专利名称：轿车客户需求信息聚类分析系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种计算机应用技术领域的信息分析系统，具体说，是一 种轿车客户需求信息聚类分析系统。
背景技术：
面向客户的需求，利用现有的车型系列进行新车型的开发，是轿车生产企 业未来发展的趋势。有效分析客户需求，为客户提供有针对性的新车型轿车，将 会合理配置轿车企业有限的资源、显著提升企业的营销能力、降低营销成本、控 制轿车销售过程中可能导致客户不满的各种行为，保持忠诚客户，以实现企业利润最大化目标。但由于汽车可变配置的多样化及客户需求的个性化，直接获取的 客户需求信息往往差异太大，而且由于客户需求信息繁多，轿车生产企业从开发 成本角度考虑，也无法做到为每个客户量身定制车型。因此，为了实现轿车领域 的面向客户生产，必须对大量的客户需求信息，进行归类，划分出几种需求类型， 从而针对不同需求类型，开发新车型，最大意义上实现轿车开发的客户化。为了能够对大量的轿车客户需求信息进行归类分析，本发明提出采用聚类 分析技术对获得的客户需求信息进行分析，建立分类模型。使轿车生产企业正确 把握市场上客户需求的大体类型，并在此基础上实施面向客户的新车型开发。聚类分析技术是数据挖掘算法中非常重要的一种方法，它是一种基于无监 督的学习方法，可以把数据集合按定义的相似性进行分类。聚类技术主要用于进 行数据探索，并给出数据描述，而且还可以作为数据预测、内容检索等其他方面 应用的前期准备工作。把聚类分析技术应用到轿车客户需求信息分析中，对市场 上大量的轿车客户需求信息进行归类，使轿车企业能准确地了解客户和市场的需 求信息，根据不同类型的客户需求信息，开发相应的新车型，实现轿车企业真正 意义上的个性化生产。经对现有技术文献的检索发现，S Bruce Han等在《International Journal of Quality & Reliability Management))(国际质量与可靠性管理期刊)的2001年第一期第796页上发表的"A conc印tual QFD planning model"(质量功能设 计建模技术的研究)研究了客户需求信息的模糊性，采用质量功能设计技术处理 模糊的客户需求信息，把需求信息转换成产品技术说明书，认为它的填写过程是 将获取需求与将需求转化为技术要求两步合二为一。但该文研究的只是个别的客 户需求信息，没有涉及大批量的客户需求信息处理的情况，由于轿车制造企业面 向的是众多的客户和广大的市场，从成本和利润角度出发，无法满足单个甚至是 少量的客户需求。因此，根据轿车生产企业的实际情况，采用聚类分析技术分析 大批量的客户需求信息，对客户进行归类，使企业准确获取市场和广大客户的需 求信息，对縮短市场分析时间，降低生产成本，提高企业竞争力，具有重要现实 意义。发明内容本发明针对轿车生产企业的实际情况，提供一种采用聚类分析技术对广大 轿车客户需求信息进行分析的系统，使企业能对大量需求进行分析归类，然后针对不同类型客户，开发新的车型，从而实现轿车个性化生产，縮短市场分析时间， 降低生产成本，提高新车型的市场竞争力。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括需求信息采集模块、数 据库模块、异常检测模块、需求信息分析模块、调度模块和显示模块。所述需求 信息采集模块获得市场上大量的客户需求信息，并保存到数据库模块。所述异常 检测模块在分析需求信息采集模块采集的信息之前，对保存进数据库模块的需求 信息进行异常检测，排除异样或不安全的数据信息，并将处理后的信息保存到数 据库模块。所述需求信息分析模块对异常检测模块处理后的大量的需求信息采用聚类分析算法进行归类，并将处理后的信息保存到数据库模块，同时处理结果通 过显示模块以各种输出形式展现出來。由于处理的数据量庞大，需求调度模块用 于协调异常检测模块、需求信息分析模块和显示模块的执行，防止系统因数据量 大而降低系统分析效率。所述需求信息采集模块负责获取市场上客户的大量需求信息，通过网络输 入与填表的方式，采集客户需求信息。对于客户需求中模糊的信息，采用质量功 能设计技术处理。所述数 据库模块负责保存采集到的大量客户需求信息，保存经过异常测试过的数据，同时也保存对信息分析处理后的结果，为企业新车型的开发提供指导。所述异常检测模块是在进行信息分析归类之前，先检测待分析的客户需求 信息的合理性。尽量消除外来点，即干扰点。数据库模块中那些不正常的样本信 息就是影响后续聚类分析效果的干扰，往往这些干扰是不符合概率分布的。该模 块包括特征值计算模块、检测模块、更新模块和检测显示模块。特征值计算模 块负责计算原始数据的特征值；检测模块负责根据原始数据的特征值确定哪些数 据是合法的，哪些数据是非法的；更新模块负责及时更新检测的结果；检测显示 模块负责把检测结果以表格的形式输出。所述的需求信息分析模块包括信息预处理模块、输入输出缓冲模块、聚 类分析模块。信息预处理模块负责将来自数据库模块的信息数据转化，使数据的 类型一致。输入输出缓冲模块负责临时存储从数据库读取的数据，由于需求信息 分析模块处理的数据量很大，输入输出缓冲模块则使访问数据库模块的次数不过 于频繁，从而不影响分析数据的效率。聚类分析模块负责采用基于等价关系聚类 方法分析经过预处理后的数据，把大量的客户需求信息数据归类，建立数据分类 模型，并再次保存到数据库模块中。显示模块负责读取数据库模块中的数据分类模型，以形象化的方式展现给 使用者，为新车型的开发指导。结果展现通过表格、旋转透视表、柱状表及各种 统计图方式将数据分类结果展现出来。所述调度模块用于协调异常检测模块、需求信息分析模块和显示模块的执 行。在实现上调度模块作为主线程，异常检测模块、需求信息分析模块和显示模 块也分别用一个工作线程来实现。本发明的效果是，对采集到的大量的轿车客户需求信息进行了聚类分析， 建立了分类模型，实现了需求信息数据归类，使轿车生产企业能准确的了解市场 和客户的需求。传统的方法直接使用客户需求信息指导新车型的开发，但效率和 准确率都非常的低。采用本发明，使企业在新车型开发的前期即市场分析阶段縮 短60%的时间，并使分析的准确度提高近一倍，从而更能使轿车生产企业做到基 于市场或客户的生产，提高了企业新车型的市场竞争力。
图l本发明体结构框2轿车客户需求质量功能展开矩阵3异常检测模块架构4需求信息分析模块架构图5聚类分析模块分析数据流程6调度模块的结构流程图具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保 护范围不限于下述的实施例。本发明是采用基于等价关系聚类分析方法对大量的轿车客户需求信息进行 科学分析的系统，对这些需求数据进行归类，划分出不同类型的客户需求，使企 业能准确了解市场和客户的需求情况。以下给出实施例的说明。如图1所示，本实施例包括六大模块需求信息采集模块、数据库模块、异 常检测模块、需求信息分析模块、调度模块和显示模块。所述需求信息采集模块 获得市场上大量的客户需求信息，并保存到数据库模块。所述异常检测模块在分 析需求信息采集模块采集的信息之前，对保存进数据库模块的需求信息进行异常 检测，排除异样或不安全的数据信息，并将处理后的信息保存到数据库模块。所 述需求信息分析模块对异常检测模块处理后的大量的需求信息采用聚类分析算 法进行归类，并将处理后的信息保存到数据库模块，同时处理结果通过显示模块 以各种输出形式展现出來。由于处理的数据量庞大，需求调度模块用于协调异常 检测模块、需求信息分析模块和显示模块的执行，防止系统因数据量大而降低系 统分析效率。所述需求信息采集模块负责获取市场上客户的大量需求信息，通过网络输 入与填表的方式，采集客户需求信息。对于客户需求中模糊的信息，采用质量功 能设计技术处理，如图2所示。所述数据库模块负责存储采集到的大量原始客户需求信息，同时也存储对 信息分析处理后的结果，为企业新车型的开发提供指导。数据库模块也负责保存 经过分析处理后的数据分类结果。同时，为了检测原始客户需求信息的异常性， 数据库模块还保存经过异常检测但还没进行聚类分析的数据。所述异常检测模块是在进行信息分析归类之前，先检测原始客户需求信息 的合理性。尽量消除外来点，即干扰点。采用计算原始数据的特征值，并与设定 的阀值进行比较的方法检测原始需求信息是否存在异常。如图3所示，异常检测 模块包括特征值计算模块、检测模块、更新模块和检测显示模块。(1) 特征值计算模块读取数据库模块中的原始需求信息数据，计算特征值。r(X,) = ln((ln ", +1))丄(|] ln(l + .c,))，其中X,表示一位客户提出的需求信息，r(《)表示其需求信息的特征值，/7,表示其该需求信息属性值的个数，需求信息 属性可以包括轿车价格、发动机排放量、轿车动力性能等。《.。表示该需求信息的第j个属性值。计算后得到的特征值暂时保存在特征值计算模块缓冲区中， 以待检测模块的读取。(2) 检测模块负责读取特征值计算模块缓冲区内的特征值，并对这些特征值进行排序7XA)sr(x2)st(i3)《...sr(i")，然后根据确定的阀值s作为划分 合法和非法的分界线。如果数据i,的特征值r(x,)^s，则说明该数据是非法的， 相反，如果数据x,的特征值r(《)〉s，则说明该数据是合法的。e是异常数据所占比例的近似值，s越大，检测率越高，同时误报率也越高，根据统计经验， 一个需求信息数据集受"污染"的概率，即存在异常数据的概率通常小于5%，最到不超过15%，因此一般把阀值c设置在O. 05左右。(3) 更新模块用于更新相应的检测结果，保留经过检测是合法的数据，而删除经过检测非法的数据。(4) 检测模块负责采用表格的形式输出检测的结果。需求信息分析模块负责对经过检测合法的需求数据进行聚类分析。如图4所 示，该模块包括信息预处理模块、输入输出缓冲模块、聚类分析模块。(1)信息预处理模块，信息预处理模块负责将来自数据库模块的信息数据 转化，使数据的类型一致。比如客户的属性值是布尔变量或连续变量，这样的数 值并不能直接参加数据分析，需要将它们进行转化，把它们转变成能够直接进行分析的数值。采用原始需求数据的极值标准化 =~~:、"、，其中 为max{x,)} — min(x".}第i个客户需求信息的第j个属性值，这样所有的原始信息属性值都可被压縮到
闭区间内，使之类型一致，便于聚类分析模块的分析。(2) 输入输出缓冲模块负责临时存储从数据库读取的经过异常检测后的数 据，如果一次只是从数据库模块读取一个数据对象，则访问数据库的次数过于频 繁，会影响分析模块的整体效率。通过输入输出缓冲模块设置有输入缓冲区和输 出缓冲区，可以一次读取和存储多个数据对象，降低访问数据库模块的次数，提 高对经过异常检测后的数据集的分析归类效率。(3) 聚类分析模块负责采用基于等价关系聚类方法，分析经过预处理后的 数据，经过分析把这些数据归类，建立数据分类模型，并再次保存到数据库模块 中。如图5所示，分析的步骤是第一步，令客户需求信息集合1 = {^^2,...,、}中的w个客户需求信息各自成为一类，计算任意两个客户需求信息的相似度，其 中x,为其中某一客户的需求信息数据。第二步，将客户需求信息数据标准化，也称正规化，将第/个客户需求信息的第/个属性值Xy进行标准化后变换为 xy' = ^^7' = l,2,...,W，其中Xy.'经过正规化后的属性值，f和S分别为客户需求信息数据的平均值与标准差，即:^=丄|>,,，f)2， 《为属性值个数；第三步，根据任意两个客户需求信息数据之间的相似度，建立相 似度矩阵i 验证相似度矩阵i 是否具有传递性。若具有传递性，则转到步骤(4)，否则按照模糊等价矩阵的求法，计算矩阵的模糊等价矩阵；第四歩， 自定义一个阈值义，就可以将给定的客户需求信息集合划分不同的类，从而实现 了客户需求信息的归类。显示模块负责读取数据库模块中的数据分类模型，以形象化的方式展现给 使用者，为新车型的开发指导。结果展现通过表格、旋转透视表、柱状表及各种 统计图方式将数据分类结果展现出来。如图6所示，调度模块用于协调异常检测模块、需求信息分析模块和显示模块的执行。在实现上调度模块作为主线程，异常检测模块、需求信息分析模块和 显示模块也分用一个工作线程来实现。采用多线程技术可以实现对各个模块的洗 粒度控制，有利于程序的扩展和管理。调度模块利用一个线程信息块来记录异常 检测模块、需求信息分析模块和显示模块的相关信息。线程信息块实质是一个全 局变量，是线程之间共享信息的一种方式，有利于主线程进行调度管理。具体的 流程是首先启动异常检测模块线程，之后判断该线程是否执行完毕，若执行完， 则进入下一步，若还未完毕，则继续等待直至异常检测模块线程执行完毕；接着 启动需求信息分析模块线程和显示模块线程，之后判断这两个线程是否执行完 毕，若执行完，则终止线程，若还未完毕，则继续等待直至需求信息分析模块线 程和显示模块线程执行完毕。本发明的效果是，对采集的客户需求信息进行了聚类分析，建立了分类模 型，对大量的需求信息数据归类，使轿车企业能准确的了解市场和客户的需求。 传统的方法直接使用客户需求信息指导新车型的开发，但效率和准确率都非常的 低。采用本发明，使企业在新车型开发的前期即市场分析阶段縮短60%的时间， 并使分析的准确度提高尽一倍，从而更能使轿车企业做到基于市场或客户的生 产，提高了企业新车型的市场竞争力。
权利要求
1、一种轿车客户需求信息聚类分析系统，其特征在于，包括需求信息采集模块、数据库模块、异常检测模块、需求信息分析模块、调度模块和显示模块，其中所述需求信息采集模块获得市场上大量的客户需求信息，并保存到数据库模块；所述异常检测模块在分析需求信息采集模块采集的信息之前，对保存进数据库模块的需求信息进行异常检测，排除异样或不安全的数据信息，并将处理后的信息保存到数据库模块；所述需求信息分析模块对异常检测模块处理后的大量的需求信息采用聚类分析算法进行归类，并将处理后的信息保存到数据库模块，同时处理结果通过显示模块展现出来；所述需求调度模块用于协调异常检测模块、需求信息分析模块和显示模块的执行，防止系统因数据量大而降低系统分析效率。
2、 根据权利要求l所述的轿车客户需求信息聚k分析系统，其特征是，所述需 求信息采集模块负责获取市场上客户的大量需求信息，通过网络输入与填表的方式， 采集客户需求信息，对于客户需求中模糊的信息，采用质量功能设计技术处理。
3、 根据权利要求l所述的轿车客户需求信息聚类分析系统，其特征是，所述异常检测模块包括特征值计算模块、检测模块、更新模块和检测显示模块，其中特征值计算模块负责计算原始数据的特征值；检测模块负责根据原始数据的特征值 确定哪些数据是合法的，哪些数据是非法的；更新模块负责及时更新检测的结果； 检测显示模块负责把检测结果以表格的形式输出。
4、 根据权利要求l所述的轿车客户需求信息聚类分析系统，其特征是，所述的 需求信息分析模块包括信息预处理模块、输入输出缓冲模块、聚类分析模块，其 中所述信息预处理模块负责将来自数据库模块的信息数据转化，使数据的类型一 致；所述输入输出缓冲模块负责临时存储从数据库读取的数据；所述聚类分析模块 负责采用基于等价关系聚类方法分析经过预处理后的数据，把大量的客户需求信息 数据归类，建立数据分类模型，并再次保存到数据库模块中。
5、 根据权利要求l所述的轿车客户需求信息聚类分析系统，其特征是，所述显 示模块负责读取数据库模块中的数据分类模型，以形象化的方式展现给使用者，为新车型的开发指导，通过表格、旋转透视表、柱状表及各种统计图方式将数据分类 结果展现出来。
6、 根据权利要求l所述的轿车客户需求信息聚类分析系统，其特征是，所述调 度模块在实现上作为主线程，异常检测模块、需求信息分析模块和显示模块也分别 用一个工作线程来实现。
7、 根据权利要求1或6所述的轿车客户需求信息聚类分析系统，其特征是，所 述调度模块利用一个线程信息块来记录异常检测模块、需求信息分析模块和显示模 块的相关信息，线程信息块实质是一个全局变量，是线程之间共享信息的一种方式， 有利于主线程进行调度管理，其流程是首先启动异常检测模块线程，之后判断该 线程是否执行完毕，若执行完，则进入下一步，若还未完毕，则继续等待直至异常 检测模块线程执行完毕；接着启动需求信息分析模块线程和显示模块线程，之后判 断这两个线程是否执行完毕，若执行完，则终止线程，若还未完毕，则继续等待直 至需求信息分析模块线程和显示模块线程执行完毕。
全文摘要
一种计算机应用技术领域的轿车客户需求信息聚类分析系统，其中需求信息采集模块获得市场上大量的客户需求信息，并保存到数据库模块；异常检测模块在分析需求信息采集模块采集的信息之前，对保存进数据库模块的需求信息进行异常检测，排除异样或不安全的数据信息，并将处理后的信息保存到数据库模块；需求信息分析模块对异常检测模块处理后的需求信息采用聚类分析算法进行归类，并将处理后的信息保存到数据库模块，同时处理结果通过显示模块展现出来；所述需求调度模块用于协调异常检测模块、需求信息分析模块和显示模块的执行。本发明使企业在新车型开发的前期即市场分析阶段缩短60％的时间，并使分析的准确度提高近一倍。
文档编号G06Q10/00GK101256646SQ20081003483
公开日2008年9月3日 申请日期2008年3月20日 优先权日2008年3月20日
发明者彭颖红, 进 戚, 杨子立, 王伟明, 洁 胡 申请人:上海交通大学