JP2015103179A - 行動特徴抽出装置、方法、及びプログラム - Google Patents

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健司 江崎
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典子 高屋
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Sukenori Tanaka
佑典 田中
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Abstract

【課題】各業務者についての業績特徴量及び行動特徴量から、業績特徴量と相関のある行動特徴量を抽出し、業績を改善、向上させる知見を抽出できる。【解決手段】統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224によって、業務者の業績特徴量を被説明変数、業務者の複数の行動特徴量を説明変数とする回帰モデルにおける、複数の行動特徴量に対する重み係数を、業績特徴量と回帰モデルとが一致し、かつ、複数の行動特徴量に対する重み係数の絶対値の総和が最小となるように更新する。反復判定部227によって、予め定められた反復終了条件を満たすまで、統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224による更新を繰り返すことにより、業績特徴量と相関のある行動特徴量を抽出する。【選択図】図4

Description

本発明は、行動特徴抽出装置、方法、及びプログラムに係り、特に、業績特徴量と相関のある行動特徴量を抽出する行動特徴抽出装置、方法、及びプログラムに関する。
近年、業務の電子化やセンサの発達による行動ログの取得が進み、オフィス行動のデータが取得可能な企業が増えてきている。そのため収集したオフィス行動のデータを有効活用し業績を改善、向上させる施策に取り組むことが重要になっている。
オフィス行動の分析には、PCの作業ログを収集し業務効率が良い人が行っている行動を抽出して類似業務へその行動を水平展開することや、業務中の対面コミュニケーションのログから業績が良いチームと悪いチームを比較し、良いチームが行っているコミュニケーションをほかのチームでも促す施策を打ち、業績を向上させる施策が行われてきた。
例えば後者の場合は、業績が良いチームと悪いチームそれぞれで特徴量を抽出し、各チームで特徴量の違いに優位差があるものを検定で発見する方法がある(非特許文献1)。
渡邊純一郎ほか、「コールセンタにおける職場の活発度が生産性に与える影響の定量評価」、情報処理学会論文誌 Vol.54 , No.4, pp.1470-1479 (2013年4月)
本発明では、各業務者について、その業績を定量的に計測可能な数値で表したもの(業績特徴量)及びその業務者の特定の時期における行動状態を定量的に計測可能な数値で表したもの(行動特徴量)から、業績特徴量と相関のある行動特徴量を抽出し、業績を改善、向上させる知見を抽出できる行動特徴抽出装置、方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の行動特徴抽出装置は、業務者集団に含まれる各業務者についての業績特徴量及び複数の行動特徴量を記憶した記憶手段と、前記業務者の前記業績特徴量を被説明変数、前記業務者の前記複数の行動特徴量を説明変数とする回帰モデルにおける、前記複数の行動特徴量に対する重み係数を、前記業績特徴量と前記回帰モデルとが一致し、かつ、前記複数の行動特徴量に対する重み係数の絶対値の総和が最小となるように更新する特徴重み更新手段と、予め定められた反復終了条件を満たすまで、前記特徴重み更新手段による更新を繰り返すことにより、前記業績特徴量と相関のある行動特徴量を抽出する反復判定手段と、を含んで構成されている。
また、本発明の行動特徴抽出方法は、業務者集団に含まれる各業務者についての業績特徴量及び複数の行動特徴量を記憶した記憶手段と、特徴重み更新手段と、反復判定手段とを含む行動特徴抽出装置における行動特徴抽出方法であって、前記特徴重み更新手段によって、前記業務者の前記業績特徴量を被説明変数、前記業務者の前記複数の行動特徴量を説明変数とする回帰モデルにおける、前記複数の行動特徴量に対する重み係数を、前記業績特徴量と前記回帰モデルとが一致し、かつ、前記複数の行動特徴量に対する重み係数の絶対値の総和が最小となるように更新し、前記反復判定手段によって、予め定められた反復終了条件を満たすまで、前記特徴重み更新手段による更新を繰り返すことにより、前記業績特徴量と相関のある行動特徴量を抽出する。
また、本発明のプログラムは、コンピュータを、上記の行動特徴抽出装置の各手段として機能させるためのプログラムである。
以上説明したように、本発明の行動特徴抽出装置、方法、及びプログラムによれば、業績特徴量を被説明変数、複数の行動特徴量を説明変数とする回帰モデルにおける、複数の行動特徴量に対する重み係数を、業績特徴量と回帰モデルとが一致し、かつ、重み係数の絶対値の総和が最小となるように更新することを繰り返すことにより、各業務者についての業績特徴量及び行動特徴量から、業績特徴量と相関のある行動特徴量を抽出し、業績を改善、向上させる知見を抽出できる、という効果が得られる。
本発明の第1の実施の形態の行動特徴抽出装置の機能的構成を示すブロック図である。 コミュニケーションログバッファ及び業績ログバッファの内容を示す図である。 コミュニケーション特徴量バッファ、業績特徴量バッファ、及びコミュニケーション特徴重みバッファの内容を示す図である。 本発明の第1の実施の形態の行動特徴抽出装置の高業績行動特徴重み算出部の構成を示すブロック図である。 統計量バッファの内容を示す図である。 コミュニケーション特徴重み出力バッファ及び業績出力バッファの内容を示す図である。 本発明の第1の実施の形態の行動特徴抽出装置における行動特徴抽出処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。 本発明の第4の実施の形態の行動特徴抽出装置の機能的構成を示すブロック図である。 本発明の第4の実施の形態の行動特徴抽出装置における行動特徴抽出処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
<本発明の概要>
本発明はオフィスで業務等をする際のオフィス行動ログと業績のログとを入力とし、オフィス行動ログと業績のログを用いて高業績者が行っている行動の特徴を抽出し、業績の改善、向上させる知見を抽出する。
例えば、業務を行う際に作業の目的を把握したり、最近おこった問題の情報収集をしたりするための情報収集を効率よく行うために、各部署で多くの人とコミュニケーションしており、かつ、情報をたくさん知っているハブとなる人物を、多部署で知っていることが、高業績者に多い傾向がある、といった知見を抽出することができる。
また、例えば、業務端末における操作ログを入力とし、高業績者が行っている作業内容を抽出することができる。具体例としては、反復して利用する項目をメモとして端末に表示しコピーして誤った入力を防ぐ処理をする傾向があるなどを抽出できる。また、対面コミュニケーションのログを入力とし、高業績者が行っているコミュニケーションの傾向を抽出することができる。具体例としては、他部署の上司とエッジがつながる傾向があるなどを抽出することができる。このような異なる入力を複数利用して行動特徴を抽出することが可能であるが、本発明の実施の形態においてはメール等でのコミュニケーションをオフィス行動ログ、個人の業務対応数を業績のログの例として用いることとする。
高業績者の行動特徴を抽出する場合に、行動特徴量と業績特徴量の相関係数を行動特徴量ごとに算出して相関係数が高いものを高業績者の行動特徴として抽出する方法がある。
しかし、この方法では行動特徴量がどの程度業績特徴量を説明しているのかが明示的に与えられない点や、複数の行動特徴量の相乗効果を考えることができていない。
そこで、本発明の実施の形態では、業績特徴量を行動特徴量でモデル化することで、どの行動特徴量がどれくらい業績に寄与しているのかや複数の行動特徴量の掛け合わせをモデル化することを実現する。
具体的には、業績に効果がない行動特徴量はモデル内で利用されないことから行動特徴量を選択することができ、あるいは、業績に効果がある行動特徴量の効果、及び複数の行動特徴量の掛け合わせの効果を、モデル内で重みとして算出し効果を明らかにすることができる。
<第1の実施の形態>
<システム構成>
本発明の第1の実施の形態に係る行動特徴抽出装置100は、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、後述する行動特徴抽出処理ルーチンを実行するためのプログラムを記憶したROM(Read Only Memory)とを備えたコンピュータで構成されている。このコンピュータは、機能的には、図1に示すように、コミュニケーションログ・業績ログ入力部10、演算部20、及び高業績者行動特徴出力部40を含んだ構成で表すことができる。
コミュニケーションログ・業績ログ入力部10は、業務中のメール等におけるコミュニケーションに関するログであるコミュニケーションログと、その人がどのような業績をあげたかを記録したものである業績ログとの入力を受け付け、後述するコミュニケーションログバッファ211にコミュニケーションログを書き込み、業績ログバッファ212に業績ログを書き込む。
コミュニケーションログは、図2のコミュニケーションログバッファ211に示すように、業務者集団のある業務者に固有のユーザIDと、業務者がメールなどのコミュニケーションをした時間と、その相手とを入力とする。
ここで、図2のコミュニケーションログバッファにあるtは、コミュニケーションを行った日時である。iはメールの送信者及び受信者のIDであり、関連する業務者数分のユーザIDを格納している。関連する業務者数分のユーザIDを格納している理由は、コミュニケーション特徴量がこれら関連する業務者それぞれの特徴量として作成可能とするためである。
ここで全業務者数をUとする。
業績ログは、図2の業績ログバッファ212に示すように、業務者集団の各業務者について、日報のようにある日(時)単位でその人が達成した業務の量を記録したもの等である。
ここで、図2の業績バッファにあるtは、記録された日時である。iはユーザIDであり、その業績を達成した業務者のユーザIDである。業績ygiは業績の量を表し、gは業績タイプIDであり、業績の種類を表し、すなわちこのモデルで取り扱う業績特徴量の件数(次元)を表す。
ここで全業績タイプ数をNyとする。
演算部20は、行動特徴算出部21、高業績行動特徴重み算出部22、コミュニケーション特徴重み出力バッファ231、及び業績出力バッファ232を備えている。
行動特徴算出部21内のコミュニケーションログバッファ211及び業績ログバッファ212は、それぞれ高業績行動特徴重み算出部22内部のコミュニケーション特徴量バッファ221、業績特徴量バッファ222と接続されている。高業績行動特徴重み算出部22内部のコミュニケーション特徴重みバッファ223および業績特徴量バッファ222は、それぞれコミュニケーション特徴重み出力バッファ231、業績出力バッファ232と接続されている。なお、コミュニケーション特徴量バッファ221及び業績特徴量バッファ222は、記憶手段の一例である。
行動特徴算出部21は、コミュニケーションログバッファ211から各業務者のコミュニケーション特徴量を抽出し、コミュニケーション特徴量バッファ221に書き込む(図3参照)。
ここで書き込むコミュニケーション特徴量をxifと表現する。このとき、iはユーザIDを、fはこのモデルで取り扱うコミュニケーション特徴量の件数(次元)を表す。特徴量が得られた時間tを明示する場合には、xif(t)と表記するが、以下では、「(t)」を省略して表示する。xifは、コミュニケーションログや業績ログのデータ内容によって異なるが、定量的に測定可能な数値を用いるものであり、例えば、ユーザID=iの人がメールでやりとり(発信および受信)した総人数と、全体の業務者がメールでやりとりした総人数の平均との割合0.5を、1つ目のコミュニケーション特徴量xi1とする。
他にもコミュニケーションした回数やメールでやりとりした人の総人数の平均などさまざまなコミュニケーション特徴を特徴量として生成し、コミュニケーション特徴量バッファ221に書き込む。
ここで、どのようなコミュニケーション特徴量を用いるかは目的によって異なるため、同じメールでのコミュニケーション特徴量と言っても、表現したい内容によってコミュニケーションログから算出されるコミュニケーション特徴量には様々なものが存在する。
例えば、メールの送受信回数をコミュニケーション特徴量にする場合で、その人の業績は部署の特徴によって決まるのであれば、メール送信者についてもメール受信者についても区別しないで特徴量を作成する。同様に、会議に参加した回数をコミュニケーション特徴量にする場合では、スケジュール上会議に参加していた業務者の各々について、参加回数を特徴量として作成する。具体的には、一例としてコミュニケーションログに業務者iが含まれる回数を特徴量にする。
一方、その人の業績が誰に自発的なコミュニケーションをしているのかで決まるのであれば、例えばその人を知っているかどうかが重要なケースにおいて受信した情報を用いて、特徴量を作成する。
具体的には、一例としてコミュニケーションログの受信者側に業務者iが含まれる回数を特徴量にする。
さらに、その人の業績がどれくらい部署で頼られているか、認知されているかで決まるのであれば、送信された情報で特徴量を作成する。
具体的には、一例としてコミュニケーションログの送信者側に業務者iが含まれる回数を特徴量にする。
これらの情報は、関連する面もあるが独立と考えても問題ないので特徴量として全てを利用することも可能である。また、コミュニケーションログからコミュニケーション特徴量を作成する場合には他の算出方法も可能で、例えばある人に送信受信両方行っているかが条件でその条件にあう人数や回数を特徴量にすることなど、様々な特徴量を考えることができる。
また、行動特徴算出部21は、業績ログバッファ212から各業務者の業績特徴量を抽出し、業績特徴量バッファ222に書き込む(図3参照)。ここで算出される業績特徴量をygiと表現する。このとき、iはユーザIDを表し、gはこのモデルで取り扱う業績特徴量の件数(次元)を表す。
業績特徴量ygiは、例えば処理した契約伝票の数11件などである。他にもアウトバウンドでかけた電話の件数など、定量的な数値として測定可能な様々な業績特徴を業績特徴量として生成し、業績特徴量バッファ222に書き込む。
ここで、コミュニケーション特徴量の数をNx、業績特徴量の数をNyとする。業績特徴量の数は先に述べた全業績タイプ数と異なっていてもよい。特徴量が得られた時間tを明示する場合には、ygi(t)と表記するが、以下では、「(t)」を省略して表示する。
高業績行動特徴重み算出部22は、コミュニケーション特徴量バッファ221、業績特徴量バッファ222、及びコミュニケーション特徴重みバッファ223を備えている。
高業績行動特徴重み算出部22は、まず、コミュニケーション特徴重みをランダムに初期化し、コミュニケーション特徴重みバッファ223に格納する(図3参照)。コミュニケーション特徴重みは、変数wgfで表わされ、業績特徴量ygi及びコミュニケーション特徴量xifの組み合わせを重みづけする変数である。fは、このモデルで取り扱うコミュニケーション特徴量の件数(次元)を表し、gはこのモデルで取り扱う業績特徴量の件数(次元)を表す。重みwgfは、高業績行動特徴重み算出部22のモデルによるが、一番基本的な場合としては業績特徴量及びコミュニケーション特徴量の組み合わせ毎に重みを算出するため、Nx×Ny次元のパラメータを重みとし、ランダムに初期化される。
高業績行動特徴重み算出部22は、この後の学習回数のループ数を数えるための学習回数nを0に初期化する。
高業績行動特徴重み算出部22は、図4に示すように、更に、統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224、統計量バッファ225、学習回数や勾配係数や正則化係数などを記憶したパラメータ記憶部226、及び反復判定部227を備え、以下に説明する一次元の回帰モデルを用いるとする。
このとき、業績特徴量を被説明変数、コミュニケーション特徴量を説明変数とし正則化を行った回帰モデルを用いることで高業績者の行動特徴を抽出する。
ここで、重みはNx×Ny個存在している。
統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224は、まず、学習回数nを+1インクリメントする。
次に、重みを学習する際に、以下の式に示す目的関数L1を最小化するように重みを更新する際に必要な統計量を算出する。
ここで、iはユーザIDを、fはコミュニケーション特徴量の次元を、gは業績特徴量の次元を表す変数である。δは正則化係数であり、正則化係数δはパラメータ記憶部226に格納されている。
統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224は、以下の(1)式に従って、統計量Ygfを算出し、統計量Ygfを統計量バッファ225に書き込む(図5参照)。
上記の目的関数L1は最小値であるほど業績特徴量と回帰モデルとが一致することを示す。また、コミュニケーション特徴量による業績特徴量の回帰式の誤差と共に、コミュニケーション特徴量の重みが多くの変数で0になるようにL1正則化を行う式を用いている。
これにより業績にあまり効果がないコミュニケーション特徴量は重みが0になり、重みが正または負の値で絶対値として一定閾値以上の大きな値を持つ特徴量を、業績特徴量と相関のある高業績者の行動特徴として抽出することが可能になる。また、上記の一定閾値の大きさは、正則化係数δの大きさによって調整される。
統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224は、全てのf、全てのgについて、下記の式に基づいて、上記の目的関数L1を最小化するように重みwgfを更新する。
ここで更新方法としては確率的勾配法を用いる式を用いる。ただし更新方法は任意である。
更新処理の結果は、コミュニケーション特徴重みバッファ223に書き込まれる。またεは勾配係数であり、勾配係数εはパラメータ記憶部226に格納されている。
ここでsoftmax(a,δ)はソフトマックス関数であり、aが閾値(−δ,δ)(δは正則化係数)の間の場合は0を返し、それ以外の場合は、aが正であればa−δを、aが負であればa+δを返す関数である。
反復判定部227は、学習回数nが予め定められた最大値Nに達したか否かを判定し、学習回数nが最大値Nに達していない場合には、統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224の処理を繰り返し、学習回数nが最大値Nに達している場合には、統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224の処理を終了する。ここで、学習回数nの最大値Nはパラメータ記憶部226から読み取られる。
反復判定部227は、図6に示すように、コミュニケーション特徴重み出力バッファ231に、統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224により最終的に更新されたコミュニケーション特徴重みwgfを書き込む。また、業績出力バッファ232に、業績特徴量バッファ222の業績特徴量ygiを書き込む。
コミュニケーション特徴重み出力バッファ231及び業績出力バッファ232の内容が、業績特徴量と相関のあるコミュニケーション特徴量として、高業績者行動特徴出力部40により出力される。
<行動特徴抽出装置の作用>
第1の実施の形態の行動特徴抽出装置100に、業務者集団に関する業績ログ及びコミュニケーションログが入力されると、行動特徴抽出装置100によって、コミュニケーションログバッファ211、業績ログバッファ212に格納される。そして、行動特徴抽出装置100において、図7に示す、行動特徴抽出処理ルーチンが実行される。
まず、ステップS211で、行動特徴算出部21によって、コミュニケーションログバッファ211の全業務者のデータ、及び業績ログバッファ212の全業務者のデータを読み込む。ステップS212では、行動特徴算出部21によって、上記ステップS211で読み込んだデータから、各業務者のコミュニケーション特徴量を各々抽出し、コミュニケーション特徴量バッファ221に格納する。また、行動特徴算出部21によって、上記ステップS211で読み込んだデータから、各業務者の業績特徴量を各々抽出し、業績特徴量バッファ222に格納する。
そして、ステップS213において、コミュニケーション特徴重みwgfの各々をランダムに初期化して、コミュニケーション特徴重みバッファ223に格納する。また、学習回数を0に初期化して、パラメータ記憶部226に格納する。
ステップS214では、統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224によって、学習回数を+1インクリメントすると共に、コミュニケーション特徴重みバッファ223に格納されたコミュニケーション特徴重みwgf、コミュニケーション特徴量バッファ221に格納された各業務者のコミュニケーション特徴量xif、及び業績特徴量バッファ222に格納された各業務者の業績特徴量ygiに基づいて、(g、f)の全ての組み合わせについて、上記(1)式に従って統計量Ygfを算出し、統計量バッファ225を更新する。
そして、ステップS215において、統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224によって、(g、f)の組み合わせについて、コミュニケーション特徴重みバッファ223に格納されたコミュニケーション特徴重みwgf、コミュニケーション特徴量バッファ221に格納された各業務者のコミュニケーション特徴量xif、及び統計量バッファ225に格納された統計量Ygfに基づいて、上記(2)式に従ってコミュニケーション特徴重みwgfを算出し、コミュニケーション特徴重みバッファ223を更新する。
ステップS216では、(g、f)の全ての組み合わせについて、上記ステップS215を実行したか否かを判定し、上記ステップS215を実行していない(g、f)の組み合わせが存在する場合には、上記ステップS215へ戻り、当該(g、f)の組み合わせについて、コミュニケーション特徴重みwgfを更新する。一方、(g、f)の全ての組み合わせについて、上記ステップS215を実行した場合には、ステップS217へ移行する。
ステップS217では、反復判定部227によって、学習回数が、予め定められた上限回数を満了したか否かを判定する。学習回数が、予め定められた上限回数に到達していない場合には、上記ステップS214へ戻る。一方、学習回数が、予め定められた上限回数を満了した場合には、ステップS218へ移行する。
ステップS218では、コミュニケーション特徴重みバッファ223に格納されたコミュニケーション特徴重みwgfの各々を、コミュニケーション特徴重み出力バッファ231に格納し、業績特徴量と相関のあるコミュニケーション特徴量として、高業績者行動特徴出力部40により出力し、行動特徴抽出処理ルーチンを終了する。
以上説明したように、第1の実施の形態に係る行動特徴抽出装置によれば、業績特徴量を被説明変数、複数のコミュニケーション特徴量を説明変数とする回帰モデルにおける、複数のコミュニケーション特徴量に対する重み係数を、業績特徴量と回帰モデルとが一致し、かつ、重み係数の絶対値の総和が最小となるように更新することを繰り返すことにより、各業務者についての業績特徴量及び行動特徴量から、業績特徴量と相関のあるコミュニケーション特徴量を抽出し、業績を改善、向上させる知見を抽出できる。
また、任意のオフィス行動のログから算出されるコミュニケーション特徴量のなかから業績に関連し、かつ高業績者が特に行っているコミュニケーション特徴の選択と、選択されたコミュニケーション特徴の重みを抽出することが可能であり、抽出したコミュニケーション特徴を促す施策に利用することができ、ログを取得した環境に応じた業績の改善、向上の施策・システムを作成することを支援することが実現できる。
<第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態について説明する。なお、第2の実施の形態に係る行動特徴抽出装置の構成は、第1の実施の形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
第2の実施の形態では、モデルの形式が、第1の実施の形態と異なっている。
<システム構成>
第2の実施の形態に係る行動特徴抽出装置の高業績行動特徴重み算出部22は、以下の式で表わされるn次の線形回帰モデルを利用して、業績ごとのコミュニケーション特徴量の重みを算出する。
ただし、Sg12とはコミュニケーション特徴量xi1とxi2との間の相乗効果を表す重み係数であり、二つの特徴量が同時に高いときほど業績に効果がある場合に大きい値を取り、そうでない場合には0になる。
上記のモデルは二次のコミュニケーション特徴量を用いてモデルを算出しており、用いる重みの数は、Nx×Nx×Ny+Nx×Nyになる。
このとき、業績特徴量を被説明変数、コミュニケーション特徴量を説明変数とし正則化を行った回帰モデルを用いることで高業績者の行動特徴を抽出する。
このモデルはn次まで拡張することが可能である。
二次のコミュニケーション特徴量を考えることで、次の二つの効果が考えられる。
まずは、あるコミュニケーション特徴量xifの二次の項が入ることにより、一次では線形だった業績への効果が二次関数になり、多くの人数と会話することは業績に有効だが一定数を超えると業績に悪影響を及ぼすといったことがモデル化できる。
また、あるコミュニケーション特徴量xi1とxi2の相乗効果を考えることで、例えば若手社員は多くの人と会話することが業績に有効だが、ベテラン社員は多くの人と会話することが業績向上に有効でないなどをモデル化して検証することができる。
例えば、xi1を、年齢30歳以下の若手社員かどうかのカテゴリカル特徴量とする。つまり、xi1を、業務者iが若手社員であればxi1は1を、そうでなければ0をとる特徴量とする。さらにxi2を入力データから業務者iがコミュニケーションした総ユニーク人数を算出した特徴量であるとする。この場合、若手社員であれば、xi1*xi2は非0のため、重みが業績に効果があるが、若手社員でない場合には総ユニーク人数という特徴量は業績に効果を及ぼさないモデルとなる。
統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224は、重みwgfを学習する際に、次に示す目的関数L2を最小化するように重みを更新する際に必要な統計量を算出する。
ここで変数fとf’とはこのモデルで取り扱うコミュニケーション特徴量の件数(次元)であり、fは相乗効果の第一項、f’ は相乗効果の第二項を表す。δは正則化係数である。sgff'はコミュニケーション特徴量xifとxif'との間の相乗効果を表す項の重みである。
統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224は、以下の式に従って、統計量Ygf、Bgff'を算出し、統計量Ygf、Bgff'を統計量バッファ225に書き込む。
上記の目的関数L2は最小値であるほど業績特徴量と回帰モデルとが一致することを示す。また、コミュニケーション特徴量による業績特徴量の回帰式の誤差と共に、コミュニケーション特徴量の重みが多くの変数で0になるようにL1正則化を行う式を用いている。
これにより、以下の式に示すように、業績特徴量にあまり効果がないコミュニケーション特徴量とコミュニケーション特徴量の組み合わせとは重みが0になり、重みが大きな値を持つコミュニケーション特徴量とコミュニケーション特徴量の組み合わせとを、高業績者の行動特徴として抽出することが可能になる。
統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224は、下記式に基づいて上に述べた目的関数L2を最小化するように重みwgf、sgff'を更新する。
ここで更新方法としては確率的勾配法を用いる式を用いる。ただし更新方法は任意である。
ここでsoftmax(a,δ)はソフトマックス関数であり、aが閾値(−δ,δ)(δは正則化係数)の間の場合は0を返し、それ以外の場合は、aが正であればa−δを、aが負であればa+δを返す関数である。またεは勾配係数である。勾配係数はパラメータ記憶部226から読み取られる。
なお、第2の実施の形態に係る行動特徴抽出装置の他の構成及び作用については、第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
このように、業績特徴量を被説明変数、複数のコミュニケーション特徴量を説明変数とする二次の線形回帰モデルにおける、複数のコミュニケーション特徴量に対する重み係数及びコミュニケーション特徴量の組み合わせに対する重み係数を、業績特徴量と回帰モデルとが一致し、かつ、重み係数の絶対値の総和が最小となるように更新することを繰り返すことにより、各業務者についての業績特徴量及び行動特徴量から、業績特徴量と相関のあるコミュニケーション特徴量や、業績特徴量と相関のあるコミュニケーション特徴量の組み合わせを抽出し、業績を改善、向上させる知見を抽出できる。
<第3の実施の形態>
次に、第3の実施の形態について説明する。なお、第3の実施の形態に係る行動特徴抽出装置の構成は、第1の実施の形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
第3の実施の形態では、モデルの形式が、第1の実施の形態と異なっている。
<システム構成>
第3の実施の形態に係る行動特徴抽出装置の高業績行動特徴重み算出部22は、以下の式で表わされる線形回帰モデルを利用して、業績ごとのコミュニケーション特徴量の重みを算出する。
このモデルは二次のコミュニケーション特徴量を用いてモデルを算出しており、用いる重みは(Nx*K)*2×Ny+Nx×Nyになる。
このとき、業績特徴量を被説明変数、コミュニケーション特徴量を説明変数とし正則化を行った回帰モデルを用いることで高業績者の行動特徴を抽出する。
このモデルはn次まで拡張することが可能である。
本実施の形態では、高業績者のコミュニケーション特徴量を抽出したいため、候補となりうるコミュニケーション特徴量分、コミュニケーション特徴量を算出することになり、Ny<<Nxになることが想定される。この場合、候補となるコミュニケーション特徴量の数が増加すると重みの計算負荷が高くなる。特に先に示した二次のモデルでは特徴量xifがどのような変数と組み合わせても有効でない場合にはNx×Ny個の重みが0になることが必要になる。
そこで、Matrix Factorizationの概念を用いて業績に与える効果はどの特徴量でも同様であるという仮定をし、重みをK次元のベクトルとして表現するFactorization Machinesを用いて、モデル化を行う。従って、コミュニケーション特徴重みとして使用する変数には、wgf(wgf')とvgfk(vgf'k)とを用いる。ここで変数fないしf’はこのモデルで取り扱うコミュニケーション特徴量の件数(次元)であり、変数kは上記のベクトル次元数である。
これにより、業績に効果のないコミュニケーション特徴量は、K×Ny次元の要素が0になるだけでよく、K<<Nxの状況では計算負荷や解釈性が改善することがわかる。
統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224は、重みを学習する際に以下の式に示す目的関数L3を最小化するように重みを更新する際に必要な統計量を算出する。
統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224は、以下の式に従って、統計量Ygf、Bgfkを算出し、統計量Ygf、Bgfkを統計量バッファ225に書き込む。
上記の目的関数L3は最小値であるほど業績特徴量と回帰モデルとが一致することを示す。また、コミュニケーション特徴量による業績特徴量の回帰式の誤差と共に、コミュニケーション特徴量の重みが多くの変数で0になるようなL1正則化をおこなう式を用いている。
これにより業績特徴量にあまり効果がないコミュニケーション特徴量とコミュニケーション特徴量の組み合わせとは重みが0になり、重みが大きな値を持つコミュニケーション特徴量とコミュニケーション特徴量の組み合わせとを、高業績者の行動特徴として抽出することが可能になる。
統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224は、下記式に基づいて上に述べた目的関数L3を最小化するように重みを更新する。
ここで更新方法としては確率的勾配法を用いる式を用いる。ただし更新方法は任意である。
なお、第3の実施の形態に係る行動特徴抽出装置の他の構成及び作用については、第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
このように、業績特徴量を被説明変数、複数のコミュニケーション特徴量を説明変数とする線形回帰モデルにおける、複数のコミュニケーション特徴量に対する重み係数及びコミュニケーション特徴量の組み合わせに対する重み係数を、業績特徴量と回帰モデルとが一致し、かつ、重み係数の絶対値の総和が最小となるように更新することを繰り返すことにより、各業務者についての業績特徴量及び行動特徴量から、業績特徴量と相関のあるコミュニケーション特徴量や、業績特徴量と相関のあるコミュニケーション特徴量の組み合わせを抽出し、業績を改善、向上させる知見を抽出できる。また、重み係数のパラメータを共有することによって、パラメータ数を削減することが可能となる。
<第4の実施の形態>
次に、第4の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
第4の実施の形態では、業績特徴量に基づいてクラスタリングを行う点と、クラス毎に、モデルを用いて業績特徴量と相関のあるコミュニケーション特徴量を抽出している点とが、第1の実施の形態と異なっている。
<システム構成>
図8に示すように、第4の実施の形態に係る行動特徴抽出装置400の演算部420は、行動特徴算出部21、クラスタリング部421、高業績行動特徴重み算出部22、コミュニケーション特徴重み出力バッファ231、及び業績出力バッファ232を備えている。
クラスタリング部421は、業績ログバッファ212から各業務者の業績特徴量を抽出し、各業務者の業績特徴量に基づいて、Mクラスに分類する。例えば業績特徴量をMクラスに分ける方法として、全業務者の業績特徴量をM個にクラスタリングして、クラスタの業績特徴量の平均が高い順に0クラス、1クラス、…、Mクラスとする。ここで業務者iの業績特徴量に割り当てられたクラスがlである場合、業務者iのg番目の業績特徴量ygliを1とし、それ以外のlについては業績特徴量ygliを0として業績特徴量バッファ222に書き込む。このときiはユーザIDを表す。このとき、iはユーザIDを、gはこのモデルで取り扱う業績特徴量の件数(次元)を表す。
高業績行動特徴重み算出部22は、コミュニケーション特徴重みをランダムに初期化し、コミュニケーション特徴重みバッファ223に格納する。コミュニケーション特徴重みは、変数wglfで表わされ、クラスタlにおける業績特徴量ygi及びコミュニケーション特徴量xifの組み合わせを重みづけする変数である。
ここで、重みは、Nx個から、業績ごとの重みNx×Mの重みに増加している。
このとき、業績特徴量をMクラスに分け、クラスごとに、業績特徴量及びコミュニケーション特徴量の各組み合わせに対する重みを作成し、正解クラスの回帰値が最大になるように学習する。例えば、各クラスタの回帰式に、コミュニケーション特徴量を説明変数とし正則化を行った多項ロジスティック回帰モデルを用いることで、クラスごとに高業績者のコミュニケーション特徴量を抽出する。
ここで、重みはM×Nx×Ny数分存在している。
ここで目的関数L4は、以下の式で表わされる。
αは尤度の対数を取ったときにL4が算出できるようにした最低値である。
上記の目的関数L4は最小値であるほど業績特徴量と回帰モデルとが一致することを示す。ここでP(ygli|xi)は業務者iがコミュニケーション特徴量xiを持つときに業績がクラスlである確率を表す。コミュニケーション特徴量xiは、コミュニケーション特徴量xifからなるベクトルである。任意の確率関数を用いることができるが、各コミュニケーション特徴量と業績の関係は独立で、ガウス分布によってモデル化する場合を考えると、P(ygli|xi)は、以下の式で表わされる。
ここでσは全コミュニケーション特徴量共通の分散パラメータであり、μgfは各コミュニケーション特徴量ごとに異なる平均パラメータである。
パラメータの値はランダムに初期化し、最尤推定などの任意の学習アルゴリズムで最適化を行う。
統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224は、以下の(3)式に従って、統計量Ygfを算出し、統計量Ygfを統計量バッファ225に書き込む。
統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224は、全てのl、全てのf、全てのgについて、下記の(4)式に基づいて、上記の目的関数L4を最小化するように重みwglfを更新する。
<行動特徴抽出装置の作用>
第4の実施の形態の行動特徴抽出装置400に、業務者集団に関する業績ログ及びコミュニケーションログが入力されると、行動特徴抽出装置400によって、コミュニケーションログバッファ211、業績ログバッファ212に格納される。そして、行動特徴抽出装置400において、クラスタリング部421によって、業績ログバッファ212の全業務者のデータを読み込み、クラスタリングを行い、Mクラスに分類し、各業務者に、クラスを割り当て、行動特徴算出部21によって、クラスの割り当て結果に応じて、各業務者の業績特徴量を求め、業績特徴量バッファ222に格納する。
また、行動特徴算出部21によって、コミュニケーションログバッファ211から読み込んだデータから、各業務者のコミュニケーション特徴量を各々抽出し、コミュニケーション特徴量バッファ221に格納する。
また、行動特徴抽出装置400は、コミュニケーション特徴重みwglfの各々をランダムに初期化して、コミュニケーション特徴重みバッファ223に格納する。
そして、対象の業務者について、行動特徴抽出装置400によって、図9に示す、行動特徴抽出処理ルーチンが実行される。
まず、ステップS411で、対象の業務者のコミュニケーション特徴量を、コミュニケーション特徴量バッファ221から読み込み、対象の業務者の業績特徴量を、業績特徴量バッファ222から読み込む。読み込んだ業績特徴量に基づいて、対象の業務者に割り当てられたクラスを取得する。
そして、ステップS412において、コミュニケーション特徴重みバッファ223から、対象の業務者に割り当てられたクラスlのコミュニケーション特徴重みwglfの各々を取得する。また、学習回数を0に初期化して、パラメータ記憶部226に格納する。
ステップS413では、統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224によって、学習回数を+1インクリメントすると共に、コミュニケーション特徴重みバッファ223に格納されたコミュニケーション特徴重みwglf、コミュニケーション特徴量バッファ221に格納された各業務者のコミュニケーション特徴量xif、及び業績特徴量バッファ222に格納された各業務者の業績特徴量ygliに基づいて、(g、f)の全ての組み合わせについて、上記(3)式に従って統計量Ygfを算出し、統計量バッファ225を更新する。
そして、ステップS414において、統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部224によって、対象の業務者に割り当てられたクラスlに対し、(g、f)の組み合わせについて、コミュニケーション特徴重みバッファ223に格納されたコミュニケーション特徴重みwglf、コミュニケーション特徴量バッファ221に格納された各業務者のコミュニケーション特徴量xif、及び統計量バッファ225に格納された統計量Ygfに基づいて、上記(4)式に従ってコミュニケーション特徴重みwglfを算出し、コミュニケーション特徴重みバッファ223を更新する。
ステップS415では、(g、f)の全ての組み合わせについて、上記ステップS414を実行したか否かを判定し、上記ステップS414を実行していない(g、f)の組み合わせが存在する場合には、上記ステップS414へ戻り、当該(g、f)の組み合わせについて、コミュニケーション特徴重みwglfを更新する。一方、(g、f)の全ての組み合わせについて、上記ステップS414を実行した場合には、ステップS416へ移行する。
ステップS416では、反復判定部227によって、学習回数が、予め定められた上限回数を満了したか否かを判定する。学習回数が、予め定められた上限回数に到達していない場合には、上記ステップS413へ戻る。一方、学習回数が、予め定められた上限回数を満了した場合には、ステップS417へ移行する。
ステップS417では、コミュニケーション特徴重みバッファ223に格納されたコミュニケーション特徴重みwglfの各々を、コミュニケーション特徴重み出力バッファ231に格納し、高業績者行動特徴出力部40により出力し、行動特徴抽出処理ルーチンを終了する。
また、業務者の各々について、上記の行動特徴抽出処理ルーチンが繰り返し実行される。
このように、業績特徴量に基づいてクラスタリングを行い、クラス毎に、業績特徴量を被説明変数、複数のコミュニケーション特徴量を説明変数とする線形回帰モデルにおける、複数のコミュニケーション特徴量に対する重み係数及びコミュニケーション特徴量の組み合わせに対する重み係数を、業績特徴量と回帰モデルとが一致し、かつ、重み係数の絶対値の総和が最小となるように更新することを繰り返すことにより、クラス毎に、各業務者についての業績特徴量及び行動特徴量から、業績特徴量と相関のあるコミュニケーション特徴量や、業績特徴量と相関のあるコミュニケーション特徴量の組み合わせを抽出し、業績を改善、向上させる知見を抽出できる。
<実施例>
上記の第1の実施の形態に係る行動特徴抽出装置を、あるオフィスにおける対面コミュニケーションデータに当てはめた結果を以下に説明する。F1_1(i)〜F3_25(i)とは、業務者iについての25個のコミュニケーション特徴量を意味し、式ではxi1〜xi25と表現する項に該当する。
まず、以下に示すコミュニケーション特徴量からなる対面コミュニケーションデータを各業務者iについて用意して入力とし、コミュニケーション特徴量バッファ221に格納し、高業績行動特徴重み算出部22で処理を行う。
[F1(i)(コミュニケーションが活発な方が業績が高いと仮定)]
・F1_1(i):iが対面した総人数
・F1_2(i):iが対面した総回数
・F1_3(i):iが対面した平均回数/人
・F1_4(i):iが対面する総間隔
・F1_5(i):iが対面する平均間隔
・F1_6(i):iの対面継続秒
・F1_7(i):iの平均対面継続秒
・F1_8(i):iの対面回数
・F1_9(i):iの対面回数の平均
・F1_10(i):iが対面する総時間帯数
・F1_11(i):iが対面する総時間帯数の最大/日
・F1_12(i):iが対面する総時間帯数の平均/人
・F1_13(i):iが対面する総日数
・F1_14(i):iが対面する総日数の最大/人
・F1_15(i):iが対面する総日数の平均/人
・F1_16(i):iが対面する総人数の平均/日
・F1_17(i):iが対面する総人数の最大/日

[F2(i)(ペア(今回は最もコミュニケーション頻度が密な人とする)とコミュニケーションが活発だと業績が高いと仮定)]
・F2_18(i):iがペアと対面した総回数
・F2_19(i):iがペアと対面する平均総回数/日
・F2_20(i):iがペアと対面する平均間隔
・F2_21(i):iがペアと対面する平均回数/日
・F2_22(i):iがペアと対面する総時間帯数の平均/日

[F3(i)(同部署または異部署とコミュニケーションが活発な方が業績が高いと仮定)]
・F3_23(i):iが同部署内で対面した総人数
・F3_24(i):iが同部署内で対面した平均人数/日
・F3_25(i):iが同部署内で対面する平均間隔
上記のF1_1(i)〜F1_17(i)は、業務者iが誰とコミュニケーションしたかを区別せずに算出するコミュニケーション特徴量であり、例えばF1_1(i)は入力されたデータの中で業務者iがコミュニケーションした総業務者数である。
また、上記のF1(i)では、時間帯を絞ってコミュニケーションをしている方が業績が高いことや、密に対面した総人数が少ない方が業績が高いことなども表現している。
任意の条件で特徴量を算出することが可能であるが、F2_18(i)〜F2_22(i)の場合はペアと呼ばれる特定の業務者とのコミュニケーションを特徴量としている。例えば、F2_18(i)は入力されたデータの中で業務者iがペアとコミュニケーションをした総回数を算出している。
条件は、誰とコミュニケーションをしたのか、いつコミュニケーションをしたのか、コミュニケーションの内容など任意に設定することが可能である。
F3_23(i)〜F3_25(i)の場合は同一オフィス内の特定の業務者とのコミュニケーションを特徴量としている。例えば、F3_23(i) は入力されたデータの中で業務者iが同一部署内のだれかとコミュニケーションをした総面会数を算出している。
また、上記のF3(i)では、異部署との対面についても、同様なコミュニケーション特徴量を定義することができる。
業績特徴量は、各部署の平均作業量からの差分とした。
処理を行った結果、以下に示すように、25種類あったコミュニケーション特徴量の中から非0の重みをもつものは7種類のコミュニケーション特徴量となった。
[非0の重みをもつコミュニケーション特徴量]
正の影響 :F1_1(i) :iが対面した総人数
F1_11(i) :iが対面する総時間帯数の最大/日
F1_12(i) :iが対面する総時間帯数の平均/人
F2_21(i) :iがペアと対面する平均回数/日
負の影響 :F1_4(i) :iが対面する総間隔
F2_20(i) :iがペアと対面する平均間隔
F2_19(i) :(iがペアと対面する平均総回数/日)
上記のうち、閾値δthに近い値だったF2_19(i)を除いた、6種類のコミュニケーション特徴量、F1_1(i)、F1_4(i)、F1_11(i)、F1_12(i)、F2_20(i)、F2_21(i)が選択された。
重みは正のものと負のものがあり、正の場合は特徴量の値が大きいコミュニケーション特徴量ほど高業績者が行っている特徴であること、負の場合は特徴量の値が大きいコミュニケーション特徴ほど高業績者が行わない特徴量であることを示している。
高業績者も低業績者も多く行っているコミュニケーション特徴量については、重みの更新時に正の値への更新と負の値への更新との両方が生じるため、重みは0に近づく。本実施例のように正則化を行っている場合、絶対値がδthより小さい重みは0になるため特徴量選択が可能になる。
また、業績特徴量の予測精度は、0.7であった。一方、ランダムでの予測精度は0.6であった。
上記の例の結果では、業務に関連する他部署の人たちと、業務時間中も積極的に対面し、コミュニケーションの総人数が多く、間隔をあまり空けずに密なコミュニケーションを取る場合が有効であることが抽出された。
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
例えば、上記の実施の形態では、高業績行動特徴算出部に用いるログをコミュニケーションログとし、算出する特徴量をコミュニケーション特徴量としたが、他の行動ログを入力とし、下記に示す行動特徴量を用いる事ができる。
行動特徴量として、例えば、オフィスシステムの利用行動をログとする場合を考える。例えば、申請入力システムを用いる業務を行っている部署の高業績者行動特徴を抽出する場合には、行動特徴量としてシステムに入力した総時間、システム起動中に入力した時間の割合(システムが起動しているが入力が行われなかった時間でも可)、マニュアルを参照した回数などを利用し、高業績者の行動特徴を出力することが可能である。
また、業績特徴量の業績タイプがNy個ある場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、業績特徴量の業績タイプが1個であってもよい。
また、上述の行動特徴抽出装置は、内部にコンピュータシステムを有しているが、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、本願明細書中において、プログラムが予めインストールされている実施形態として説明したが、当該プログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。
10 コミュニケーションログ・業績ログ入力部
20、420 演算部
21 行動特徴算出部
22 高業績行動特徴算出部
40 高業績者行動特徴出力部
100、400行動特徴抽出装置
221 コミュニケーション特徴量バッファ
222 業績特徴量バッファ
223 コミュニケーション特徴重みバッファ
224 統計量算出・コミュニケーション特徴重み更新部
225 統計量バッファ
226 パラメータ記憶部
227 反復判定部
231 コミュニケーション特徴重み出力バッファ
232 業績出力バッファ
421 クラスタリング部

Claims (5)

  1. 業務者集団に含まれる各業務者についての業績特徴量及び複数の行動特徴量を記憶した記憶手段と、
    前記業務者の前記業績特徴量を被説明変数、前記業務者の前記複数の行動特徴量を説明変数とする回帰モデルにおける、前記複数の行動特徴量に対する重み係数を、前記業績特徴量と前記回帰モデルとが一致し、かつ、前記複数の行動特徴量に対する重み係数の絶対値の総和が最小となるように更新する特徴重み更新手段と、
    予め定められた反復終了条件を満たすまで、前記特徴重み更新手段による更新を繰り返すことにより、前記業績特徴量と相関のある行動特徴量を抽出する反復判定手段と、
    を含む行動特徴抽出装置。
  2. 前記業務者集団に含まれる各業務者の前記業績特徴量をクラスタリングして、前記業績特徴量を複数のクラスに分類するクラスタリング手段を更に含み、
    前記記憶手段は、前記業務者についての前記業績特徴量の分類結果に応じた前記業績特徴量及び前記複数の行動特徴量を記憶し、
    前記クラス毎に、前記特徴重み更新手段による前記クラス及び前記複数の行動特徴量に対する重み係数の更新、及び前記反復判定手段による繰り返しを行い、
    前記特徴重み更新手段は、前記回帰モデルにおける、前記複数の行動特徴量及び前記クラスの組み合わせに対する重み係数を、前記業績特徴量と前記回帰モデルとが一致し、かつ、前記複数の行動特徴量及び前記クラスの組み合わせに対する重み係数の絶対値の総和が最小となるように更新する請求項1記載の行動特徴抽出装置。
  3. 前記行動特徴量を、他の業務者とのコミュニケーションに関するコミュニケーション特徴量とした請求項1又は2記載の行動特徴抽出装置。
  4. 業務者集団に含まれる各業務者についての業績特徴量及び複数の行動特徴量を記憶した記憶手段と、特徴重み更新手段と、反復判定手段とを含む行動特徴抽出装置における行動特徴抽出方法であって、
    前記特徴重み更新手段によって、前記業務者の前記業績特徴量を被説明変数、前記業務者の前記複数の行動特徴量を説明変数とする回帰モデルにおける、前記複数の行動特徴量に対する重み係数を、前記業績特徴量と前記回帰モデルとが一致し、かつ、前記複数の行動特徴量に対する重み係数の絶対値の総和が最小となるように更新し、
    前記反復判定手段によって、予め定められた反復終了条件を満たすまで、前記特徴重み更新手段による更新を繰り返すことにより、前記業績特徴量と相関のある行動特徴量を抽出する
    行動特徴抽出方法。
  5. コンピュータを、請求項1〜請求項3の何れか1項記載の行動特徴抽出装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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