JP6101620B2 - Purchase forecasting apparatus, method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、購買予測装置、方法、及びプログラムに係り、特に、過去の購買行動に基づいて顧客の次の購買を予測するための購買予測装置、方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a purchase prediction apparatus, method, and program, and more particularly, to a purchase prediction apparatus, method, and program for predicting a customer's next purchase based on past purchase behavior.
顧客が興味を示す商品の購買予測技術は、商品の仕入れや広告戦略を検討する上で重要な要素技術である。 The purchase forecasting technology for products that the customer is interested in is an important elemental technology when considering the purchase of products and advertising strategies.
この分野における従来技術として、商品の価格と顧客の購買行動に注目したものが存在する。例えば、非特許文献1には、商品の値引きが短期及び長期の売上にどのように影響するかをモデリングするものである。しかし、この手法は売上全体を予測するものであり、顧客の誰がどのような価格の場合に商品を購入するのか、という点が分からないという問題点が存在する。
As conventional technology in this field, there is one that pays attention to product prices and customer purchasing behavior. For example, Non-Patent
一方、非特許文献2には、顧客の購買行動を、買った商品とその価格でモデリングする手法が開示されている。しかし、この手法は、商品についてのみ購買されやすい価格帯を仮定するモデルであり,顧客がどの価格帯の商品を購入しやすいかを明示的にモデリングできないという問題点が存在する。 On the other hand, Non-Patent Document 2 discloses a method of modeling customer purchasing behavior with purchased products and their prices. However, this method is a model that assumes a price range that is easy to purchase only for products, and there is a problem that it is not possible to explicitly model which price range a customer is likely to purchase.
また、非特許文献3には、文書集合の背後に潜む潜在的なトピック構造を変分ベイズに基づく学習によって推定する手法が開示されている。
Non-Patent
このように、従来技術では、顧客を個々の単位ではなく顧客群としてまとめた上で、顧客群の購買行動に係る分析が行われていた。そのため、顧客単位で次にどの価格帯の商品が購入されるか等といった分析をすることができなかった。 As described above, in the prior art, the customers are collected as a customer group, not as individual units, and an analysis related to the purchase behavior of the customer group is performed. For this reason, it has not been possible to analyze, for example, which price range will be purchased next for each customer.
本発明は上記の事情を鑑みてなされたもので、顧客毎の購買行動をより高精度に予測することができる購買予測装置、方法、及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a purchase prediction apparatus, method, and program capable of predicting purchase behavior for each customer with higher accuracy.
上記の目的を達成するために本発明に係る購買予測装置は、顧客を識別するための顧客識別情報と、前記顧客が購入した商品を識別するための商品識別情報と、前記顧客が購入した前記商品の商品価格とを含む顧客購買情報の集合を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記顧客購買情報の集合に基づいて、前記顧客の各々についての、前記顧客が購入した前記商品の各々の商品価格を表す商品価格情報、前記商品の各々についての、前記商品が購入されたときの各々の商品価格を表す購入価格情報、及び前記顧客の各々についての、前記顧客が購入した前記商品の各々の商品識別情報を表す購買数情報を生成するデータ生成手段と、前記顧客の各々について、前記データ生成手段によって生成された前記顧客の前記商品価格情報に基づいて、前記顧客が購入を検討する価格帯である内的参照価格として、前記商品価格の確率分布を推定する内的参照価格学習手段と、前記商品の各々について、前記データ生成手段によって生成された前記商品の前記購入価格情報に基づいて、前記商品の価格帯として、前記商品価格の確率分布を推定する商品価格帯学習手段と、前記顧客及び前記商品の組み合わせの各々について、前記データ生成手段によって生成された前記購買数情報に基づいて求められた、前記顧客の興味に基づく各トピックに帰属する確率を表す確率分布と、各トピックについて前記トピックにおける前記商品が購入される確率を表す確率分布とに基づいて、前記組み合わせの前記顧客が前記商品を購入する確率を推定する顧客興味学習手段と、前記商品の各々について、予測対象の顧客について前記内的参照価格として推定された前記商品価格の確率分布と、前記商品について前記購入価格情報として推定された前記商品価格の確率分布との類似度を計算する類似度計算手段と、前記商品の各々について、前記類似度計算手段によって計算された前記商品に対する前記類似度と、前記商品と前記予測対象の顧客との組み合わせについて推定された前記商品を購入する確率とに基づいて、前記予測対象の顧客が前記商品を購入する可能性を示すスコアを計算するスコア計算手段と、を含んで構成されている。 In order to achieve the above object, a purchase prediction apparatus according to the present invention includes customer identification information for identifying a customer, product identification information for identifying a product purchased by the customer, and the customer purchased An acquisition unit that acquires a set of customer purchase information including a product price of the product, and the product purchased by the customer for each of the customers based on the set of customer purchase information acquired by the acquisition unit Product price information representing each product price, purchase price information representing each product price when the product is purchased for each of the products, and the customer purchased for each of the customers Data generation means for generating purchase quantity information representing each product identification information of the product, and for each of the customers, the product price of the customer generated by the data generation means Based on the information, an internal reference price learning means for estimating a probability distribution of the product price as an internal reference price that is a price range that the customer considers purchasing, and for each of the products, the data generation means Based on the generated purchase price information of the product, the product price range learning means for estimating a probability distribution of the product price as the price range of the product, and the data for each combination of the customer and the product A probability distribution representing the probability of belonging to each topic based on the customer's interest, obtained based on the number-of-purchase information generated by the generating means, and a probability of purchasing the product in the topic for each topic A customer interest learning means for estimating a probability that the customer of the combination purchases the product based on a probability distribution; and the product For each, a similarity for calculating the similarity between the probability distribution of the product price estimated as the internal reference price for the customer to be predicted and the probability distribution of the product price estimated as the purchase price information for the product A degree calculation means, for each of the products, the similarity to the product calculated by the similarity calculation means, and the probability of purchasing the product estimated for the combination of the product and the customer to be predicted; And a score calculation means for calculating a score indicating the possibility that the prediction target customer purchases the product.
本発明に係る購買予測方法は、取得手段と、データ生成手段と、内的参照価格学習手段と、商品価格帯学習手段と、顧客興味学習手段と、類似度計算手段と、スコア計算手段とを含む購買予測装置における購買予測方法であって、前記取得手段によって、顧客を識別するための顧客識別情報と、前記顧客が購入した商品を識別するための商品識別情報と、前記顧客が購入した前記商品の商品価格とを含む顧客購買情報の集合を取得し、前記データ生成手段によって、前記取得手段によって取得された前記顧客購買情報の集合に基づいて、前記顧客の各々についての、前記顧客が購入した前記商品の各々の商品価格を表す商品価格情報、前記商品の各々についての、前記商品が購入されたときの各々の商品価格を表す購入価格情報、及び前記顧客の各々についての、前記顧客が購入した前記商品の各々の商品識別情報を表す購買数情報を生成し、前記内的参照価格学習手段によって、前記顧客の各々について、前記データ生成手段によって生成された前記顧客の前記商品価格情報に基づいて、前記顧客が購入を検討する価格帯である内的参照価格として、前記商品価格の確率分布を推定し、前記商品価格帯学習手段によって、前記商品の各々について、前記データ生成手段によって生成された前記商品の前記購入価格情報に基づいて、前記商品の価格帯として、前記商品価格の確率分布を推定し、前記顧客興味学習手段によって、前記顧客及び前記商品の組み合わせの各々について、前記データ生成手段によって生成された前記購買数情報に基づいて求められた、前記顧客の興味に基づく各トピックに帰属する確率を表す確率分布と、各トピックについて前記トピックにおける前記商品が購入される確率を表す確率分布とに基づいて、前記組み合わせの前記顧客が前記商品を購入する確率を推定し、前記類似度計算手段によって、前記商品の各々について、予測対象の顧客について前記内的参照価格として推定された前記商品価格の確率分布と、前記商品について前記購入価格情報として推定された前記商品価格の確率分布との類似度を計算し、前記スコア計算手段によって、前記商品の各々について、前記類似度計算手段によって計算された前記商品に対する前記類似度と、前記商品と前記予測対象の顧客との組み合わせについて推定された前記商品を購入する確率とに基づいて、前記予測対象の顧客が前記商品を購入する可能性を示すスコアを計算する A purchase prediction method according to the present invention includes an acquisition unit, a data generation unit, an internal reference price learning unit, a product price range learning unit, a customer interest learning unit, a similarity calculation unit, and a score calculation unit. A purchase prediction method in a purchase prediction apparatus including: customer identification information for identifying a customer; product identification information for identifying a product purchased by the customer; and the customer purchased by the acquisition unit A set of customer purchase information including a product price of a product is acquired, and the customer purchases each of the customers based on the set of customer purchase information acquired by the acquisition unit by the data generation unit. Product price information representing the product price of each of the products, purchase price information representing the product price of each of the products when the product is purchased, and the customer For each of the products, the purchase number information representing the product identification information of each of the products purchased by the customer is generated, and the data is generated by the data generation unit for each of the customers by the internal reference price learning unit. Based on the product price information of the customer, the probability distribution of the product price is estimated as an internal reference price that is a price range that the customer considers purchasing, and each of the products is estimated by the product price range learning means. The probability distribution of the product price is estimated as the price range of the product based on the purchase price information of the product generated by the data generation unit, and the customer and the product are estimated by the customer interest learning unit. For each of the combinations, based on the customer's interest determined based on the purchase quantity information generated by the data generation means. The probability that the customer of the combination purchases the product is estimated based on a probability distribution representing the probability belonging to each topic and a probability distribution representing the probability that the product in the topic is purchased for each topic. , For each of the products, the product price probability distribution estimated as the internal reference price for the prediction target customer and the product price estimated as the purchase price information for the product. The degree of similarity with the probability distribution of the product is calculated, and the score calculation unit calculates the similarity for the product calculated by the similarity calculation unit for each of the products, and the product and the prediction target customer. Based on the probability of purchasing the product estimated for the combination, the prediction target customer purchases the product. Calculate a score indicating the likelihood
本発明に係るプログラムは、上記の購買予測装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。 The program according to the present invention is a program for causing a computer to function as each unit of the purchase prediction apparatus.
以上説明したように、本発明の購買予測装置、方法、及びプログラムによれば、顧客が購入した商品とその価格との組み合わせを含む顧客購買情報の集合に基づいて、顧客毎に購入した商品の価格帯の確率分布、購入された商品毎の価格の確率分布、及び顧客の商品に対する興味の確率分布を推定し、これら推定した複数の確率分布に基づいて、商品毎に予測対象の顧客が次に当該商品を購入する可能性を表すスコアを計算することにより、顧客毎の購買行動をより高精度に予測することができる、という効果が得られる。 As described above, according to the purchase prediction apparatus, method, and program of the present invention, based on a set of customer purchase information including a combination of a product purchased by a customer and its price, Estimate the probability distribution of the price range, the probability distribution of the price for each purchased product, and the probability distribution of the interest of the customer's product, and based on these estimated probability distributions, By calculating a score representing the possibility of purchasing the product, it is possible to predict the purchase behavior for each customer with higher accuracy.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施の形態に係る購買予測装置100は、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、後述する購買予測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、取得部10と、演算部20と、記憶部30と、出力部40とを含んだ構成で表すことができる。
The
取得部10は、顧客が購買した商品と、その価格と、商品を購入した顧客の情報との組み合わせを示す顧客購買情報の集合を取得する。
The
演算部20は、購買行動予測モデル学習部21及び購買行動予測部22を備える。また、購買行動予測モデル学習部21は、データ生成部21a、内的参照価格学習処理部21b、商品価格帯学習処理部21c、及び顧客興味学習処理部21dを備え、購買行動予測部22は、類似度計算部22a及びスコア計算部22bを備える。
The
<購買行動予測モデル学習部> <Purchasing Behavior Prediction Model Learning Department>
購買行動予測モデル学習部21では、取得部10により取得した顧客購買情報の集合を入力とし、学習の結果として、顧客毎に購入した商品の価格帯(以下、内的参照価格という)の確率分布、購入された商品毎の価格の確率分布、及び顧客の商品に対する興味の確率分布を出力する。
In the purchase behavior prediction
まず、図1のデータ生成部21aは、取得部10が取得した顧客id(変数ui)、商品id(変数bi)、及び商品の価格(変数vi)から成る各組Li=<ui,bi,vi>で構成された顧客購買情報の集合AllLogs=<L1,L2,...,Li,...,LM>を受け付ける。ここでMは、顧客n(n=1,...,N)のN人全体でK種類の商品k(k=1,...,K)を購入する全ての購入数を表している。同じ顧客が同一商品を何度も購入することがあるため、Mは(N×K)の値に限定されず、(N×K)以上の値を取り得る場合もある。
First, the data generation unit 21a in FIG. 1 sets each set L i = <consisting of the customer id (variable u i ), the product id (variable b i ), and the product price (variable v i ) acquired by the
そして、データ生成部21aでは、顧客購買情報の集合AllLogsから、顧客n毎の購入した商品価格を表す商品価格情報UserLogs=<U1,...,UN>、Un={vi|ui=n、i∈1,...,M}、商品k毎の購入された価格を表す購入価格情報ItemLogs=<B1,...,BK>、Bk={vi|bi=k、i∈1,...,M}、及び顧客n毎の購入した商品の購買数情報UserPurchase=<Upurchase1,...,UpurchaseN>、Upurchasen={bi|ui=n、i∈1,...,M}を生成する。 Then, in the data generation unit 21a, product price information UserLogs = <U 1 ,..., U N >, U n = {v i | u i = n, i∈1,..., M}, purchase price information indicating the purchased price for each product k ItemLogs = <B 1 , ..., B K >, B k = {v i | b i = k, i ∈ 1,..., M}, and purchase quantity information UserPurchase = <Upurchase 1 ,..., Upurchase N >, Upurchase n = {b i | u i = n, i∈1,..., M} is generated.
そして、顧客n毎の購入した商品価格を表す商品価格情報UserLogsを内的参照価格学習処理部21bへ出力し、商品k毎の購入された価格を表す購入価格情報ItemLogsを商品価格帯学習処理部21cへ出力し、顧客n毎の購入した商品の購買数情報UserPurchaseを顧客興味学習処理部21dへ出力する。
Then, the product price information UserLogs representing the product price purchased for each customer n is output to the internal reference price
内的参照価格学習処理部21bでは、データ生成部21aから出力された顧客n毎の商品価格情報UserLogs=<U1,...,UN>を受け付ける。その後、それぞれの顧客nが購入した商品価格情報Unについて、内的参照価格を、価格Priceを変数に取る確率分布Pinnernとして推定する。この確率分布Pinnernの推定には、例えば、混合ガウス分布が用いられる。これにより、顧客nの内的参照価格の確率分布Pinnernは、価格Priceを変数に取る確率分布である有限個(I個)の一次元正規分布の重み付き和として、(1)式のように表される。
The internal reference price
ここで、N(・)は正規分布を表す。また、μiとσi 2は、それぞれ顧客nの内的参照価格の価格帯を表現するための正規分布iの平均値と分散値であり、πiは正規分布iの乗数である。 Here, N (•) represents a normal distribution. Further, μ i and σ i 2 are the average value and variance value of the normal distribution i for representing the price range of the internal reference price of the customer n, respectively, and π i is a multiplier of the normal distribution i.
なお、この確率分布Pinnernの推定に用いられる分布は混合ガウス分布に限られず、例えば、対数正規分布やワイブル分布等、その他の確率分布を用いてもよい。 The distribution used for estimating the probability distribution Pinner n is not limited to the mixed Gaussian distribution, and other probability distributions such as a lognormal distribution and a Weibull distribution may be used.
このように、内的参照価格学習処理部21bは、顧客n毎に、顧客nが任意の商品価格に対して購入する確率を表すモデル曲線である、顧客nの内的参照価格の確率分布Pinnernを推定し、購買行動予測部22へ出力する。
In this way, the internal reference price
次に、商品価格帯学習処理部21cでは、データ生成部21aから出力された商品k毎の購入された価格を表す購入価格情報ItemLogs=<B1,...,BK>を受け付ける。
Next, the product price range
その後、それぞれの商品k毎の購入された価格の情報Bkについて、その商品の価格帯を、価格Priceを変数に取る確率分布Pbkとして推定する。この確率分布Pbkの推定には、例えば、混合ガウス分布が用いられる。これにより、商品kの価格帯の確率分布Pbkは、価格Priceを変数に取る確率分布である有限個(J個)の一次元正規分布の重み付き和として、(2)式のように表される。 After that, for the purchased price information B k for each product k, the price range of the product is estimated as a probability distribution Pb k taking the price Price as a variable. For example, a mixed Gaussian distribution is used for estimating the probability distribution Pb k . Table as a result, the probability distribution Pb k of the price range of commodity k is, as a weighted sum of the one-dimensional normal distribution of a finite number (J pieces) is the probability distribution to take the price Price in variable, equation (2) Is done.
ここで、γjとδj 2は、それぞれ商品kの価格帯を表現するための正規分布jの平均値と分散値であり、ζjは正規分布jの乗数である。 Here, γ j and δ j 2 are the average value and variance value of the normal distribution j for representing the price range of the product k, respectively, and ζ j is a multiplier of the normal distribution j.
なお、この確率分布Pbkの推定に用いられる分布は混合ガウス分布に限られず、例えば、対数正規分布やワイブル分布等、その他の確率分布を用いてもよい。 The distribution used for estimating the probability distribution Pb k is not limited to the mixed Gaussian distribution, and other probability distributions such as a lognormal distribution and a Weibull distribution may be used.
このように、商品価格帯学習処理部21cは、商品k毎に、商品kがある価格で購入される確率を表すモデル曲線である、商品kの価格帯の確率分布Pbkを推定し、購買行動予測部22へ出力する。
In this way, the product price range
顧客興味学習処理部21dでは、データ生成部21aから出力された顧客n毎の購入した商品の購買数情報UserPurchase=<Upurchase1,...,UpurchaseN>を受け付ける。その後、それぞれの顧客n及び商品kの組み合わせ毎に、当該顧客nが商品kを購入する確率Qを推定し、顧客の興味に基づく顧客が商品を購入する確率分布を推定する。
The customer interest
顧客の商品に対する興味については、非特許文献3に記載されるLDA(Latent Dirichlet Allocation)が用いられる。LDAによって、顧客nの興味に基づく商品集合(トピック)zの各々の確率分布θ(z|n)と、各トピックzにおける商品kの確率分布φ(k|z)が得られる。ここで、zは顧客nが商品kを購入する行動における顧客の興味である。すなわち、LDAを用いることによって、顧客nが持つ各興味zの度合いθ(z|n)と、各興味zにおける商品kの購入されやすさφ(k|z)との積で、顧客nによる商品kの購買を推定することができる。
LDA (Latent Dirichlet Allocation) described in
顧客の興味に基づく顧客nが商品kを購入する確率Q(k|n)は、(3)式のように表される。 The probability Q (k | n) that the customer n based on the customer's interest purchases the product k is expressed by the following equation (3).
このように、顧客興味学習処理部21dは、顧客n及び商品kの組み合わせ毎に、顧客の興味に基づく当該顧客nが商品kを購入する確率Q(k|n)を推定し、顧客の興味に基づく顧客が商品を購入する確率分布を購買行動予測部22へ出力する。
As described above, the customer interest
図2は、購買行動予測モデル学習部21の出力例を示した図である。図2(A)は、内的参照価格学習処理部21bにおいて推定された、顧客user_1の内的参照価格の確率分布Pinneruser_1の一例を示し、図2(B)は、商品価格帯学習処理部21cにおいて推定された、商品B_1の価格帯の確率分布PbB_1を示し、図2(C)は、顧客興味学習処理部21dにおいて推定された、顧客の興味に基づく顧客user_1が各商品kを購入する確率分布Q(k|user_1)を示している。
FIG. 2 is a diagram illustrating an output example of the purchase behavior prediction
図2(A)〜図2(C)からわかるように、確率分布Pinneruser_1及び確率分布PbB_1は、連続型の確率分布となり、確率Q(k|user_1)は、離散型の確率分布に従う。 As can be seen from FIGS. 2A to 2C, the probability distribution Piner user_1 and the probability distribution Pb B_1 are continuous probability distributions, and the probability Q (k | user_1) follows a discrete probability distribution.
<購買行動予測部> <Purchase Behavior Prediction Department>
購買行動予測部22では、予測対象の顧客idを入力として、顧客idに対応する顧客が各商品を購買する可能性を表すスコアを計算する。
The purchase
まず、類似度計算部22aでは、入力された顧客id:ninに基づいて、顧客id:ninに対応する顧客の内的参照価格の確率分布Pinnerninを得る。次に、全ての商品id:k(k∈1,...,K)に対して、商品kの価格帯の確率分布Pbkと、顧客ninの内的参照価格の確率分布Pinnerninとの類似度を計算する。
First, the
この類似度の計算は、KL Divergenceを用いて(4)式のように表される。 The calculation of the similarity is expressed as in equation (4) using KL Divergence.
このように、Pinnernin及びPbkが、価格Priceに対する確率分布であることから、(4)式に示されるように、KL Divergenceは価格Priceを用いた積分関数として表される。なお、確率分布Pbkと確率分布Pinnerninとの類似度KL(Pinnernin, Pbk)の計算は、KL Divergenceに限らず、例えば、Cauchy Schwarz DivergenceやJensen Shannon Divergence等を用いてもよい。 Thus, since Pinner nin and Pb k are probability distributions with respect to the price Price, KL Divergence is expressed as an integral function using the price Price as shown in the equation (4). Note that the calculation of the similarity KL (Pinner nin , Pb k ) between the probability distribution Pb k and the probability distribution Pinin nin is not limited to KL Divergence, and for example, Cauchy Schwarz Divergence, Jensen Shannon Divergence, or the like may be used.
そして、顧客購買予測値sim(nin,k)は、KL Divergenceを用いて(5)式のように表される。 Then, the customer purchase forecast value sim (n in , k) is expressed as in equation (5) using KL Divergence.
このように、類似度計算部22aは、全ての商品id:k(k∈1,...,K)に対して、顧客の購買行動が商品の価格に起因するものとして予測した顧客購買予測値sim(nin,k)を計算し、スコア計算部22bへ出力する。
As described above, the
スコア計算部22bは、類似度計算部22aから出力された商品k毎の顧客購買予測値sim(nin,k)を受け付ける。そして、商品k毎に、この顧客購買予測値sim(nin,k)に、顧客興味学習処理部21dで得られた、顧客の興味に基づく顧客ninが商品kを購入する確率Q(k|nin)を加味して、顧客ninが商品kを購入する可能性を表すスコアScore(k|nin)を(6)式に従って計算する。なお、顧客購買予測値sim(nin,k)に確率Q(k|nin)を加味する処理をスムージングという。
The
ここで、αはスムージングのための処理であり、0≦α≦1の値をとる。αの値を調整することで、スコアScore(k|nin)に占める商品の価格に基づく購買行動の割合と、商品に対する興味に基づく購買行動の割合とを調整する。 Here, α is a process for smoothing and takes a value of 0 ≦ α ≦ 1. By adjusting the value of α, the proportion of purchase behavior based on the price of the product in the score Score (k | n in ) and the proportion of purchase behavior based on interest in the product are adjusted.
なお、ここでは(6)式で表される線形補間によって、スコアScore(k|nin)のスムージングを行ったが、非線形補間やUnigram Rescaling等のスムージング手法を用いてもよい。 Here, the score Score (k | n in ) is smoothed by the linear interpolation expressed by the equation (6), but a smoothing method such as nonlinear interpolation or Unigram Rescaling may be used.
そして、出力部40は、購買行動予測部22で商品k毎に予測された、顧客ninが商品kを購入する可能性を表すスコアScore(k|nin)を出力する。
Then, the output unit 40 outputs a score Score (k | n in ) that is predicted for each product k by the purchase
次に、本実施の形態に係る購買予測装置100の作用について説明する。
Next, the operation of
図3は、本実施の形態に係る購買予測装置100において実行される、購買行動予測モデル学習ルーチンのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of a purchase behavior prediction model learning routine executed in the
まず、ステップS101では、顧客id、商品id、及び商品の価格から成る各組Liを要素とする顧客購買情報の集合AllLogs=<L1,L2,...,Li,...,LM>を取得し、記憶部30に記憶する。図5に示す顧客購買情報50は、AllLogsのデータ構造を示したものである。
First, in step S101, customer id, item id, and customer purchase information set AllLogs = <L 1, L 2 of that with each set L i element consisting of the price of goods, ..., L i, ... , L M > and store it in the
次にステップS102では、記憶部30に記憶されている顧客購買情報の集合AllLogsから、顧客n毎の購入した商品価格を表す商品価格情報UserLogs=<U1,...,UN>を生成し、記憶部30に記憶する。
Next, in step S102, product price information UserLogs = <U 1 ,..., U N > representing the product price purchased for each customer n is generated from the set AllLogs of customer purchase information stored in the
次にステップS103では、記憶部30に記憶されている顧客購買情報の集合AllLogsから、商品毎の購入された価格を表す購入価格情報ItemLogs=<B1,...,BK>を生成し、記憶部30に記憶する。
Next, in step S103, purchase price information ItemLogs = <B 1 ,..., B K > representing the purchase price for each product is generated from the set AllLogs of customer purchase information stored in the
次にステップS104では、記憶部30に記憶されている顧客購買情報の集合AllLogsから、顧客毎の購入した商品の購買数情報UserPurchase=<Upurchase1,...,UpurchaseN>を生成し、記憶部30に記憶する。
Next, in step S104, the purchase quantity information UserPurchase = <Upurchase 1 ,..., Upurchase N > of the products purchased for each customer is generated from the set AllLogs of customer purchase information stored in the
なお、本実施の形態に係る購買予測装置100の購買行動予測モデル学習ルーチンでは、顧客毎の商品価格情報UserLogs、商品毎の購入価格情報ItemLogs、顧客毎の購入した商品の購買数情報UserPurchaseの順に生成したが、これらの各情報の生成順序に制限はなく、例えば、UserPurchase、ItemLogs、UserLogsの順に生成するようにしてもよい。
In the purchase behavior prediction model learning routine of the
そして、ステップS105では、ステップS102で生成した顧客毎の商品価格情報UserLogsを記憶部30から読み出し、顧客n毎に、顧客nの商品価格情報に基づいて、上記(1)式に示す顧客nの内的参照価格の確率分布Pinnernを推定して、記憶部30に記憶する。なお、図5に表した顧客の内的参照価格52は、ステップS105において算出された確率分布Pinnernの一例を示したものである。
In step S105, the product price information UserLogs for each customer generated in step S102 is read from the
ここで、顧客の内的参照価格52のパラメータ1、パラメータ2、・・・、パラメータrの並びは、例えば、複数の一次元正規分布の各々を規定する(乗数πi、平均値μi、分散値σi 2)の組を繰り返し示したものになる。
Here, the arrangement of the
次にステップS106では、ステップS103で生成した商品毎の購入価格情報ItemLogsを記憶部30から読み出し、商品k毎に、商品kの購入価格情報に基づいて、上記(2)式に示す商品kの価格帯の確率分布Pbkを推定して、記憶部30に記憶する。なお、図5に表した商品の価格帯54は、ステップS106において算出された確率分布Pbkの一例を示したものである。
Next, in step S106, the purchase price information ItemLogs for each product generated in step S103 is read from the
ここで、商品の価格帯54のパラメータ1、パラメータ2、・・・、パラメータsの並びは、内的参照価格52のデータ構造と同様に、例えば、複数の一次元正規分布の各々を規定する(乗数ζj、平均値γj、分散値δj 2)の組を繰り返し示したものになる。
Here, the arrangement of the
次にステップS107では、ステップS104で生成した顧客毎の購入した商品の購買数情報UserPurchaseを記憶部30から読み出し、非特許文献3で示されるLDAに基づいた学習方法により、顧客nが持つ各興味zの度合いを表す確率分布θ(z|n)と、各興味zにおける商品kの購入されやすさを表す確率分布φ(k|z)を算出する。
Next, in step S107, the purchase quantity information UserPurchase of the product purchased for each customer generated in step S104 is read from the
例えば、購買数情報UserPurchaseの要素UpurchaseNで示される各顧客nの購買データの各々に対して、トピック(興味)zを割り当てる処理を、尤度が収束するまで繰り返し実施し、最終的に得られた各顧客nの購買データの各々に対するトピックの割り当てに基づいて、確率分布θ(z|n)及び確率分布φ(k|z)を算出すればよい。 For example, the process of assigning a topic (interest) z to each purchase data of each customer n indicated by the element Upurchase N of the purchase quantity information UserPurchase is repeatedly performed until the likelihood converges, and finally obtained. The probability distribution θ (z | n) and the probability distribution φ (k | z) may be calculated based on the topic assignment to each of the purchase data of each customer n.
そして、顧客nと商品kとの組み合わせの各々について、顧客nに関する確率分布θ(z|n)と、商品kに関する確率分布φ(k|z)と、に基づいて、上記(3)式に従って、顧客の興味に基づく顧客nが商品kを購入する確率Q(k|n)を算出して、各組み合わせに対する確率Q(k|n)を、顧客の興味に基づく顧客が商品を購入する確率分布として記憶部30に記憶する。なお、図5に表した、顧客の興味に基づく商品の購入確率56は、ステップS107において算出された確率Q(k|n)の一例を示すものである。
Then, for each combination of customer n and product k, according to the above equation (3), based on probability distribution θ (z | n) for customer n and probability distribution φ (k | z) for product k The probability Q (k | n) that the customer n based on the customer's interest calculates the product k is calculated, and the probability Q (k | n) for each combination is calculated as the probability that the customer based on the customer's interest purchases the product. The distribution is stored in the
なお、本実施の形態に係る購買予測装置100の購買予測処理ルーチンでは、確率分布Pinnern、確率分布Pbk、確率Q(k|n)の分布の順に生成したが、これらの確率分布の生成順序に制限はなく、例えば、確率Q(k|n)の分布、確率分布Pbk、確率分布Pinnernの順に生成するようにしてもよい。
In the purchase prediction processing routine of the
以上の処理によって、顧客購買情報の集合AllLogsから、顧客n毎の内的参照価格の確率分布Pinnern、商品k毎の価格帯の確率分布Pbk、及び顧客の興味に基づく顧客nが商品kを購入する確率Q(k|n)の分布を算出する。 By the above process, from the set AllLogs of customer purchase information, customer probability distribution of the internal reference price of each n Pinner n, commodity probability distribution Pb k of the price range of each k, and customers n commodity k based on the interest of the customer The distribution of the probability Q (k | n) of purchasing is calculated.
一方、図4は、本実施の形態に係る購買予測装置100において実行される、購買行動予測ルーチンのフローチャートである。本フローチャートは、図3に示す購買行動予測モデル学習ルーチン終了後に実施される。
On the other hand, FIG. 4 is a flowchart of a purchase behavior prediction routine executed in the
まず、ステップS201では、商品に対する購買予測の対象となる顧客id:ninを取得し、記憶部30に記憶する。この場合、取得する顧客id:ninは、1つでも複数でもよい。
First, in step S <b> 201, customer id: n in which is a target of purchase prediction for a product is acquired and stored in the
次にステップS202では、ステップS201で取得した顧客id:ninに対応する顧客の内的参照価格の確率分布Pinnerninを記憶部30から読み出すと共に、図3のステップS106で算出した、全ての商品kの価格帯の確率分布Pbkを記憶部30から読み出す。
Next, in step S202, the probability distribution Pinin nin of the customer's internal reference price corresponding to the customer id: n in acquired in step S201 is read from the
そして、商品k毎に、ステップS201で取得した顧客id:ninに対応する確率分布Pinnerninと、当該商品kの確率分布Pbkと、に基づいて、上記(4)式に従って、確率分布Pbkと、顧客の内的参照価格の確率分布Pinnerninとの類似度KL(Pinnernin, Pbk)を算出する。 Then, for each product k, the probability distribution Pb according to the above equation (4) based on the probability distribution Pinin nin corresponding to the customer id: n in acquired in step S201 and the probability distribution Pb k of the product k. The degree of similarity KL (Pinner nin , Pb k ) between k and the probability distribution Pinin nin of the customer's internal reference price is calculated.
更に、商品k毎に、この算出した類似度KL(Pinnernin, Pbk)に基づいて、上記(5)式に従って、商品kに対する顧客購買予測値sim(nin,k)を算出し、記憶部30に記憶する。
Further, for each product k, based on the calculated similarity KL (Pinner nin , Pb k ), the customer purchase forecast value sim (n in , k) for the product k is calculated according to the above equation (5) and stored. Store in
ステップS203では、商品k毎に、記憶部30に記憶されている実数α(0≦α≦1)、上記ステップS202で算出された商品kに対するsim(nin,k)、図3のステップS107で算出した、商品k及び顧客id:ninに対応するQ(k|nin)に基づいて、上記(6)式に従って、顧客id:ninに対応する顧客が商品kを購入する可能性を表すスコアScore(k|nin)を算出し、記憶部30に記憶する。そして、例えば、購買予測装置100に備えられた図示しない表示部に、記憶部30に記憶されている商品k毎のスコアScore(k|nin)を表示する。なお、図5に表した商品購買スコア58は、ステップS202において計算されたスコアの一例を示したものである。
In step S203, for each product k, the real number α (0 ≦ α ≦ 1) stored in the
なお、スコアScore(k|nin)の出力先は表示部に限らず、例えば、図示しない通信回線を介して図示しない情報端末へスコアScore(k|nin)を出力し、当該図示しない情報端末でスコアScore(k|nin)を表示するようにしてもよく、またプリンタ等の画像形成装置にスコアScore(k|nin)を出力するようにしてもよい。 The output destination of the score Score (k | n in ) is not limited to the display unit. For example, the score Score (k | n in ) is output to an information terminal (not shown) via a communication line (not shown), and the information (not shown) score terminal score (k | n in) may be displayed, also the score in an image forming apparatus such as a printer score (k | n in) may be output.
<実施結果> <Results>
図6は、本実施の形態に係る購買予測装置100の図3で示された購買行動予測モデル学習ルーチンを実施した後、図4で示された購買予測処理ルーチンを実施した際、図4のステップS201の処理にて顧客id:user_1を取得した場合のスコアScore(k|user_1)の出力例を示した図である。この場合、図6に示すように、顧客id:user_1に対して、商品k毎のスコアが、商品idと共に出力される。
FIG. 6 illustrates a case where the purchase prediction processing routine shown in FIG. 4 is executed after the purchase behavior prediction model learning routine shown in FIG. 3 of the
ここで、スコアは非負値であり、スコアの値が大きい程、顧客user_1が次の購買機会に該当の商品idで示される商品を購入する可能性が高いことを示している。また、スコアの値を降順、すなわち、スコアの値を大きいものから小さいものに順に並べ替えることによって、顧客user_1が購入する可能性の高い商品を、ランキング形式で出力することも可能である。なお、スコアの出力順は降順に限られず、スコアの値を目的に沿った順に並べ替えてもよいことは言うまでもない。 Here, the score is a non-negative value, and the larger the score value, the higher the possibility that the customer user_1 purchases the product indicated by the corresponding product id at the next purchase opportunity. Further, by rearranging the score values in descending order, that is, in order from the largest score value to the smallest value, it is also possible to output products that are likely to be purchased by the customer user_1 in a ranking format. Needless to say, the score output order is not limited to descending order, and the score values may be rearranged in the order in accordance with the purpose.
このように、購買予測装置100では、顧客単位で次にどの商品が購入されるか分析をすることが可能となり、顧客毎の購買行動をより高精度に予測することができるようになった。
As described above, the
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る購買予測装置によれば、顧客の購買行動を、顧客が購入した商品とその価格との組み合わせで記述し、その集合を入力として受け取る。その後、受け付けた情報に基づいて、顧客毎に購入した商品の内的参照価格の確率分布、購入された商品毎の価格の確率分布、及び顧客の興味に基づく顧客が商品を購入する確率を推定する。そして、顧客毎の内的参照価格と商品毎の価格の確率分布を入力として、商品の価格に基づく顧客購買予測値を算出すると共に、当該顧客予測値と顧客の興味に基づく顧客が商品を購入する確率とをスムージングして、商品毎に顧客が次に購入すると思われる可能性を表すスコアを出力することにより、より高精度に顧客毎の購買行動を予測することができる。 As described above, according to the purchase prediction apparatus according to the embodiment of the present invention, the purchase behavior of the customer is described by the combination of the product purchased by the customer and its price, and the set is received as an input. Then, based on the received information, estimate the probability distribution of the internal reference price of the product purchased for each customer, the probability distribution of the price for each purchased product, and the probability that the customer will purchase the product based on the customer's interest To do. Then, using the internal reference price for each customer and the probability distribution of the price for each product as input, the customer purchase forecast value based on the price of the product is calculated, and the customer purchases the product based on the customer forecast value and the customer's interest The purchase behavior for each customer can be predicted with higher accuracy by smoothing the probability of performing and outputting a score representing the possibility that the customer will purchase next for each product.
これにより、商品の仕入れや広告戦略を顧客毎に最適化することができると共に、各々の顧客がどの価格帯の商品を購入しやすいか、また、各々の商品がどの価格帯で購入されやすいかといった情報を把握できるようになり、自顧客の購買行動の把握及び商品毎のブランド価値の把握を実現することができる。 This makes it possible to optimize product purchases and advertising strategies for each customer, as well as what price range each customer is likely to purchase, and at what price range each product is likely to be purchased. Such information can be grasped, and the purchase behavior of the customer and the brand value for each product can be grasped.
なお、本発明は、上述した実施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。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present invention.
例えば、上述の購買予測装置は、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。 For example, the purchase forecasting apparatus described above has a computer system inside, but the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
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。 In the present specification, the embodiment has been described in which the program is installed in advance. However, the program can be provided by being stored in a computer-readable recording medium.
10 入力部
20 演算部
21 購買行動予測モデル学習部
22 購買行動予測部
30 記憶部
40 出力部
100 購買予測装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記取得手段によって取得された前記顧客購買情報の集合に基づいて、前記顧客の各々についての、前記顧客が購入した前記商品の各々の商品価格を表す商品価格情報、前記商品の各々についての、前記商品が購入されたときの各々の商品価格を表す購入価格情報、及び前記顧客の各々についての、前記顧客が購入した前記商品の各々の商品識別情報を表す購買数情報を生成するデータ生成手段と、
前記顧客の各々について、前記データ生成手段によって生成された前記顧客の前記商品価格情報に基づいて、前記顧客が購入を検討する価格帯である内的参照価格として、前記商品価格の確率分布を推定する内的参照価格学習手段と、
前記商品の各々について、前記データ生成手段によって生成された前記商品の前記購入価格情報に基づいて、前記商品の価格帯として、前記商品価格の確率分布を推定する商品価格帯学習手段と、
前記顧客及び前記商品の組み合わせの各々について、前記データ生成手段によって生成された前記購買数情報に基づいて求められた、前記顧客の興味に基づく各トピックに帰属する確率を表す確率分布と、各トピックについて前記トピックにおける前記商品が購入される確率を表す確率分布とに基づいて、前記組み合わせの前記顧客が前記商品を購入する確率を推定する顧客興味学習手段と、
前記商品の各々について、予測対象の顧客について前記内的参照価格として推定された前記商品価格の確率分布と、前記商品について前記購入価格情報として推定された前記商品価格の確率分布との類似度を計算する類似度計算手段と、
前記商品の各々について、前記類似度計算手段によって計算された前記商品に対する前記類似度と、前記商品と前記予測対象の顧客との組み合わせについて推定された前記商品を購入する確率とに基づいて、前記予測対象の顧客が前記商品を購入する可能性を示すスコアを計算するスコア計算手段と、
を含む購買予測装置。 Acquisition means for acquiring a set of customer purchase information including customer identification information for identifying a customer, product identification information for identifying a product purchased by the customer, and a product price of the product purchased by the customer When,
Based on the set of customer purchase information acquired by the acquisition means, for each of the customers, product price information representing the product price of each of the products purchased by the customer, for each of the products, Data generation means for generating purchase price information representing each product price when the product is purchased, and purchase number information representing each product identification information of each of the products purchased by the customer for each of the customers; ,
For each of the customers, based on the product price information of the customer generated by the data generation means, the probability distribution of the product price is estimated as an internal reference price that is a price range that the customer considers purchasing. An internal reference price learning means to
Product price range learning means for estimating a probability distribution of the product price as the price range of the product based on the purchase price information of the product generated by the data generation means for each of the products,
For each of the combination of the customer and the product, a probability distribution representing the probability attributed to each topic based on the customer's interest, obtained based on the purchase quantity information generated by the data generation means, and each topic Customer interest learning means for estimating a probability that the customer of the combination will purchase the product based on a probability distribution representing a probability that the product in the topic will be purchased.
For each of the products, the degree of similarity between the probability distribution of the product price estimated as the internal reference price for the customer to be predicted and the probability distribution of the product price estimated as the purchase price information for the product Similarity calculation means for calculating;
For each of the products, based on the similarity to the product calculated by the similarity calculation means, and the probability of purchasing the product estimated for the combination of the product and the prediction target customer, A score calculation means for calculating a score indicating a possibility that the prediction target customer purchases the product;
A purchase forecasting device including
前記取得手段によって、顧客を識別するための顧客識別情報と、前記顧客が購入した商品を識別するための商品識別情報と、前記顧客が購入した前記商品の商品価格とを含む顧客購買情報の集合を取得し、
前記データ生成手段によって、前記取得手段によって取得された前記顧客購買情報の集合に基づいて、前記顧客の各々についての、前記顧客が購入した前記商品の各々の商品価格を表す商品価格情報、前記商品の各々についての、前記商品が購入されたときの各々の商品価格を表す購入価格情報、及び前記顧客の各々についての、前記顧客が購入した前記商品の各々の商品識別情報を表す購買数情報を生成し、
前記内的参照価格学習手段によって、前記顧客の各々について、前記データ生成手段によって生成された前記顧客の前記商品価格情報に基づいて、前記顧客が購入を検討する価格帯である内的参照価格として、前記商品価格の確率分布を推定し、
前記商品価格帯学習手段によって、前記商品の各々について、前記データ生成手段によって生成された前記商品の前記購入価格情報に基づいて、前記商品の価格帯として、前記商品価格の確率分布を推定し、
前記顧客興味学習手段によって、前記顧客及び前記商品の組み合わせの各々について、前記データ生成手段によって生成された前記購買数情報に基づいて求められた、前記顧客の興味に基づく各トピックに帰属する確率を表す確率分布と、各トピックについて前記トピックにおける前記商品が購入される確率を表す確率分布とに基づいて、前記組み合わせの前記顧客が前記商品を購入する確率を推定し、
前記類似度計算手段によって、前記商品の各々について、予測対象の顧客について前記内的参照価格として推定された前記商品価格の確率分布と、前記商品について前記購入価格情報として推定された前記商品価格の確率分布との類似度を計算し、
前記スコア計算手段によって、前記商品の各々について、前記類似度計算手段によって計算された前記商品に対する前記類似度と、前記商品と前記予測対象の顧客との組み合わせについて推定された前記商品を購入する確率とに基づいて、前記予測対象の顧客が前記商品を購入する可能性を示すスコアを計算する
購買予測方法。 A purchase prediction method in a purchase prediction apparatus including an acquisition means, a data generation means, an internal reference price learning means, a product price range learning means, a customer interest learning means, a similarity calculation means, and a score calculation means There,
A set of customer purchase information including customer identification information for identifying a customer by the acquisition means, product identification information for identifying a product purchased by the customer, and a product price of the product purchased by the customer Get
Product price information representing the product price of each of the products purchased by the customer for each of the customers based on the set of customer purchase information acquired by the acquisition unit by the data generating unit, the product Purchase price information representing each product price when each of the products is purchased, and purchase number information representing each product identification information of each of the products purchased by the customer for each of the customers. Generate
As the internal reference price that is a price range that the customer considers purchasing based on the product price information of the customer generated by the data generating means for each of the customers by the internal reference price learning means. , Estimate the probability distribution of the product price,
The product price range learning means estimates the probability distribution of the product price as the price range of the product based on the purchase price information of the product generated by the data generation means for each of the products,
The probability of belonging to each topic based on the customer's interest, determined based on the purchase quantity information generated by the data generation unit, for each combination of the customer and the product by the customer interest learning unit. Estimating the probability that the customer of the combination will purchase the product based on the probability distribution that represents and the probability distribution that represents the probability that the product on the topic will be purchased for each topic;
For each of the products, a probability distribution of the product price estimated as the internal reference price for each of the products, and the product price estimated as the purchase price information for the product. Calculate the similarity with the probability distribution,
Probability of purchasing the product estimated by the score calculation means for each of the products for the combination of the similarity calculated by the similarity calculation means with the product and the prediction target customer Based on the above, a purchase prediction method for calculating a score indicating a possibility that the prediction target customer purchases the product.
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