石美紅，艾 磊，李維乾，趙 輝，王春蘭，高曉娟

（1.西安工程大學 計算機科學學院，陜西 西安710048；2.山東如意集團 研發(fā)部，山東 濟寧272000）

0 引 言

進入20世紀90年代以后，市場多樣化、個性化需求特征日趨明顯，顧客已不再滿足于從企業(yè)提出的產品目錄選擇產品，而是要求企業(yè)能夠即時提供專門為他們的需求而設計的產品.隨著計算機網絡通信技術和現(xiàn)代電子商務技術的飛速發(fā)展，使產品定制設計過程可以直接面向最終用戶進行生產，為滿足顧客個性化需求的定制生產成為可能［1－2］.在個性化服裝定制中如何讓客戶真正參與到服裝設計中，通過服裝的形、色、質表現(xiàn)出客戶的獨特風格與氣質、高雅的修養(yǎng)與內涵，是個性化服裝定制中要解決的關鍵問題.因此，為了準確獲取和理解客戶的定制需求，降低客戶在服裝定制時的選擇難度，服裝企業(yè)必須深入挖掘并有效管理客戶需求，提供一個客戶體驗良好的個性化服裝定制平臺.

目前對產品定制技術的研究主要有3種模式：基于客戶需求的管理模式［3－5］，基于產品配置的管理模式［6－12］，基于客戶在線定制的管理模式，通過人機交互平臺，客戶自主選配部件、功能，使之參與到產品設計中.目前大多數個性化服裝定制正是采用第3種模式，通過客戶自主選擇服裝設計要素的相關信息［1－2］，為他們定制所需的服裝，如美國的mysuit系統(tǒng)，國內的普萊仕、凡客、寶鳥等系統(tǒng)，但是，這類系統(tǒng)既沒有考慮到普通客戶大都對服裝專業(yè)知識了解甚微，也忽略了客戶的隱性需求.

本文以某服裝企業(yè)的品牌西服定制需求為例，研究面向個性化西服定制的需求管理方法，利用現(xiàn)代網絡技術、產品定制技術和數據挖掘技術等研發(fā)基于約束滿足的個性化西服定制推薦系統(tǒng)，有效降低客戶定制難度，提高客戶滿意度.

1 個性化西服定制

1.1 個性化需求

在個性化服裝定制中，客戶是服裝設計的中心.通過服裝企業(yè)、商場的調研和客戶的問卷調查與分析，結合西服特點，將客戶的個性化需求分為6大類，個性化需求分類見表1.從表1可以看出，個體特征、環(huán)境等因素決定了客戶的物質需求；社會背景、場合、角色、情感等因素體現(xiàn)了客戶的精神需求.由于情感的表達是多樣豐富的，不同客戶有著不同程度的情感需求.為了能準確地把握客戶的消費心理，采用語意差異法對情感形容詞進行度量，如：對于“高貴的－樸素的”這一對情感形容詞，可以劃分為“非常高貴的”，“很高貴的”，“比較高貴的”，“一般”，“比較樸素的”，“很樸素的”，“非常樸素的”7個語意量尺.

表1 個性化需求分類Table 1 Classification of personalized demands

1.2 設計要素和情感因子

西服設計由款式、面料、色彩三要素組成，西服設計要素組成如圖1所示.從圖1可以看出，款式展示了人體各部位的輪廓，通過各細節(jié)部件的搭配體現(xiàn)了不同的款式風格；不同的面料能夠表現(xiàn)出各自的造型特征，給人以美好的精神享受；不同的色彩可形成各種不同的西服風格，給人以全新的視覺效果.

圖1 西服設計要素組成Fig.1 The components of design elements for a suit

在人們物質生活更加豐富的今天，情感已經被作為服裝產品價值判斷的重要標準.根據服裝美學標準，服裝情感可分為外觀、流行、氣質、場合4個因子.對于西服而言，情感的表達依賴于款式、面料、色彩3個設計要素.每一設計要素可以傳遞出一種基本的情感趨向.在西服設計規(guī)則和西裝美學的約束下，經不同的設計要素組合和不同的細節(jié)部件搭配后，進而可表達出西服的豐富情感.根據西服的特點，按照4大情感因子，選擇了比較有代表性的形容詞，西服的部分設計要素所呈現(xiàn)的情感見表2.從表2可以看出，高貴的－樸素的形容詞體現(xiàn)外觀情感；經典的－流行的形容詞展現(xiàn)流行情感；儒雅的－陽剛的形容詞顯現(xiàn)氣質情感；正式的－休閑的形容詞顯示場合情感.根據定制的西服設計方案，從西服的情感因子角度，由專家對其進行整體評價，作為后續(xù)西服推薦的依據.

表2 西服的部分設計要素呈現(xiàn)的情感Table 2 The emotional factors showed from part design elements

2 關鍵技術

2.1 客戶需求獲取

有限狀態(tài)機是由一定數目的狀態(tài)和狀態(tài)之間的轉移所構成.任何時候只能處于給定數目狀態(tài)中的一個，并以一種事件驅動的方式工作，即當接收到一個事件時，狀態(tài)機產生一個輸出，同時也伴隨著狀態(tài)的轉移.根據客戶個性化需求分類，采用有限狀態(tài)機技術描述客戶需求的會話交互行為模型，其中，每個狀態(tài)對應一個問題，根據客戶回答的內容，轉移到不同的狀態(tài)，對應顯示出不同的問題.采用這種會話交互方式，有利于引導客戶完整地表達自己的需求.圖2給出了簡化的客戶個性化需求獲取的會話交互行為模型.

圖2 客戶個性化需求獲取的會話交互行為描述Fig.2 The conversational interaction description for acquirement of customer personalized demands

但是，現(xiàn)實中大多數客戶更關注或喜歡回答他們所感興趣或重要的問題，并期待立即能看到推薦的結果.利用具有相似背景或定制需求的客戶交互日志，計算客戶交互的每個問題的流行度［13］，流行度高的問題表明是客戶感興趣或能反映個性特征的問題，則優(yōu)先顯示；對客戶不感興趣或反映共性特征的問題，采用文獻［14］的相似性計算方法，通過模糊推理和加權多數投票相結合，預測客戶的答案，給出默認回答.這樣既提高了客戶需求信息的獲取效率，也讓客戶的個性化需求得到了充分表達.

2.2 基于約束滿足的西服定制推薦技術

西服是以款式、面料、色彩為載體，經板型、粘合、縫制、整燙等工藝設計與加工而形成的協(xié)調整體.西服設計規(guī)則是以一定的形式美法則為基礎，以工藝設計規(guī)則為約束，以穿著對象的個性化需求為導向，選擇和搭配合適的各設計要素，使西服與人形成完美和諧的一體.因此，通過西服行業(yè)專家咨詢和西服設計規(guī)則知識的分析，分別從款式、面料、色彩三要素出發(fā)，總結歸類了款式設計要素之間約束規(guī)則、個體特征與各設計要素之間的約束規(guī)則.表3和表4分別給出了部分西服款式要素間相斥規(guī)則、個體特征與各設計要素之間的約束規(guī)則.

表3 西服款式各要素間相斥的約束規(guī)則Table 3 Conflict rules among design elements for a suit

定義1 約束滿足問題.一個約束滿足問題（constraint satisfaction problem，CSP）P是由三元組成：

其中，X ＝ ｛x1，x2，…，xk｝是一個有限的變量集合.D ＝ ｛d1，d2，…，dn｝是求解變量xi（i＝1，2，…，k）的有限值域或論域集合，若變量xi∈X，則用dom（xi）?D返回變量xi的值域或論域，dom（xi）表示將X中的每一個變量映射到有限值域D上的函數；C＝｛c1，c2，…，cm｝是一個有限的約束集合，任意cj∈C（j＝1，2，…，m）表示變量取值之間的制約關系［15］.

表4 個體特征與西服款式要素間約束規(guī)則Table 4 Constraint rules between individual characteristics and design elements for a suit

若用S表示P的一個解，那么，一個約束滿足問題的解是為每個變量xi在其D中選擇一個值域或論域構成集合S，使得S中的所有變量取值滿足C中所有約束.

個性化西服定制問題可以用約束滿足問題進行表達和求解.這是因為西服定制問題的各元素與約束滿足問題中的各元素存在著一一對應的關系.

（1）客戶對西服設計的需求屬性集合XC和西服設計屬性XP集合可轉化為約束滿足問題中的變量集合X ＝ （XC，XP），其中，XC＝ ｛xc1，xc2，xc3，xc4，xc5，xc6｝描述客戶需求屬性，對應｛個體特征上下文，環(huán)境上下文，社會背景上下文，場合上下文，角色上下文，情感上下文｝，XP＝ ｛xP1，xP2，xP3｝描述西服設計屬性，對應｛款式，面料，色彩｝.

（2）客戶對西服設計的需求論域DC和西服設計要素的可配置論域DP可轉化為約束滿足問題中的論域D＝ （DC，DP），其中，DC＝ ｛dc1，dc2，dc3，dc4，dc5，dc6｝表示客戶需求的論域，DP＝ ｛dP1，dP2，dP3｝描述西服設計要素的可配置論域.

（3）約束滿足問題中的約束C可轉化為XC對XP中各元素間的組合搭配約束和西服設計規(guī)則約束的集合，即C＝（CF，Co），其中，CF描述了哪種需求屬性可組合搭配哪些設計要素的約束限制；Co描述了西服設計的各要素間的約束規(guī)則.

（4）基于約束滿足的個性化西服定制SPROD可轉化為約束滿足問題的解.根據西服設計的特點，這里將約束分為建議性約束和強制性約束兩類，建議性約束是在西服設計的各要素組合搭配過程中并不要求完全滿足西服設計規(guī)則，即西服設計結果并不會出現(xiàn)無解的情況，比如，CF僅表達了XC對XP中各元素間的組合搭配約束規(guī)則，但是這種組合搭配的設計結果可能無法滿足西服設計的約束關系；強制性約束是在西服設計的各要素組合搭配過程中必須滿足的西服設計規(guī)則，諸如，Co根據西服工藝設計要求，描述了西服設計的各要素間的約束規(guī)則，如果各要素間組合搭配的設計結果無法滿足約束關系，則該約束滿足問題無解，即表明在客戶需求和西服設計規(guī)則的約束下，沒有合適的西服推薦給客戶.

當約束滿足問題無解時，即SPROD＝?，需要采用一定的方法進行診斷鑒別和修復彌補.由于客戶對西服設計的需求論域DC就等價為對西服設計要素的可配置的論域DP限制，所以，從得到的西服設計要素的可配置論域DP＝｛dP1，dP2，dP3｝中找出內在的需求沖突.其基本方法是基于模型診斷（Model－based Diagnosis，MBD）的思想［16］，首先根據西服設計約束規(guī)則，采用一階邏輯描述西服設計各要素間和各部件間的組合搭配連接關系，建立待診斷系統(tǒng)的模型，然后，根據構建的診斷系統(tǒng)模型和當前得到的可配置論域DP，采用邏輯推理引擎進行沖突識別，找出所有極小沖突設計要素或部件的集合，接著，采用QUICKXPLAIN算法［17］，對產生的所有極小沖突集計算，得到極小候選沖突集結果，最后得到引起無解的需求沖突最小化集，客戶根據該集合的提示信息對需求沖突集進行修改，重新求解SPROD，直至得到可行的定制結果.

為了提高推薦系統(tǒng)的信任度和客戶購買的意愿，運用多屬性效用理論（multi－attribute utility theory，MAUT），提出了基于情感效用的個性化西服定制推薦方法.以客戶的情感需求為基礎，以專家對西服整體呈現(xiàn)的情感評分為依據，從外觀、流行、氣質、場合4個維度計算定制的西服設計方案對客戶的效用值，其效用函數式為

其中，p表示定制的西服設計方案；i表示評價維度；emotional－needs（i）表示客戶對i的情感需求；contri－bution（p，i）表示專家對p在i上的評分值；wi表示第i評價維度的權重，，最終得到西服設計方案p的總效用值utility（p）.

從式（1）可以看出，效用值既有來自專家的客觀評定，也體現(xiàn)了客戶情感的主觀需求.依據效用值大小形成個性化西服定制的推薦序列，為客戶的決策結果提供可信的依據.基于約束滿足的個性化西服定制推薦流程示意圖如圖3所示.

3 個性化西服定制推薦系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)體系結構

個性化西服定制推薦系統(tǒng)體系結構設計為客戶交互層、定制推薦引擎層和西服知識庫3層系統(tǒng)體系結構框架圖如圖4所示.其中，客戶交互層包括獲取個性化需求和偏好，為客戶展示西服設計方案推薦結果及客戶對推薦結果的滿意度評價；定制推薦引擎層根據客戶交互層所獲取的客戶個性化需求和偏好，基于CF，Co約束規(guī)則求解個性化西服設計方案，最后以情感需求和情感評價為基礎，計算定制的西服設計方案對客戶的效用值，形成個性化西服定制的推薦序列；西服知識庫包括客戶需求本體庫、西服設計要素本體庫、西服設計規(guī)則庫、案例庫等，各知識表達方法如圖5所示.

圖3 基于約束滿足的個性化西服定制推薦流程Fig.3 A customized recommendation flow chart based on constraint satisfaction method for personalized suits

3.2 開發(fā)環(huán)境與主要功能的實現(xiàn)

在Java EE（Java Enterprise Edition）開發(fā)平臺上，Web服務器軟件Tomcat 7.0，數據庫SQL Server 2005，采用Struts、Spring、Hibernate框架技術，基于B/S架構，開發(fā)了面向個性化西服定制推薦的原型系統(tǒng).

圖4 系統(tǒng)體系結構框架Fig.4 A system structure frame

圖5 西服知識庫構建方法示意圖Fig.5 A diagram of constructing suit knowledge bases

3.2.1 客戶需求獲取功能實現(xiàn) 客戶通過瀏覽器登錄西服定制推薦系統(tǒng)，進入界面后，根據客戶注冊信息，系統(tǒng)通過交互日志挖掘，向客戶展示需要回答的問題.如，當客戶對問題1選擇了“職業(yè)場合”，下一個問題則顯示“職業(yè)性質？”，若客戶回答為嚴肅職場，則第3個問題為“嚴肅職場類型”，以此類推，使得客戶的個性化需求得到充分表達.為了確保有限狀態(tài)機機制的實施，建立了有限狀態(tài)機的基礎類庫，每個類具有定義和修改有限狀態(tài)機的接口，使模塊內部控制邏輯的定義與實現(xiàn)相分離.

3.2.2 西服定制推薦功能實現(xiàn) 依據個性化需求分類，對獲取的客戶需求進行識別，得到客戶的個性化模式，然后，以西服知識庫作為定制依據，求解約束滿足的個性化西服定制設計方案，最后，以情感因子計算定制的西服設計方案對客戶的效用值，并按其大小排序提供給客戶推薦結果如圖6所示.客戶可點擊查看推薦的各定制西服的詳細介紹如圖7所示.

圖6 個性化西服定制的推薦結果顯示Fig.6 A show of a customized recommendation results

圖7 查看推薦的定制西服詳細信息Fig.7 An interface of accessing detailed information of a customized recommendation results

4 結 論

（1）通過交互日志挖掘，采用有限狀態(tài)機技術描述客戶需求的會話交互行為模型，完整、充分地表達了客戶的個性化需求.

（2）運用約束滿足理論和多屬性效用理論，研究和開發(fā)了一種基于約束滿足的個性化西服定制技術和基于情感效用的西服推薦方法.

（3）提升客戶的參與度，經某服裝企業(yè)的實際應用案例，說明了本系統(tǒng)的有效性和可行性.

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