《大数据分析与挖掘》实训教案-超市商品购买关联性分析实验指导手册

-11-超市商品购买关联性分析实验指导手册编制人:审核人:编制日期:版本号:超市商品购买关联性分析实验指导手册实验简介本实验对超市会员购物数据进行分析，以深入发掘消费者购物的个人偏好，并找到共性，从而能最终根据顾客的购买情况来帮助其优化营销方案和提升客户满意度。实验目的超市在运营中保存了交易明细账数据，我们考虑根据顾客购买商品的情况，分析商品购买之间的关联，从而为超市提供合理的建议。1、掌握数据挖掘中的关联分析方法；2、分析商品之间的潜在联系；3、分析顾客可能还会购买的商品；4、对超市运营和促销提供建议。实验要求实验要求实验者：1、了解数据挖掘中的关联方法；2、利用关联方法分析消费者购物偏好；3、利用数据挖掘与分析软件完成实验；4、完成实验报告。实验内容超市通常以快速消费品的销售为主，具有和百货、电子商务等不同的特征，比如消费者在购买决策和购买过程上就有自身的特点。快速消费品大都是日常用品，在采购时常出现即兴的情形，可能由于某些因素引发冲动购物。并且在购买时，可能对周围其他人的建议不敏感，更多取决于个人偏好，同时商品的外观、包装、广告、促销、价格、销售点等均对销售起到重要作用。在国内的快速消费品市场，商品品种的差异性不大，价格竞争的空间也小。如何对商品进行合理的布局，如何设计受欢迎的促销方案就成了超市竞争客户的一个关键点，而布局、广告和促销的设计必须贴近消费者，这就要求超市分析消费者购物的个人偏好，并且找到共性。本案例就是在该背景下，从一家中型超市结账记录数据库中，得到了某天会员购买记录数据，根据顾客的购买情况来帮助起优化营销方案和提升客户满意度。实验准备在实验前期要求学生必须一定的知识和技能，并准备实验所需的资料，包括：1、了解实验涉及到的理论知识；2、下载数据（某日顾客商品购买明细.csv）；3、在本机装有JDK环境下，下载安装大数据挖掘与分析软件；4、根据实验指导手册中的实验步骤熟悉软件的使用。实验步骤数据预处理导入数据打开大数据挖掘与分析软件，点击进入数据挖掘模块，点击工具栏上的【打开文件】按钮，导入实验数据“某日顾客商品购买明细.csv”（软件中文件类型选择*.csv），如图所示：图1实验数据导入面板数据说明通过数据展示面板或右上角的【编辑】功能查看数据：（1）表中共有939位顾客，属性值11个；（2）客户属性包括顾客购买的商品类型，有冻肉，啤酒、牛奶、甜食、灌装肉、灌装蔬菜、葡萄酒、蔬菜水果、饮料、鱼，鲜肉；其中“T”表示购买了该商品，“F”表示未购买该商品。（3）顾客商品购买明细信息如下：表1顾客商品购买明细信息表属性名称属性值属性名称属性值商品ID数值（编号）灌装蔬菜标称型冻肉标称型葡萄酒标称型啤酒标称型蔬菜水果标称型牛奶标称型饮料标称型甜食标称型鱼标称型罐装肉标称型鲜肉标称型（4）在数据展示中，数值型属性显示最大、最小、平均值、标准差；标称型属性则显示属性中类别的数量、权重。数据处理1、由于本节实验中的关联分析方法主要针对标称型数据进行分析，所以首先将数据中的无关字段移除：图2数据处理过程图3数据查看关联分析进入到关联规则功能面板，首先选择关联分析方法，本节实验我们选用关联分析中经典的算法Apriori算法，如图。图4关联方法的选择2、点击算法进行参数设置，如图，设置为默认参数值。大家可以尝试设置不同的参数进行实验。图5Apriori的参数设置在参数值中，其中最小置信度值为0.9，生成数量的规则为10条。3、点击【开始】进行关联分析实验。结果分析实验结果查看输出结果：图6关联结果展示步骤图7关联结果展示图结果描述在输出的结果中，我们可以得知最小支持度为0.9，执行次数为18次。在输出的10条规则中：规则采用“前件.1==>结论.2”的形式表示，前件后面的数字表示有多少个实例满足前件，结论后的数字表示有多少个实例满足整个规则，这就是规则的“支持度”。得到如下关联规则：关联规则支持率啤酒+甜食+灌装蔬菜==>葡萄酒109/118约为92%……十条关联规则中，多项商品多次出现，这就给出了一些显而易见的信息，例如购买甜食的顾客会再购买葡萄酒，购买水果，鲜肉的可能再购买牛奶，使得营养均衡搭配，实验者也可以从不同的角度分析不同的关联信息。提出方案分析完商品购买关联后，根据挖掘到的知识重新安排货架，重新布局超市，提供安排送货等附加服务，以提升市场竞争力。主要从以下几个方面帮助超市优化营销方案和提升客户满意度：营销方案解释建议促销方案设计一些商品捆绑销售套餐，提升购买价值。啤酒葡萄酒和甜食捆绑销售货架布局商品推荐……实验报告实验结束后学生需要撰写实验分析报告，报告需要体现实验的目的、实验的内容、实验过程，并根据实验结果得出结论。实验报告具体内容应该包括：1、实验目的本次实验的目的，明确清楚实验过程中需要学生掌握的内容。2、实验内容掌握关联分析方法，分析商品购买之间的关联，从而为超市运营提供合理的建议。3、实验过程和步骤详细记录实验步骤以及实验过程中