 才真正使企业开始全面关注客户，从而 成为推动企业腾飞的动力。现在c i s c o 、d e l l 、h p 、e m c 、o r a c le 和亚马逊 等国际知名的公司己全面启动c r m 项目，并取得了重大成功。据著名管理咨询顾 问公司a b e r d e 目a o r o u pe l 前公布的份调查报告称，在发达国家中，9 3 的公司的 首席执行官都认为，客户关系管理是企业成功和更具有竞争力的最重要因素，2 0 0 3 年全邀界c r m 服务所创造的利润增长为1 5 左右。 2 重庆大学硕士学位论文1 绪论 c r m 的基本目标有四个：一是研究客户和市场，使企业的目标市场更明确；二 是解决如何提供更快速和优质服务，以吸引和开发客户；三是通过客户研究，确定 企业的管理机制和管理内容；四是通过对业务流程的全面管理，降低企业的成本。 c r m 不仅是企业的经营思想，同时也是管理技术。作为管理技术，c r m 的基本内 容包括以下三个方面。 以客户为中心的管理技术。整个c r m 管理系统强调以客户为企业的行为方 向，企业管理以客户需要为基础。c r m 是一种把企业与客户一体化的管理思想付 诸实施的管理技术。 智能化的客户数据库。要实行以客户为中心的企业管理技术，必须有现代化 的技术，而智能化的数据库是所有其他技术的基础。 信息和知识的分析技术。只有经过分析和处理的信息，才是企业需要的知识。 为此，企业必须对智能化的客户数据库进行有效的开发和利用，这种开发的核心技 术就是信息和知识的分析处理技术。 因此，c r m 是一种旨在改善企业与客户之间关系的新型管理机制，它实施于 企业的市场营销与技术支持等与客户有关的领域。利用c r m 系统，企业能搜集、 追踪和分析每一个客户的信息，从而知道他们是谁，他们需要什么。c r m 还能观 察和分析客户行为对企业收益的影响，使企业与客户的关系及企业盈利都得到最优 化。 1 。1 2 电信业c r m 发展概况 在国外，电信行业是c r m 应用最为广泛的行业，一些世界级的电信巨头在c r m 方面进行了巨大的投入闭【4 ”2 1 ，如美国a r & t 公司在1 9 9 9 年建成了客户关怀系统， 支持对8 0 0 0 万用户的生日关怀、外呼关怀等功能【l 习；以色列佩里电话公司 ( p d e - p h o n ec o m m u n i c a t i o n sl t d ) 2 0 0 0 年建成了数据仓库，通过客户细分模型和用 户通话行为分析模型在精细营销及客户挽留方面取得了很大成功i l5 】；香港c s l 公司 则在2 0 0 1 年完成了数据仓库和营业系统的互动，通过数据仓库分析客户的扩展信 息，如通话特征、离网倾向等，然后将这些信息传送到营业系统前台，帮助前台人 员有针对性地进行业务销售和客户挽留。国外电信运营商通过实施c r m 战略，增 强了自身获取和保留客户的能力，从而大大提升了核心竞争力。 在国内，自1 9 9 9 年电信业重组以来，中国电信服务市场逐步形成了从最初个别 运营商垄断市场到数家太运营商主导、多家小运营商参与、数以千计的增值电信业 务经营者不断加入的电信服务市场竞争新格局。同时，我国加入w t o 后，一些世 界级电信巨头也开始通过多种手段逐步渗透到中国电信市场。国内电信运营商正面 临全新的市场竞争环境，激烈的价格战成为近年来电信行业普遍采取的竞争的手段。 由于通信行业技术的特殊性，各运营商在网络质量、服务价格上的差距将会越来越 3 重庆大学硕士学位论文1 绪论 接近。电信企业正面临着如下市场挑战：客户竞争越来越激烈、用户购买电信产品 的选择余地不断增大、传统话音业务的a r p u 值不断下降、业务收入持续增长压力 较大等等。 在这种背景下，“客户关系到企业生死存亡”的意义超出了它本身。电信运营商 要想在未来的竞争中胜出，必须越来越关注自身的核心竞争力，提升其管理水平及 运作效率，逐步降低运营成本。电信运营商关注的焦点也逐渐从改进内部运作转移 到更多地关注客户上来。提高客户的满意度及忠诚度、提升客户价值、提高客户营 销效益、扩大自身的收入及利润等作为企业核心竞争力的关键要素被前所未有地被 各电信运营商重视。各运营商努力通过实旌品牌战略，强化用户至上、用心服务”的 理念，建立以客户为中心的客户关系管理和服务体系，从而树立起电信运营商良好 的企业形象和品牌形象。处于战略转型阶段的国内电信运营商已经越来越深刻地认 识到c r m 对自身发展的重要性，其中不少具有前瞻性的电信运营商甚至已经着手 考虑c r a m 的整体规划【1 6 1 1 7 1 。 国内电信行业在c r m 上的投入一直处于其他行业的前列。早在2 0 0 0 年，中国 移动就已经初步完成了全国各省、( 市) 公司呼叫中心( 1 8 6 0 ) 的改造与建设，在 业务运营支撑系统( b o s s ) 及决策支持系统( 数据仓库及数据挖掘) 方面也进行 了大量投入。中国电信对原有各个分散、独立的呼叫中心系统( 1 1 2 、1 1 4 、1 8 9 等) 进行了大规模改造，建设了电信1 0 0 0 0 号系鲥1 9 1 1 m 。此外，联通、网通和铁通 也建立了呼嘲中心。这些系统的建设无疑为各电信运营商迸一步实旌c r m 奠定了 良好基础。但是，由于这些系统的规划与实施主要是基于当时具体业务部门的需求， 没有能够从整个企业的战略高度来进行统筹规划，也没有进行相应业务流程的重组 或优化，使得这些系统的应用目前还仅仅停留在业务支撑系统的层面，还没有推动 运营商实现自身经营模式及战略的根本转变。 1 2 客户挽留与客户离网预警 c r m 是一种以客户为中心的经营策略。市场竞争的本质是争取有价值的客户， 运用c r m 能保留更多的老客户和吸引新客户，更好地开拓市场，提高工作效率， 提高客户的满意度和忠诚度。客户挽留是c r m 的重要内容，通过客户离网预警进 而实现客户挽留是电信业c r m 实现的重要功能。 来自北美和欧洲的权威机构提供的统计数据表明，在世界5 0 0 强企业中，它们 在5 年内大约流失了5 0 的客户。欧洲电信行业的客户流失率为2 5 ，美国为3 0 客户流失给美国电信运营商每年造成的收入损失高达9 0 亿美元，不断推出的新业务 还迸一步加速了客户的流失，据i n s t a t m d r 市场研究公司估计，号码携带的实施， 使美国的客户流失率增至4 6 。众所周知，企业争取一个新客户的成本是保留一 l 重庆大学硕士学位论文1 绪论 个老客户的5 1 0 倍。留住5 的客户有可能会为企业带来1 0 0 0 4 的利润。在企业的 所有客户中，大约有5 0 的客户不为企业带来利润。不难理解，为什么公司的c e o 最关心的是企业如何才能留住客户，增加客户对企业的忠诚度。这也是客户关系管 理如此受重视的原因所在。 如上一节所述，上世纪9 0 年代末，国内各电信运营商开始建设自己的客户关系 管理系统。但是，目前的客户关系管理系统基本限于客户的业务受理、营业、收费、 投诉等基本功能叫1 1 2 2 1 。对于客户的离网流失控制关注非常有限，且没有制定相应的 业务流程，开发相应的支撑系统，规划组建相应的组织机构，制定执行相关的管理 羧定和绩效考核制度。目前，国内电信运营商在客户流失管理工作上基本处于探索 阶段，仅仅关注其中的个别点，例如处理客户投诉、客户在办理离网手续时实施离 网关怀等等，没有形成从发现客户流失倾向到客户维系挽留的闭环处理流程。同时， 现有客户流失管理工作还未形成自动化，存在手工操作、数据准确性差、效率低等 诸多问题1 7 - 3 1 对于c r m 客户挽留流程来说，一般划分为四部分：发现挽留机会一制订挽留 策略一实施挽留行动，收集客户反馈一评估挽留效果并调整模型和策略。 发现挽留枫会：最基本的做法是建立客户流失预测模型，然后对在网客户进 行流失倾向的评分，按倾向高低判别。 制订挽留策略：经过第一个步骤，我们已经从预测名单中圈定了值得挽留的 客户。对圈定豹客户进一步进行分群，将他们划分为几种类型，在分群模型中放入 通话行为、人口统计学、地域等属性，然后基于这几种客户群体逐一制订有针对性 的挽留策略。比如有的群体是属于夜间通话多( 和总体的均值相比) 的客户，那么 针对他们的挽留策略可能是推荐一些夜间通话优惠的资费方案。 实施挽留行动、收集客户反馈：将上述两个步骤给出的挽留机会和挽留策略 分配给相应的实施人员( 可能是客户经理、c a l lc e n t e r 等) ，由他们进行实施，并 收集客户反馈( 最简单的客户反馈是响应或不响应，复杂些的可以包含对客户流失 倾囱的认定、客户流失原因的了解、挽留策略是否适合该客户等等) 评估挽留效果：对实施挽留策略后的客户进行评估，以确定预测及挽留的效 果。 在客户挽留流程中，建立客户流失预测模型确定客户挽留的对象是流程的核心 和首要工作。但是，目前对电信业客户流失预测的研究文献并不多见，文献网提出 了一种改进支持向量计算法，用于电信业的客户流失预测，具有较高的精确度，但 向量计算法在客户数据量很大的情况下，需要更多的内存和更长的运算时间，在处 理电信业实际面临的海量数据时，不是很好的解决方案。文献p j 利用决策树方法预 测客户流失，其优点是易于实现并能较好地解释客户流失的原因，但由于电信行业 重庆大学硕士学位论文1 绪论 客户行为的复杂性，决策树模型的准确率也不理想。文献1 2 6 j 根据先验知识选取分析 变量，采集样本数据，通过贝时斯网络的结构学习和参数学习，建立客户流失模型 并进行客户流失趋势预测，但由于分析预测的过程太复杂，适合于特定条件下的单 次分析，投入运营使用的门槛较高，文献1 2 7 1 1 嚣1 | 2 9 1 1 3 0 l 贝0 是侧重于客户流失预测的挖掘 方法、统计理论上进行一般论述，没有更深入进行定量分析。从目前公开发表的文 献来看，鲜有使用人工神经网络实现电信业客户流失预测的报道。 目前，关于客户流失预测的文献或侧重于预测方法本身的数学探讨与实验研究， 或者侧重于方法论上一般讨论，对于预测模型的应用推广，如何与实际运营工作紧 密结合以实现c r m 的核心理念的讨论都少有文献论述和实践研究。 1 3 论文研究的内容 针对目前国内电信业c r m 的发展、客户离网预警及客户挽留的现状，本文拟 在以下方面开展研究工作： 中国电信业c r m 应该如何去发展，遵循什么样的体系框架? 目前，国内电 信市场竞争激烈，各电信运营商都认识到c r m 的战略地位，但是，如何去结合现 有的支撑系统，构建清晰的c r m 体系框架。为c r m 战略提供技术支撑，有效地将 信息技术应用于市场营销过程，各运营商都尚在探索之中。本文将结合c r m 基础 理论、e t o m 模型以及国内运营商支撑系统的现状，研究电信业c r m 体系框架的 构建，设计完整的客户挽留流程，为电信运营商的c r m 规划和建设提供可供参考 的蓝本。 人工神经网络具备通过训练进行学习、高度自适应等特点，在处理复杂、非 线性、大规模和多变量系统上具有优势，适合于预测电信业客户流失这种离散非线 性的行为。在国内鲜有使用人工神经网络进行电信业客户离网模型研究的背景下， 本文运用人工神经网络的基本理论，构建电信业客户离网预测的b p 神经网络模型。 并从人工神经网络结构设计、学习算法、训练方式的选择对b p 神经网络应用于客 户离网预测可能出现的局部极小、过拟合、收敛速度慢等问题进行探讨，运用 m a t l a b 数学仿真工具对模型进行训练和仿真。 针对目前客户离网预警研究与应用分离，客户挽留闭环流程缺乏运营实践支 持的现状，在客户离网b p 神经网络模型仿真研究的基础上，结合客户挽留的相关 过程，组织设计开发大客户离网预警系统，利用c ，c + + 语言编写数据抽取预处理程 序、b p 神经网络的运算程序、服务应用程序及客户端程序，以实现客户离网预测模 型的自动运行，实现客户挽留的闭环流程，直接支持一线业务人员的客户挽留工作， 并评估客户挽留效果。对研究成果应用于生产运营实践进行探索。 6 重庆大学硕士学位论文2 人工神经网络理论基础 2 人工神经网络理论基础 2 1 引言 人工神经网络是在对人脑组织结构和运行机制的认识理解基础之上模拟其结构 和智能行为的一种工程系统。早在上世纪4 0 年代初期，心理学家m c c u l l o c h 、数学 家p i t t s 就提出了人工神经网络的第一个数学模型，从此开创了神经科学理论的研 究时代。1 9 4 9 年，心理学家d o h e b b 提出了神经元之闻突触联系强度可变的假设， 并据此提出神经元的学习准则，为神经网络的学习算法奠定了基础。其后 r o s e n b l a t tf ，w i d r o w 和h o p f , h o p f i e l d 等学者又先后提出了感知模型，使得人工 神经网络技术得以蓬勃发展。 1 9 6 9 年，人工智能创始入之一的m i n s k y 和p a p e r t 出版了感知器一书，从 数学上深入分析了感知器的原理，指出其局限性。在此期间仍有不少科学家坚持这 一领域的研究，这对此后的神经网络研究提供了很好的理论基础。 1 9 8 2 年，h o p f i e l d 提出了神经网络的一种数学模型，引入了能量函数的概念， 研究了网络的动力学性质；紧接着又设计出了用电子线路实现这一网络的方案，同 时开拓了神经网络用于联想记忆和优化计算的新途径，大大促进了神经网络的研究。 1 9 8 6 年，r u m e l h a r t 和m c c e l l a n d 及其研究小组提出的p d p ( p a r a l l e ld i s t r i b u t e d p r o c e s s i n g ) 网络思想，为神经网络研究新高潮的到来起到了推波助澜的作用。尤其 是他们提出的误差逆传播( b a c k p r o p a g a t i o n ，简称b p ) 学习算法，成为至今影响最大 的一种网络学习方法。神经网络的应用，已渗透到模式识别、图象处理、非线性优 化、语音处理、自然语言理解、自动目标识剐、机器入、专家系统等各个领域，取 得了令人瞩目的成果。神经网络理论已成为涉及神经生理科学、数理科学、心理学、 信息科学、计算机科学、微电子学、光学、生物电子学、化学工程等多学科的新兴 的、综合性的前沿科学。 2 2 人工神经元 神经元是人工神经网络的基本单位，一个神经网络数学模型是由大量的神经元 广泛互连丙形成的网络。图2 1 是常见的两种神经元结构。 7 重庆大学硕士学位论文 2 人工神经网络理论基础 输入无偏妻于由绝元 厂、厂_ 、 输入有绲麓神经冠 n 厂- 、 u l 一蚴u l j a 霉，l “矿)“茸，l “7 ，+ b ， 图2 1 两种神经元结构 f i 9 2 1t w of a m i l i a r n e u r o nc o n s m a c t 每一个神经元都有输入端和输出端。p 表示输入变量，w 为权值，表示神经元 连接突触的强度。左面为无偏置神经元，输出变量a 可用口= f ( w p ) 表示，右面为有 偏置神经元，可用口= f ( w p + 来表示输入与输出的关系。 在上式中的函数f 称为转移函数，单个神经元就是通过该函数影射输入变量。 转移函数通常有阶跃型h a r d a m ( 图2 2 ) 、线型p u r c l i n c ( 图2 3 ) 、s 型l o g s i g ( 图2 4 ) 等。 口4 疗= h a r d l i m ( n ) 图2 2 阶跃型 f i 9 2 2i - l a r d l i m a = p u r e l i n ( ，l j 图2 3 线型 f g2 3p u r c h n e 十+ in 广1 * t 车”囡窆辩一鼢的”h ” 0 二_ j， 图2 4 s 型 f i g2 4l o g s i g n c 奠w p 埘 图2 5 神经元参数输入 f i g2 5n c m o np a t m n e t 日l - l p m 神经元的输入参数可以是标量，也可以是向量。也就说同一个神经元可以接收 多个输入参数。因此输入变量可以用矩阵芦p lp 2p 3 州表示。并且参与运算的 w b 等参数也相应变为矩阵，如图2 5 所示。 窖 重庆大学碗士学位论文2 人工神经网络理论基础 选取不同的转移函数，4 的取值范围也不同，若 厂( x ) = s g n ( x ) = 也= 则，a e 一1 ，1 ，取1 和一1 两个值。如果 f ( x ) = ：蒜 则口 0 ，1 ) 。 某些重要的学习算法要求输出函数可微，此时通常选用s i g m o i d 函数： ，= t h ( x ) = 1 - - e - 2 x 则口 一1 ，1 ，可取一1 到1 的开区间内的连续值。 也可以选 删2 寿 则口 o ，1 ) 。 选择s i 掣n o i d 函数作为输出函数是由于它具有以下有益的特征：非线性，单 调性；无限次可微；当权值很大对可近似阚值函数；当权值很小时可近似线 件函数。 2 3 神经元学习算法 2 3 1 前馈神经网络 构成前馈神经网络的各神经元接受前一级输入，并输出到下一级，无反馈，可 用一有向无环图表示。图的节点分为两类，即输入节点与计算单元。每个计算单元 可有任意个输入，但只有一个输出，而输出可耦合到任意多个其他节点的输入。前 馈神经网络通常分为不同的层，第i 层的输入只与第1 - 1 层的输出相联，这里认为输 入节点为第一层，因此所谓具有单层计算单元的网络实际上是一个两层网络。输入 和输出节点由子可与外界楣连。直接受环境影响，称为可见层，而其他的中间层则 称为隐含层，如图2 6 所示 t 层 入节直 严 图2 6 前馈神经网络模型结构示意图 f i g2 6s u m - l a n - es k e t c hm a po f f e e d f o r w a r dn e u r o nn e t w o r k 9 重庆大学硕士学位论文2 人工神经网络理论基础 2 3 2b p 神经网络 r u m e l 姐r ta n dm c c l e l l a n d 提出的多层网络的误差反向传播b p 算法，突破了两 层网络的限制，加入了隐结点，给出了一种有效的学习算法。它根据学习误差小， 从后向前修正各层之间的权重，使网络的学习误差达到最小1 3 8 。b p 网络的结构如 图2 7 所示。该型网络具有一个输入层和一个输出层，在这两层之间至少有1 个中 间层( 称为隐层) ，传递函数通常为s 型。反转传播的含意在于训练网络时，模型 输入出数据与实际结果数据间的误差将反向作用于隐层中的参数。通过训练算法逐 渐调整各参数的权值，使锝模型的输出逼近于希望的结果。 i n p u t h i d d e nl a y e r o u t p u tl a y e r n 厂、厂弋 u 、。j 、j _ a l = t a n s i gf i w l 1 p l + b i ja 2 = p u r e l i n ( l w z m t + b 2 7 图2 7 b p 神经网络结构图 f 珏7s m l c i m r ed i a g r a mo f a r t i f i c i a ln e t m mn e t w o r k b p 算法的学习过程由正向传播和反向传播组成。在正向传播过程中，输入信 息从输入层经隐含层单元逐层处理，并传向输出层，每一层神经元的状态只影畸下 一层神经元的状态。若在输出层不能得到期望的输出，则转入反向传播，将误差信 号沿原来的连接通路返回，通过修改各层神经元权值，使误差信号最小。b p 网络 的节点作用函数通常采用s 型函数。下面具体分析网络的学习过程。 假定有一个r a 层的网络，把第k 层的第i 个节点记为“? ，其输入为r ，输出为 岔。传递函数记为：讲= 苁霉) 。形y “为从节点到“的连接权，劈为的润 值，劈的大小也可以通过学习进行修改。对于输入模式p ，记输出层( 第r a 层) 的 第_ ，个节点的实际输出为o f _ ，期望输出为，则误差平方和为： 弓= 去( 艺一叮) 2 为了减少误差易，根据梯度法，形的修正量形 ”为 a f a 矽w k - i j 一，7 赤 1 0 重庆大学硕士学位论文 2 人工神经网络理论基础 式中，叩( o ) 为修正系数，也称学习率、学习系数，把上式的偏导数展开，有： 务o i ：矿k - 毒杀o w k - = 雾哼1 ；一= l = l ， 。融：。w8 i ：7 当c = m 时，由e 的定义有： 熹：堡等：-!(i一哆)-(f)aot 2 = = ，一u ，i a i l8 i ! “” 当七m 时，有 象= 莩券筹器= 莩象瞄一咿k , k + l ( 露) 8 i ：8 i a 跳挑：8 i v 一一j jv 。 ( 譬) 军象w 川k , 州 把上面各式加以整理，得到连接权形的修正公式为 a w 。k - z j = 一，7 影谚一 式中 r = i ( o t - r s ) s ( s ) 孝+ ，k 翩= m 上式中d ，k 可以看作是一般化的误差信号，它的计算是从_ j = 所递推进行的，最 后一式中嘭“哆k “的就好像把输出层产生的误差信号露从输出层开始，以相反的 方向，加权求和后一层层地传向输入层。这就是这种学习算法之所以叫做误差反向 重庆大学硕士学位论文3 电信业c r m 体系框架 3 电信业c r m 体系框架 3 1 电信业c r m 理论模型一e 1 o m 为c r m 提供理论参考的模型有t m n 、t o m ，e t o m ，其中，e t o m 模型在t m n 、 t o m 的基础上进行了改进和完善1 3 l 】。 e t o m ，是e n h a n c e dt e l e c o mo p e r a t i o n sm a p 的英文首字母缩写，英文全称为 e n h a n c e dt e l e c o mo p e x a t i o n sm a p t m ( e t o m ) - t h eb u s i n e s sp r o c e s sf r a m e w o r kf o r t h e i n f o r m a t i o n a n d c o m m u n i c a t i o n s e r v i c e s i n d u s t r y ，中文意思为增强型电信运营图 ( e t o m 卜信息和通信服务业的业务流程框架，为t m f ( 电信管理论坛) 所创建。 e t o m 的目标是以业务流程的形式建立运营规则、界定流程之间的信息、确定电信 运营支撑系统闻连接的可实现系统环境、协助信息系统建设以及实现流程的自动化， 从而为电信行业实施c r m 提供信息技术支撑。 e t o m ”中的c ”常规指“强，之意，但 它却包含了与业务流程框架有关的很多含义，如：企业流程0 i n t e r p r i s ep r o c e s s e s ) 、 电子商务激活( e b u s i n e s se n a b l e d ) 、扩展的( e x p a n d e d ) 、每事0 v e c a h i n g ) 、每处 ( e v e r y w h e r e ) 、每时( e v e r yt i m e ) 等。 e t o m 是一种业务流程模型或框架，在信息系统的建设中协助建立系统的边界， e t o m 现在已经发展到v 6 1 版，是信息和通信服务提供商运营流程实际依照的行业 标准。 e t o m 业务流程框架作为电信运营业务流程的向导蓝图和业务及运营支撑系统 ( 分别为b s s 和o s s ) 发展和集成的始发点，有助于推动和发展n g o s s ( n e x t g e n e r a t i o no p e r a t i o n ss