（系统工程专业论文）智能呼叫中心的设计与实现.pdf

大连理工人学硕士学位论文 摘要 智能呼叫中心是一个集专家系统、计算机语音集成技术、程控交换技术、计算机网 络技术于一体的综合信息系统。伴随着市场竞争日趋激烈以及信息技术的发展，智能呼 叫中心技术作为一种能充分利用现有通信手段和计算机技术的全新现代化服务方式，越 来越多的引起了企业及政府的关注。 本文提出将计算机语音集成技术与专家系统技术相结合实现通过普通电话或移动 电话访问专家系统。针对用传统电话访问专家系统交互不便的特点，提出将产生式表示 的专家知识转换成决策树的形式，利用决策树进行推理以减少人机交互次数，提高推理 效率。 本文描述了智能呼叫中心的设计与实现的过程。着重分析了专家系统推理模型的设 计与实现以及智能呼叫中心各子系统的设计、实现和系统测试。在整个系统设计上，提 出基于面向对象设计，将专家系统推理模块、语音交互模块及语音合成模块封装成面向 对象的专家系统类、交互式语音类和语音合成类，并对各种类对象进行有效管理。系统 采用多线程并行推理，多路专家系统推理同时进行。系统启动之后，针对每一个外线端 口系统将自动生成一个交互式语音类的对象，对应每一个交互式语音对象都有一个专家 系统类的对象与之对应，但是对于所有的交互式语音对象和专家系统对象只有一个语音 合成类的对象。 最后本文以典型动物识别规则为例说明专家系统规则整理过程和决策树生成过程。 关键词：交互式语音应答；计算机语音技术；呼叫中心；专家系统；决策树 王宏玲：智能呼叫中心的设诗与实现 d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no f a ni n t e l l i g e n tc a l lc e n t e r a b s t r a c t i n t e l l i g e n tc a l lc e n t e ri s ac o m p l i c a t e di n f o r m a t i o ns y s t e mt h a ti n t e g r a t e se x p e r t s y s t e m s ，c t it e c h n i q u e s , p r o g r a mc o n t r o l l e ds w i t c ht e c h n o l o g i e s ，a n dn e t w o r kt e c h n o l o g i e s i tc o m e si n t ob e i n gw h i l em a l k a tc o m p e t i t i o nb e c o m e sm o r ed r a s t i ca n di n f o r m a t i o n t e c h n o l o g i e sa l ed e v e l o p i n gr a p i d l y b e i n ga ni n f o r m a t i o np l a t f o r mo fm o d e ms e r v i c e , c a l l c e n t e rt a k e sf u l lu s eo fe x i s t i n gc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g i e sa n di tt e c h n o l o g i e s i ti sb e i n g 蛳dm o r ea n dm o r ea t t e n t i o n c a l lc e n t e ri n t e g r a t e dw i 血e x p e r ts y s t e m sc a ns u p p o r tu s e r st og e ts d f - h d ps e r v i c e s a t e l e p h o n ye x p e r ts y s t e mb a s e do nc t it e c h n o l o g yi si s s u e di nt h i sp a p e rt os u p p o r tu s e r st o v i s i te x p e r ts y s t e m si nc a l lc e n t e rw i t ht r a d i t i o h a lt e l e p h o n e so rm o b i l ep h o n e s d u et o i n c o n v e n i e n c eo fv i s i t i n gt r a d i t i o n a le x p e r ts y s t e m sw i t ht e l e p h o n e s , a i la l g o r i t h mo f c o n v e r t i n gp r o d u c t i o n - r u l eb a s e dk n o w l e d g ei n t ob i n a r yd e c i s i o nt r e eb a s e dk n o w l e d g e i sp u t f o r w a r dt or e d u c ei n t e r a c t i v et i m e sb e t w e e nh u m a na n dm a c h i n ed u r i n ge v e r yi n f e r e n c e c o u r s ea n di m p r o v et o t a li n f e r e n c ee f f i c i e n c y t h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fs o f t w a r ei si n t r o d u c e di nt h i sp a p e r i ti sm a i n l ya b o u t t h ee x p e r ts y 8 t e md e s i g n ，s u b s y s t e md e s i g n ，t e s te t c a no b j e c t o r i e n t e ds y s t e mc o n s t r u c t i o n i sa d o p t e dt oi m p l e m e n tt h es y s t e mb yd e f i n i n gt h r e eo b j e c t - o r i e n t e dc l a s s e s ：e x p e r ts y s t e m ( e s ) c l a s s ，i n t e r a c t i v ev o i c er e s p o n s e ( n 墩) c l a s sa n dt e x tt os p e e c h ( r r r s ) c l a s s a ni v r o b j e c ti sc r e a t e da u t o m a t i c a l l yf o ro n ev o i c ep o r ta f t e rs y s t e mi ss t a r t e d w h i l ea ne so b j e c ti s g e n e r a t e df o ro n ei v ro b j e c t o n l yo n er r so b j e c ti sc r e a t e df o ra l li v ro b j e c t sa n de s o b j e c t s e v e r yo b j e c ti sas e l f - o r g a n i z e de n t i t y , w h i c hc a na u t o m a t i c a l l yp r o c e s sm e s s a g e s f r o mo t h e ro b j e c t sa n ds e n dm e s s a g e st oo t h e ro b j e c t s a n i m a l sr e c o g n i z er u l es e ti sd e s c r i b e di nt h ee n dt oe x p l a i nt h ec o u r s eo ft r a n s l a t i o n f r o mp r o d u c tr u l e st od e c i s i o nt r e e k e y w o r d s ：i n t e r a c t i v ev o i c er e s p o n s e ；c o m p u t e r t e l e p h o n yi n t e g r a t i o n ( c t p ； c a l lc e n t e r ；e x p e r ts y s t e m ；d e c i s i o nt r e e 独创性说明 作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不雹含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获德大连理 工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 作者签名： 硒t 2 - 乒 大连耀工大学硕士研究生学位论文 大连理王大学学位论文版权使用授权蠛 本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用 援定”，圄意大连理工大学保留并向国家有关部门藏机构送交学位论文豹复印件期电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论 文。 作者签名： 导9 季签名： 弦礁 2 亟尘 坦年业月盟日 大连理工大学硕十学位论文 1 绪论 1 1 本文研究问题的提出 1 1 1 课题背景 呼叫中心起源于2 0 世纪3 0 年代，我国是在9 0 年代中后期引入，是指以电话接人为主 的呼叫响应中心，它为用户提供各种电话响应服务。 传统意义上的呼叫中心是指用电话作为接入手段，完成大规模信息分配和时间处理 业务的客户服务中心。现在将计算机与电话集成及时地应用系统也笼统地称为呼叫中 心。呼叫中心进入我国市场的初期，主要集中在电信业。随着网络集成技术的不断发展， 它从以前专用的硬、软件平台向网络化的方向发展，并由电信公司专门产品向其它领域 转移。 在与现代信息技术的结合方面，现代通讯技术、互联网技术和交互式视频信号系统 的发展将作用于呼叫中心，使其向着智能化、个人化、多媒体化、网络化、移动化发展。 一是多媒体技术与基于i n t e m e t 呼叫中心的融合。未来的呼叫中心将基于语音、数据和视 频等信息技术，从而使呼叫中心在功能上得以飞跃。二是与无线技术结合。呼叫中心进 一步与w a p 技术，a s r 技术的结合而产生的无线接入移动呼叫中心，可以扩展用户的使 用空间。三是与c r m 技术整合。c r m 的核心在于分析客户信息、发掘客户需求、把握 营销机会、实现客户价值，而呼叫中心作为企业的统一对外窗口将成为c r m 的统一对外 信息平台。四是虚拟呼叫中心的发展，可以最大限度地节省投资并做到人力资源的充分 利用。 综上所述，呼叫中心与越来越多的技术相结合，智能化水平要求不断提高。虽然呼 叫中心的概念在国内不属于新生事物，但可参考的实际成功经验不多。因此它的建设及 管理必然是一个曲折的发展过程。 1 1 2 呼叫中心简介 呼叫中心的应用起源于2 0 世纪3 0 年代，具有c t i 技术的呼叫中心是在8 0 年代末 9 0 年代初才发展起来的f 2 j 。经过几十年的发展，呼u 中心的服务内容、服务方式、服务 技术以及服务领域等各方面都有了长足的进步。i n t e m e t 的崛起，以及数据、话音和视 频传输网络三网合一技术的发展，给呼叫中心的应用带来了新的空间 3 】。 ( 1 ) 呼叫中心定义及基本功能 王宏玲：智能呼叫中心的设计与实现 呼叫中心，这个词来源于英语中的c a l lc e n t e r ，是指以电话接入为主的呼叫响应中 心，能为用户提供各种电话响应服务 4 。从技术上来讲，是指以信息技术为核心的建立 在计算机与电话集成技术上，充分利用通信网和计算机网的多项功能集成并与企业连接 成一体的完整的综合信息服务系统。它利用现有的各种先进的通信手段，有效的为客户 提供高质量、高效率、全方位的服务。呼叫中心所依赖的技术基础主要包括现代电信技 术、计算机网络技术和计算机电信集成技术( c t d 【5 ，同时，呼叫中心的规划设计和 运营管理也融入了现代管理科学的许多成分【6 。 呼叫中心发展到今天，其内涵已经不仅仅是提供电话支持和呼叫服务了，很多的呼 叫中心作为企业与客户的重要接触点，已经承担了企业营销策略的核心任务：电话销售、 客户维系、营销渠道管理、网络营销管理等。在这个意义上，呼叫中心不再是以前的呼 叫中心，而被称之为“互动营销中心” 7 o 呼叫中一c , , ( c a l lc e n t e r ) 的名字也不是唯一的，这里不妨列出一些它的别名或曾用名： 客户服务中心( c u s t o m e rs e r v i c ec e n t e r ) 、客户关照中心( c u s t o m e rc a r ec e n t e r ) 、客 户联系中心( c u s t o m e rc o n n e c tc e n t e r ) 、客户支持中心( c u s t o m e rs u p p o r tc e n t e r ) 等 等，至于技术支持热线、服务热线、联系热线等称谓就更多了。 现代呼叫中心至少应具备如下功能 8 - 9 ： 提供一站式服务形象 通过呼叫中心将企业内分属各职能部门为客户提供的服务，集中在一个统一的对外 联系窗口，最终实现一个电话解决所有问题的目标。呼叫中心与以往不同的是：不再存 在踢皮球的现象，不会把客户的电话转来转去，最后不了了之。呼叫中心对客户实行一 站式服务，客户一个电话进来，完成它所需要的服务，所有需电话转接的，确保有人服 务。 提高工作效率 呼叫中心应能充分整合系统各方面的资源，根据员工的技能、员工的工作地点、根 据来话者的需要、来话者的重要性、根据不同的工作时间天数来选择最好的同时也是最 可能接通的人工坐席、有效的减少通话时间、降低网络费用，提高员工业务代表的服务 质量，在第一时间内就将来话转接给正确的业务代表，通过呼叫中心发现问题并加以解 决。同时，自动语音应答系统可以将企业员工从繁杂的工作中解放出来，去处理更复杂、 直接和客户打交道的业务，提高了工作效率和服务质量。 节约开支 大连理工大学硕士学位论文 呼叫中心统一完成语音和数据的传输，用户通过语音提示即可轻易的获取数据库中 的数据，有效的减少每一个电话的时长，每一个坐席工作人员在有限的时间内可以处理 更多的电话，大大提高电话处理的效率及电话系统的利用率。 提高客户服务质量 自动语音设备可不间断地提供礼貌而热情的服务，即使在晚上，也可以利用自动语 音设备提取所需的信息，而且由于电话处理速度的提高，大大减少了用户在线等候的时 间。在呼叫到来的同时，呼叫中心即可根据主叫号码从数据库中提取相关的信息并传送 到坐席的终端上。这样，坐席工作人员在接到电话的同时就得到了很多与这个客户相关 的信息，简化了电话处理的程序。这在呼叫中心用于客户支持服务中心时效果尤为明显。 在用户进入客户支持服务中心时，只需输入客户号码有时甚至连客户号码也不需输入， 呼叫中心就可以根据它的主叫号码从数据库中提取与之相关的信息。这些信息既包括用 户的基本信息，诸如用户名称、电话、地址等，也可以根据以往的电话记录，了解已经 解决的问题与尚未解决的问题。这样双方很快就可进入问题的核心。呼叫中心还可根据 这些信息智能地处理呼叫，把它转移至相关专业人员的坐席上。这样客户就可以马上得 到专业人员的帮助，从而使问题尽快解决。 留住客户 一般客户发展进程是：潜在客户一新客户一满意的客户一留住的客户一老客户【l 。 往往失去一个老客户，所受到的损失往往需要有8 至9 个新客户来弥补，而2 0 的重要 客户可能为您带来8 0 的收益，所以留住老客户更为经济有效。学会判断最有价值的客 户，并奖励老客户，发现客户的需求并满足他们的需求，从而提高客户服务水平，达到 留住老客户的目的。 带来新的商业机遇 理解每一个呼叫的真f 价值，提高效率、收益、提高客户价值，利用技术上的投资， 更好地了解客户、并鼓励与客户保持密切联系，使产品和服务更有价值，尤其是可从每 一次呼口q 中捕捉到新的商业机会。 ( 2 ) 呼叫中心的产生和发展 根据有关资料显示，呼叫中心起源于三十年代的民航业，其最初的目的是为了能更 方便地向乘客提供咨询服务和有效地处理乘客投诉。随着科学技术的不断进步，管理思 想的不断发展，呼叫中心的内容经历了从单一到丰富，技术经历了从低级到高级，结构 经历了从简单到复杂的发展过程，今天的呼叫中心在企业的经营发展和客户的工作生活 中发挥着越来越大的作用，越来越成为企业与客户之间不可缺少的桥梁和纽带。呼叫中 心的发展过程大致分为以下几个阶段口1 ： 王宏玲：智能呼叫中心的设计与实现 第一代呼叫中心 这一阶段的呼叫中心也就是我们常说的热线电话。企业通常指派若干经过培训的业 务代表专门负责处理各种各样的咨询和投诉或简单的商务问题，顾客拨通指定的电话号 码可以与业务代表直接交谈，业务代表为打来电话的客户提供信息咨询、问题解答、投 诉处理等服务。此服务方式可以充分利用业务代表的专长，可以大大提高对顾客的服务 质量。缺点是没有采用c t i 技术，因此只能提供人工服务，服务单一，网络及操作系统 落后。目前，这种形式的电话服务几乎在所有的行业中仍然存在。该阶段服务质量的好 坏很大程度上取决于业务代表的素质。 第二代呼叫中心 随着业务量的增加和技术的发展，第一阶段的呼叫中心已经落后。越来越不能满足 企业的要求企业希望呼叫中心可以发展成为能提供一流的服务以吸引客户并增强现有 客户的忠诚度，最终为企业带来丰厚的利润的“客户联络中心”。随着c t i 技术的发展， 采用了c t i 技术的第二代呼叫中心系统就诞生了，它在人工接昕电话的基础上增加了基 于i v r ( 交互式语音应答) 技术的自动语音应答服务。自动语音应答服务的引入可以明 显的减轻服务中心人员的工作强度，其特点是大部分工作都由自动语音应答系统自动完 成，对于自动语音应答系统不能完成的任务则转交给人工坐席处理。它的引入为呼叫中 心带来了诸多的好处：减少了人工坐席的配备和相应的人员费用，并可提供7 x 2 4 小时的 服务。此外，随着技术的发展，坐席的工具也不仅仅局限于电话，计算机应用系统也越 来越多地应用于呼叫中心中。 第三代呼叫中心 i n t e r n e t 的发展为企业带来更多的发展机会，企业纷纷建立自己的站点宣传，而部分 企业又建立呼叫中心处理用户事物，如果可以在系统中增 j l l i n t e m e t 网关，客户就可以在 访问站点的同时，通过浏览器软件直接呼叫企业的呼叫中心。i n t e m e t 功能的加入使呼叫 中心真正从一个电话客户服务中心转变成为一个客户服务中心。呼叫中心与i n t e r n e t 结合 是呼叫中心发展的飞跃，它为客户提供统一的客户服务平台。呼叫中心的接入方式就不 再限于电话呼叫接入，客户可以选择通过电话、传真、e - m a i l 、w e b 等各种方式从呼叫 中心得到满意的服务，而且可以充分利用数据库的信息资源，为利用i n t e m e t 进行电子商 务活动莫定基础。因此基于i n t e r n e t 的第三代呼叫中心就诞生了。其优点是：同时提供自 动语音与人工服务，同时提供多种接入方式，此外还可以对坐席进行技能分组，采用先 进的操作系统及大型的数据库。 第四代呼叫中心 人连理上人学硕士学位论文 随着通信技术的进步和互联网的飞速发展，呼叫中心即将步入第四代，第四代呼叫 中心综合了前几代呼叫中心的优点，并逐渐与一些最新技术紧密融合，例如：w a p ( w i r e l e s s a p p l i c a t i o n p r o t o c o l 一无线应用协议) 、t t s ( t e x t t os p e e c h 自动语音合成) 、 a s r ( a u t o m a t i c s p e e c hr e c o g n i t i o n 自动语音识别) 和d w ( d a t aw a r e h o u s e 一数据仓库) 等等。此外，呼叫中心的管理也与客户关系管理( c r m ) 的思想紧密融合。 ( 3 ) 呼叫中心的核心技术 计算机电话集成( c t i ) c t i 技术是集数字程控交换、d s p 语音处理、计算机、总线、网络通信于一体的计 算机语音集成。计算机系统的用户界面、数据库、应用软件与交换通信系统的呼叫控制 相结合，提供基于呼叫的数据选择、计算机拨号、呼叫监视、路由和语音处理等功能。 并且能够实现各种媒体类型的信息传递，包括实时信号和非实时信号。 c t i 系统可以充分利用现代化的通信手段计算机技术为人们带来的便利。c t i 技术可 使电话与计算机系统实现信息共享，并允许根据呼叫者、呼叫原因、呼叫所处的时间段 和呼叫中心的通话状况等来选择呼叫路由、启动功能和更新主机数据库。 c t l 系统主要包括两大类型，它们分别基于电话系统和交换机系统。基于电话的c t i 系统只能控制该电话的来话和去话：而基于交换机的c t i 系统则可以全面控制电话、呼 叫、分组、引导和中继线，因而更适用于集成的呼叫中心环境。 c t i 技术在呼叫中心中的典型应用包括： 屏幕弹出功能：能在业务代表的p c 屏幕上及时显示客户信息； 协调的语音和数据传送功能：允许语音呼叫和有关数据在业务代表之间传递； 个性化的呼叫路由功能：允许系统根据i c m 信息分配呼叫； 预览功能：这是一种由软件控制的自动拨号装置，可以在呼叫发生前显示出客 户或潜在客户的有关信息； 预拨功能：由自动拨号装置按有无空闲业务代表可以处理呼叫的统计模式发出 呼叫。 自动呼叫分配( a c d ) 自动呼叫分配( a c d ) 系统是现代呼叫中心有别于一般热线电话系统和自动应答系统 的重要标志，其性能的优劣直接影响到呼叫中心的效率和顾客的满意度12 1 。在一个呼叫 中心系统中，a c d 可以处理成批的来电，并将这些来话按规定路由转发给具有类似职责 或技能的各组业务代表。各组业务代表被组成“连选组”，来电则按“先进先出”的次 序分配给“最悠闲的业务代表”。配备拥有先进路由指示功能的i s d n 设备的呼叫中心 王宏玲：智能呼叫中心的设计与实现 还可以自动识别出主叫的身份及其呼叫目的，然后将呼叫转接到最能满足主叫用户要求 的空闲业务代表。 交互式语音应答( i v r ) 1 v r 全称i n t e r a c t i v ev o i c er e s p o n s e ，其基本功能是通过电话、计算机语音设备实现 人一机之间的语音交互【1 ”。i v r 系统通过电话按键识别和用户语音识别来收集用户输入 信息，通过搜索引擎检索数据库系统，然后通过预先录制或现场合成的语音文件向用户 播放语音，让用户实现自助服务 1 4 】。 从用户的角度来看，i v r 系统可以提供两大类服务：是数据服务。用户通过i v r 可以向计算机系统输入、查询和获取数据。如账户查询、订单输入和交易处理等；二是 电话服务，r 可以根据用户的需求。随时实现人工服务和自动服务的切换。同时可以 利用驻留在数据库中的信息筛选来话并选择传送路出。以最大限度满足客户的个性化服 务需求。 目l j i j - i v r 广泛应用在呼叫中心、语音互联网等领域。在呼叫中心领域( 如诺基亚客 户服务中心等) ，1 v r 同时提供电话服务和数据服务，具有很强的电话功能和数据访问 功能。是计算机电话集成( c t i ) 的一项关键技术应用。在语音互联网领域( 如中国移 动的梦网工程等) 。i v r 主要的功能是实现语音接入和网络访问，通过电话为用户提供 数据服务，它是构建语音互联网的基础设备。 当前，1 泛采用的按链式i v r 需要用户按照提示的目录按部就班地操作，让人备感繁 琐，往往导致用户的中运放弃或干脆一开始就寻求人工服务。而语音识别技术( a s r ) 则采用先进的人机语言对话方式，摆脱了电话按键的束缚。只要用户对雷电话说出所需 的服务项目，即可轻松获得i v r 自动系统提供的信息服务。 w r 的发展趋势基于w 曲的i v r 应用系统。基于w e b 技术，采用b r o w s e r s e r v e r 体系结构，用户通过浏览器访问应用系统的第一层w e b 服务器，系统地应用服务由应 用服务器a p p l i c a t i o ns e r v e r 管理，以h t m l 文件形式由w e bs e r v e r 返回到浏览器，数 据则由企业的数据库服务器存储管理。基于w e b 的i v r 应用系统将采用v o i c e x m l 标 准和b s 结构，与现有企业信息系统使用同样的数据访问机制、访问接口，力求最大限 度利用企业已有的资源，实现i v r 与现有的企业信息系统的完美结合。 在这个框架中，语音浏览器构成i v r 的核心部分，其完成的功能包括：w e b 识别、 d t f m 识别、语音识别、呼叫控制、v o i c e x m l 解释器、电话语音接口、语音文件播放、 语音合成、流程控制、智能路由、事件处理等。而应用服务器则负责维护服务逻辑，执 行数据库操作和其它系统操作，生成v o i c e x m l 文件形式的对话内容。 计算机语音合成( t t s ) 大连理工大学硕士学位论文 从根本上讲，按照人类言语功能的不同层次，语言合成也可分成三个层次 1 5 - 1 6 1 ： 从文字到语音的合成( t e x t t o s p e e c h ) 从概念到语音的合成( c o n c e p t - t o s p e e c h ) 从意向到语音的合成( i n t e n t i o n - t o s p e e c h ) 这三个层次反映了人类大脑中形成说话内容的不同过程，涉及人类大脑的高级神经 活动。不难想象，即使是按规则的文字到语音合成( 文语合成) 也已经是相当困难的任 务。为了合成出高质量的语言，除了依赖于各种规则，包括语义学规则、词汇规则、语 音学规则外，还必须对文字的内容有很好的理解，这将涉及自然语言理解的问题。从这 一点讲，文语转换系统实际上也可看作一个人工智能系统。 用户交互管理 所谓用户交互管理c c m ( c u s t o m e r c o n t a c t m a n a g e m e n t ) n j 定义为提供呼叫指示、 事件报告、数据库功能、呼出电话策略的应用程序，同时它还可以提供对其它应用程序 和语音连接的接口。用户交互管理在呼叫中心技术方面曾一度显得无足轻重，当时由于 自动呼叫分配和交互式语音应答对呼叫中心体系结构的影响力甚微。因此，用户交互管 理系统被认为用处不大，但现在它己经成为立即获取客户数据最有效的方法。它不仅带 来了技术上的支持，同时使得终端用户的操作十分灵洲”】。 1 1 3 智能呼叫中心现状分析 交互式语音应答系统和专家系统应用的必要性显而易见。但是，现在的专家系统多 数是与i n t e m e t 相结合，而专家系统的应用基本上是在农业和医学领域 18 。”】。尽管我国 城市中网络的普及率逐年上升，但是绝大多数人使用i n t e m e t 还不是十分便利，更不能 做到随时随地的访问，而能做到这一点的还要算使用的最为广泛电话了。随着电信业务 的不断普及，移动业务的出现，也伴随着电信增值业务的相继出现，座机、手机、短信 息等方式都可以作为访问专家系统的方式，这样更加促进了专家系统的应用，例如，农 民可以通过电话，直接与专家系统相连，了解关于病虫害的预防措施，病人也可以通过 语音专家系统判断自己的病情。可见，专家系统的应用已经不再局限在电脑、i n t e i - n e t 上，而是应该向应用更加普及的电话上发展。 呼叫中心的不断发展对于坐席专家的要求也越来越高，专家们的服务水平，态度也 是呼叫中心服务质量的重要体现，而随着电话量的不断增加，可能要求专家提供2 4 小 时的服务，这对于专家来说是无法做到的，而普通的话务员有的时候是无法提供像专家 一样的权威的标准的答案。因此，有必要将专家的知识，观点通过知识获取，数据挖掘 等技术，形成专家知识库，再按照一定的规则形成专家系统，这样就可以提供如同专家 王宏玲：智能呼叫中心的设计与实现 般的服务。这一切都是在无人职守的情况下进行的，既节省了专家资源，降低了专家的 劳动强度，又提高了呼叫中心的服务质量，可谓一举两得。由此可见，交互式语音专家 系统的出现也就不足为奇了，它的出现符合了社会的需求。交互式语音专家系统有多种 成熟的学科作为支持，具有很强的生命力。 智能呼叫中心，继承了多种前沿学科，呼叫中心、计算机语音集成技术、语音合成、 语音识别、客户关系管理理论、人工智能、遗传算法、神经网络等等。如何将这些学科 有效的集成，形成一个功能强大的系统，就成为了智能呼叫中心的关键。 目前的智能呼叫中心中，仍然存在一些问题： ( 1 1 通常是一些常见的问题和一些常识性的知识事先用语音合成软件合成为语音文 件，当用户访问呼叫中心的时候只要向用户播放这些语音文件就可以了。但是涉及到个 性化的问题呼叫中心通常都是转接人工服务，由人工坐席来解答。而且，有些问题只有 这个领域的专家爿能解答。这样，呼叫中心只解决了一小部分问题。 ( 2 ) 通常语音系统的控制流程是事先定制的，而推理流程是经常变化的，语音流程 不能根据推理过程灵活变化。 ( 3 ) 普通电话输入功能单一，呼叫中心与用户进行交互的时候用户很难输入事实。 ( 4 1 一些智能呼叫中心的推理流程都是事先定制好的，不会根据不同的用户走不同 的推理路径。 f 5 ) 可扩展性不好，成型的呼叫中心中的领域知识都是针对某一领域，很难做到知 识的灵活更新。 上述问题严重影响了呼叫中心的智能化程度，由于公司的发展速度越来越快，客户 的数量急剧增加，如果没有人性化的、高质量的呼叫中心作为客户服务，很可能导致公 司失去大量的客户。而本课题研究的智能呼叫中心恰好能够解决上述问题，提高呼叫中 心的智能化水平，并为呼叫中一t l , 的智能化水平的提高打下坚实的基础。 t 2 课题的研究内容及章节安排 本文认为现有呼叫中心的接入方式已经固定，手机、互联网都可以接入呼叫中心， 如果再对呼叫中心的接入方式进行研究则没有太大意义。如果呼叫中心的信息容量没有 提高，那么无论呼叫中心采取什么样的接入方式，呼叫中心都将是无源之水。所以本文 的研究重点放在扩充呼叫中心信息含量上，为呼叫中心提供大量的人类知识，并赋予呼 叫中心解决问题的能力。 本课题提出将计算机语音技术( c o m p u t e rt e l e p h o n yi n t e g r a t i o n ) 与专家系统技术( e s ) 相结合实现通过普通电话或移动电话访问专家系统。研究的内容可以解决语音技术与专 大连理t 大学硕十学位论文 家系统技术结合而带来的语音流程控制复杂问题、人机交互不便问题以及大规模并行推 理问题。针对传统电话访问专家系统交互不便的特点，提出将产生式表示的专家知识转 换成决策树的形式，利用决策树进行推理以减少人机交互次数，提高推理效率。智能呼 叫中心设计采用程控交换技术、计算机语音技术、数据库技术以及人工智能特别是专家 系统技术。在整个系统设计上，提出基于面向对象设计，将专家系统推理模块、语音交 互模块及语音合成模块封装成面向对象的专家系统类、交互式语音类和语音合成类，并 对各种类对象进行有效管理。专家系统引入语音技术拓宽了专家系统的应用范围；语音 技术引入专家系统也突破了传统呼叫中心仅能解答一般的用户咨询的限制，使呼叫中心 具有一定的智能。 论文的主要内容有如下几个方面： 第一章为绪论：首先提出问题，综述本课题的背景，简单介绍了呼叫中心的现状以 及智能呼叫中心的现状，提出本文的研究内容及完成的工作。 第二章为智能呼叫中心的总体设计。介绍了系统的总体结构、设计模式的选择、模 块化的设计思想、多线程的软件设计以及专家系统推理模型的设计。 第三章描述了智能呼叫中心系统的实现方法。其中，分别介绍了系统的硬件环境、 系统的逻辑结构、专家系统推理模块的实现、状态机的设计以及系统的测试和具体实例。 第四章进行了模糊决策树的生成算法的研究。 然后为结论，对全文总结，指出不足，并对未来进行展望。 最后为参考文献、攻读硕士学位期间发表学术论文情况和致谢。 1 3 完成的工作 论文作者主要在大连理工大学系统工程研究所设计呼叫中心解决方案及担任系统 的开发工作，并且参与大连领先生物有限公司，辽宁省疾控中心呼叫中心平台开发实施 及维护工作。通过实际经验总结和理论研究，本文作者认为本课题研究的智能呼叫中心 要解决的问题主要有： ( 1 ) 专家系统推理问题 传统的专家系统通常采用产生式知识表示方法，进行前向、后向或混合的推理方法。 传统的推理方法虽然可以进行正确的推理，但是对推理过程中的交互次数没有考虑。如 果将专家系统应用于呼叫中心中，那么必须要考虑到专家推理过程中用户与呼叫中心的 交互次数，因为如果交互次数过多的话不仅外线端口的占用时间长而且占用大量系统资 源，影响呼叫中心的正常运行。所以如何提出一个正确、有效的推理方法是智能呼叫中 心要解决的重要问题。 王宏玲：智能呼叫中心的设计与实现 ( 2 ) 语音流程问题 通常语音系统的控制流程是事先定制的，而推理流程是经常变化的，如何能使语音 合成技术与呼叫中心结合并且使语音流程根据推理过程灵活变化将作为研究内容之一。 ( 3 ) 并行推理问题 要实现专家系统的访问脱离电脑，专家系统必须要集成在交换机或语音板卡中，而 且所有进入呼叫中心的呼叫将同时访问专家系统，专家系统需要支持多路推理，各路推 理的流程又互不相同，要解决多个推理同时进行且互不干扰的问题。 ( 4 ) 接收输入问题 普通电话输入功能单一，而呼叫中心与用户进行交互的时候需要用户输入事实，要 解决如何支持用户高效率输入事实的问题。 根据以上要解决的问题，本课题研究的智能呼叫中心要完成的工作如下： f 1 ) 改进专家系统知识表示方法 在智能呼叫中心中设计一个推理准确、有效的专家系统尤为重要。为了解决专家系 统推理过程中用户与呼叫中心交互次数过多的问题，本文提出在传统产生式知识表示基 础之上对知识表示进行改进。本文将决策树生成算法i d 3 算法进行改进，将知识表示转 化为决策树形式，以减少推理次数。本文中详细介绍了产生式知识表示向决策树知识表 示的转化方法及过程。 ( 2 ) 设计专家系统推理模型 限于呼叫中心的特殊应用环境，本文设计的专家系统各组成部分与传统的专家系统 有所不同。其中涉及到知识库的设计、推理机的设计、知识获取机制的设计、解释机制 的设计以及黑板的设计。专家系统推理模型的设计是本课题的重点。 ( 3 ) 实现多路专家系统同时推理 由于同时进入呼叫中心的用户很多，存在多路外线端口同时进行专家系统推理的情 况。这就要求系统有效地分配空间，合理的调用，以确保各路专家系统推理流程的同时 进行又不互相影响。这里，本文采用了多线程实现方法，针对每一路外线端口的呼叫启 动一路专家系统推理线程。解决了并行推理的问题。 f 4 ) 实现灵活的语音流程 由于推理过程的不确定，智能呼叫中心无法像普通呼叫中心一样制作固定的语音菜 单。所有对用户播放的语音都要根据专家系统推理的中间结果随时合成。这里，我们制 作了专门进行语音合成的语音合成服务器，呼叫中心和语音合成服务器之间使用s o c k e t 互相传递要合成的文本和合成之后的语音文件，并使用消息来实现调用。 f 5 1 问题选项重组与电话按键分析 大连理工大学硕士学位论文 由于电话按键简单，很难表达复杂的信息，而专家系统又需要用户的信息来继续推 理。所以在专家系统推理过程中，我们首先将专家系统推理得到的问题进行整理，把每 种情况作为一个选项让用户来选择。当用户进行选择之后，系统再根据用户输入的电话 按键进行分析，确定用户输入的信息，以进行下一步的推理。 ( 6 1 更深一步的理论研究 本文的最后还进一步研究了不精确产生式规则向模糊决策树的转化方法，提出通过 使用改进的模糊i d 3 算法生成模糊决策树的方法。现实世界中需要解决的问题是不精确 的，因此知识表示规则也应该是不精确的。如何将不精确规则转化为模糊决策树仍然需 要进一步的研究。 王宏玲：智能呼叫中心的设计与实现 2 智能呼叫中心的总体设计 2 1 系统的总体结构 在企业的局域网中，智能呼叫中心配置有c t i 服务器、数据库服务器、文件服务器、 邮件服务器、语音合成服务器，i n t e m e t 网关、坐席电脑以及一些外围设备( 坐席电话、 耳麦、打印机、u p s ) 。在c t i 服务器上安装了呼叫中心核心的硬件系统和软件系统。 语音卡是硬件系统的核心部分，电话网络中的电话中继线路( 多条电话线) 与语音卡的外 线模块相连，内线坐席电话与内线模块相连，语音卡为这些连接提供接口。 系统的拓扑结构描述如图2 1 所示： 图2 1 呼叫中心总体结构图 f i g 2 1n e t w o r kd i a g r a mo f c a l lc e n t e r 大连理工大学硕士学位论文 软件系统是呼叫中心系统最重要的部分。软件系统控制整个呼叫中心系统的正常运 行。它从语音卡获取信号音信息，对语音卡的模块进行控制；访问文件服务器和数据库服 务器读写文件和管理数据等等：另外，在其他各个服务器上还安装有辅助性质的其他软件 系统。 2 2 设计模式的选择 这里的设计模式指的是对鼎铭板卡提供的a p i 函数是采用同步( s y n c h r o n o u s ) 调用，还是采用异步( a s y n c h r o n o u s ) 调用。异步调用和同步调用存在着根本的区 别。对一个函数的同步调用，需要程序产生阻塞并等待函数调用执行完成，当完成操作 以后，函数才返回值，系统才会按照流程继续执行下去。而异步函数则完全不同，异步 函数在调用后，程序立即返回一个值，如果是s u c c e s s ，只是说明函数调用成功，但 并不能代表相应的操作已经完成。具体的操作是否完成，需要系统通过事件( e v e n t ) 的方式通知给程序。程序可以通过判断事件队列( e v e n tq u e u e ) 的事件来获取函数 异步执行的结果【2 。 比如，对一个通道进行挂机操作。如果是同步调用，那么函数执行后，系统则阻塞， 直到通道确实已经挂机了。系统才会返回s u c c e s s 。如果是异步函数的话，当调用了 挂机函数以后，马上返回值。系统并不阻塞，依旧继续下去。至于通道挂机是否成功则 要通过检测通道的挂机状态了。因此，同步函数可以满足通道较少的系统功能，对于每 一次呼叫，程序都要启用一个近来对他进行控制。而异步函数可以满足在多任务操作系 统下，多个并发进程同时执行呼叫控制的需要。 在本文设计的智能呼叫中心中，一块板卡可以最多可以具有1 6 路的通话能力，考 虑到今后可能采用多块板卡同时工作的情况，系统可能提供超过3 0 路甚至更多的通话 能力。若采用同步编程方式，对每一个外线端口的呼叫系统均启用一个进程对其进行控 制，尽管这样程序变得十分简单，但是每一个进程都要占用一定的内存空间，多个进程 将要耗费很大的内存资源。如果一条通道为一个进程所占用而采用同步调用的话，该进 程将顺序执行直到通话结束，这样系统在接入趋于峰值的时候将很可能同时启用很多个 进程从而造成无法响应。同步工作方式对c t i 主机的性能和处理器的性能要求过高故不 适合采用。因此，本文设计的智能呼叫中心采用异步调用设计模式。 2 3 模块化的设计思想 整个系统模块结构图如图2 2 所示： 王宏玲：智能呼叫中心的设计与实现 决策层 业务层 表示层 接八层 图2 2 呼叫中心模块结构图 f i g 2 2m o d u l ed i a g r a mo f c a uc e n t e r 数据层 模块化的设计思想即将呼叫中心软件分成几个功能模块，模块之间的通信通过一定 的接口来实现通过将系统模块化，整体层次清晰，便于开发实旌，而且软件结构性较强， 也有利于将模块进行组合，满足不同的功能需求。日后可在条件成熟时将其封装为e j b 或c o r b a 组件，构建分布式的大型呼叫中心。 根据系统的功能要求，整个呼叫中心系统由如下1 2 个模块组成：电话接入模块、 状态机模块、放音模块、留言模块、传真处理模块、电码防伪模块、语音合成模块、同 步录音模块、内线通信模块、转借内线模块、数据库接入模块、专家系统推理模块。 2 4 多线程的软件设计 在呼叫中心的软件中，并行处理是必须的。例如呼叫中心要满足多个电话并行接入 的需要，需要并行的处理电话接入操作、数据库操作、文件操作等多种操作。因此，为 了满足并行处理的需要，我们采用多线程技术来解决这个问题。可以说用进程和线程的 观点来研究软件是当今普遍采用的方法，进程和线程的概念的出现，对提高软件的并行 性有着重要的意义。 大连理工大学硕士学位论文 当前流行的w i n d o w s 操作系统，它能同时运行几个程序f 独立运行的程序又称之为 进程) ，对于同一个程序，它又可以分成若干个独立的执行流，我们称之为线程，线程 提供了多任务处理的能力。要讲解线程，不得不晚一下进程，进程是应用程序的执行实 例，每个进程是由私有的虚拟地址空间、代码、数据和其它系统资源组成。进程在运行 时创建的资源随着进程的终止而死亡。线程的基本思想很简单，它是一个独立的执行流， 是进程内部的一个独立的执行单元，相当于一个子程序，单独一个执行程序运行时，缺 省的运行包含的