基于多Agent的鐵路客運(yùn)客戶關(guān)系管理方案研究

王鎖柱，賀娜娜，王 冰

（1.首都師范大學(xué) 信息工程學(xué)院，北京 100048；2.首都師范大學(xué) 信息工程學(xué)院，北京 100048；3.中國鐵道科學(xué)研究院 電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京 100081）

1 鐵路客運(yùn)關(guān)系管理概述

面對競爭日益激烈的運(yùn)輸業(yè)，掌握客戶需求趨勢、加強(qiáng)客戶聯(lián)系、獲得市場競爭優(yōu)勢十分重要。針對實(shí)名制客票數(shù)據(jù)建立以客戶為中心的客戶關(guān)系管理，一方面能夠?qū)蛻粜枨笞鞒隹焖偌皶r(shí)的反應(yīng)，為客戶提供全面和個(gè)性化的服務(wù)，提升鐵路客運(yùn)的核心競爭力；另一方面有助于在不斷細(xì)分的客運(yùn)市場中確定目標(biāo)市場，根據(jù)不同的目標(biāo)市場提供相應(yīng)的客運(yùn)產(chǎn)品，不斷滿足不同層次旅客的個(gè)性化需求，實(shí)現(xiàn)鐵路客運(yùn)以人為本的服務(wù)目標(biāo)。鐵路客運(yùn)客戶關(guān)系管理主要解決以下問題。

（1）完善旅客管理的決策支持。由于旅客信息庫尚不完善，鐵路客運(yùn)部門無法準(zhǔn)確掌握旅客的個(gè)性化差異，難以制定適合不同旅客的營銷策略。

（2）全面分析實(shí)名制客票數(shù)據(jù)。鐵路客運(yùn)信息系統(tǒng)積累了大量的客票數(shù)據(jù)，但對旅客潛在需求的智能分析不夠充分，信息綜合利用率不高。

（3）健全客運(yùn)服務(wù)體系，提高主動性。鐵路客運(yùn)尚未建立多渠道、全方位的旅客服務(wù)體系，不能很好地為旅客提供主動服務(wù)。

針對上述問題，為實(shí)現(xiàn)客票信息的全方位分析與決策，從而制定適合不同旅客的營銷服務(wù)模式，為旅客提供多渠道的服務(wù)平臺，通過借鑒Agent技術(shù)在客戶關(guān)系管理中的相關(guān)研究與應(yīng)用[1-3]，結(jié)合實(shí)名制客票的推行機(jī)制，利用 Agent 技術(shù)提出基于多 Agent 的鐵路客運(yùn)客戶關(guān)系管理系統(tǒng)框架。該框架由多個(gè) Agent 協(xié)同實(shí)現(xiàn)實(shí)名制客票數(shù)據(jù)的智能分析、決策制定和信息的主動推送，根據(jù)不同層次的旅客提供不同的營銷策略，從而滿足旅客的個(gè)性化需求。

2 Agent技術(shù)的主要特點(diǎn)

Agent 是一個(gè)能夠感知環(huán)境并采取相應(yīng)行為、可建立自己的行動規(guī)范并能影響環(huán)境變化的軟件智能體。其主要特點(diǎn)如下。

（1）智能性。Agent內(nèi)部集成了完成其功能任務(wù)所需的模型、知識、方法，能夠比較準(zhǔn)確地揣摩用戶意圖，將復(fù)雜任務(wù)分解并提供針對性的決策信息。

（2）協(xié)作性。Agent之間通過交流與合作在多Agent環(huán)境中協(xié)調(diào)工作、消解沖突，從而執(zhí)行和完成一些自身無法求解的復(fù)雜任務(wù)。

（3）學(xué)習(xí)性。Agent作為一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，能自主學(xué)習(xí)并將用戶的興趣、愛好、習(xí)慣等信息直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)部表示并存放在知識庫中，建立用戶模型來指導(dǎo)自己的決策，使之符合用戶需求。

（4）主動性。Agent能主動地分析和獲取用戶的個(gè)性信息，并根據(jù)用戶的興趣了解其潛在需求，采取主動服務(wù)。

3 鐵路客運(yùn)客戶關(guān)系管理系統(tǒng)分析

3.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn)及需求

3.1.1 數(shù)據(jù)管理特點(diǎn)

鐵路客運(yùn)客戶關(guān)系管理系統(tǒng)是針對實(shí)名制客票數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析、決策制定，為旅客提供個(gè)性化服務(wù)的面向鐵路客運(yùn)管理人員、統(tǒng)計(jì)分析人員和旅客的決策支持與信息服務(wù)系統(tǒng)。其數(shù)據(jù)管理的特點(diǎn)如下。

（1）客票數(shù)據(jù)是客戶關(guān)系管理的重要數(shù)據(jù)源，由客運(yùn)專線和既有線的客票數(shù)據(jù)構(gòu)成。客運(yùn)專線客票數(shù)據(jù)采用集中式存儲方式，既有線客票數(shù)據(jù)采用集中與分布相結(jié)合的客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，由鐵道部客票中心、地區(qū)客票中心和車站售票系統(tǒng)三級聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成。

（2）實(shí)名制客票通過旅客購票時(shí)登記的個(gè)人信息，結(jié)合其戶籍所在地、出發(fā)地、目的地等信息，分析客流的結(jié)構(gòu)組成、分布規(guī)律，客流性質(zhì)及不同消費(fèi)群體的需求、流量、流向等信息，為廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)采集提供便捷途徑。

（3）客票系統(tǒng)數(shù)據(jù)量龐大，需要及時(shí)將數(shù)據(jù)從各服務(wù)器傳輸、集中到鐵道部進(jìn)行整理壓縮并保存，實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模數(shù)據(jù)庫的快速查詢和多角度的統(tǒng)計(jì)與分析，為列車開行提供空間與時(shí)間上的優(yōu)化方案，制定多種營銷策略，從而滿足旅客個(gè)性化需求，體現(xiàn)以人文本的服務(wù)理念。

3.1.2 系統(tǒng)需求

（1）旅客信息采集?？推毕到y(tǒng)售票時(shí)登記的旅客個(gè)人信息需通過廣域網(wǎng)進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確、完整的收集。

（2）旅客數(shù)據(jù)倉庫建立。建立旅客數(shù)據(jù)倉庫并及時(shí)更新，最終實(shí)現(xiàn)對旅客的統(tǒng)一管理、有效分析、預(yù)測和智能決策。

（3）旅客行為分析。針對旅客數(shù)據(jù)倉庫，從客流的規(guī)模、特點(diǎn)、需求分析旅客行為，按照目標(biāo)市場的變化，及時(shí)、準(zhǔn)確地調(diào)整客運(yùn)產(chǎn)品及服務(wù)策略。

（4）客戶滿意度分析。通過滿意度分析，了解旅客對客運(yùn)產(chǎn)品及服務(wù)的態(tài)度與建議，有助于客運(yùn)部門及時(shí)調(diào)整營銷策略和服務(wù)水平。

（5）提供個(gè)性化服務(wù)。不同層次的旅客服務(wù)需求存在較大差異，針對不同旅客提供個(gè)性化服務(wù)。

3.2 功能設(shè)計(jì)及系統(tǒng)特點(diǎn)

3.2.1 系統(tǒng)功能

（1）旅客信息管理。實(shí)現(xiàn)旅客基本信息和客票信息的采集、管理與共享。

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（2）旅客分析管理。根據(jù)旅客信息管理模塊提供的旅客數(shù)據(jù)建立鐵路客運(yùn)數(shù)據(jù)倉庫，運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，挖掘有效信息。

（3）客運(yùn)營銷管理。將旅客分析模塊提供的挖掘結(jié)果進(jìn)行決策分析，制定合適的營銷策略。

（4）旅客服務(wù)。通過接入服務(wù)與呼出服務(wù)為旅客提供統(tǒng)一的服務(wù)平臺。

（5）系統(tǒng)管理。為滿足旅客個(gè)性化需求，提供系統(tǒng)管理功能以實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)置與權(quán)限分配。

3.2.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是依據(jù)大量實(shí)名制客票數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，提供決策支持能力；采用模塊化設(shè)計(jì)，把復(fù)雜系統(tǒng)劃分為相對獨(dú)立的子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間通過相互協(xié)作、服務(wù)及通信解決復(fù)雜問題；數(shù)據(jù)分布式存儲和處理；具備提供主動服務(wù)的能力。

由 Agent技術(shù)特點(diǎn)可知，多Agent適用于系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，可以解決實(shí)名制客票數(shù)據(jù)存儲的分散性，隱藏?cái)?shù)據(jù)在格式定義、存儲方式、傳輸方式、組織模式等方面存在的較大差異，自動收集旅客興趣、愛好等信息進(jìn)行智能分析，通過各 Agent之間良好的協(xié)作為旅客提供主動服務(wù)，使系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性。

4 系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

基于上述分析，將各功能模塊構(gòu)造為多個(gè)智能Agent實(shí)體，提出基于多 Agent 的鐵路客運(yùn)客戶關(guān)系管理系統(tǒng)框架，如圖1所示。整個(gè)框架按層次分為用戶層、門戶層、協(xié)調(diào)層、業(yè)務(wù)管理層和數(shù)據(jù)管理層。

4.1 用戶層

系統(tǒng)用戶包括客運(yùn)管理人員、客運(yùn)統(tǒng)計(jì)分析人員和旅客?？瓦\(yùn)管理人員負(fù)責(zé)針對數(shù)據(jù)分析結(jié)果作出正確決策；客運(yùn)統(tǒng)計(jì)分析人員負(fù)責(zé)針對數(shù)據(jù)倉庫運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)挖掘有效信息，為決策的制定提供支持；旅客通過網(wǎng)絡(luò)、郵件、電話、傳真等方式接入系統(tǒng)提出業(yè)務(wù)需求。各類用戶通過身份認(rèn)證方式實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)。

4.2 門戶層

圖1 基于多Agent的鐵路客運(yùn)客戶關(guān)系管理系統(tǒng)框架

交互 Agent實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，從與用戶的交互過程中學(xué)習(xí)得到用戶的個(gè)人偏好和購買模式等信息，并將系統(tǒng)最終得出的結(jié)果以用戶喜歡的方式傳遞給用戶，從而幫助用戶利益最大化[4]。信息推送 Agent為旅客主動提供信息服務(wù)，是一種可跟蹤用戶行為并基于經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí) Agent，其允許旅客按照自身業(yè)務(wù)需求定制所需服務(wù)信息，跟蹤旅客的興趣并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間以適當(dāng)?shù)姆绞綄⒙每退栊畔⒅鲃油扑徒o旅客。

4.3 協(xié)調(diào)層

協(xié)調(diào)層是模型的信息樞紐，管理控制 Agent 接收交互 Agent分配的任務(wù)并與業(yè)務(wù)管理層各 Agent通信協(xié)同完成用戶提交的任務(wù)。用戶登陸系統(tǒng)后，管理控制 Agent 從交互Agent獲取用戶信息，并到知識庫中查找是否有與該用戶匹配的信息，若存在則為老客戶，調(diào)用知識庫中的服務(wù)即可；若為新客戶，管理控制 Agent提取該用戶的業(yè)務(wù)需求，并將任務(wù)分配給業(yè)務(wù)管理層的相關(guān) Agent 協(xié)同完成用戶所需服務(wù)。

4.4 業(yè)務(wù)管理層

（1）旅客信息管理模塊。該模塊包括用戶信息采集 Agent 和用戶信息管理 Agent。用戶信息采集 Agent對旅客基本信息、需求信息和反饋信息進(jìn)行采集并及時(shí)更新；用戶信息管理 Agent從用戶信息采集 Agent 及時(shí)采集旅客需求信息存入需求信息庫，及時(shí)感應(yīng)旅客個(gè)人基本信息的變化更新到旅客信息庫，及時(shí)同步客票系統(tǒng)中有關(guān)該旅客的購票記錄到數(shù)據(jù)倉庫，旅客滿意度及其投訴、建議等信息及時(shí)存入反饋信息庫。

（2）客運(yùn)營銷模塊。該模塊包括客運(yùn)營銷策略管理 Agent、客運(yùn)營銷分析 Agent 和客運(yùn)市場資料管理 Agent?？瓦\(yùn)營銷策略管理 Agent 負(fù)責(zé)針對數(shù)據(jù)分析 Agent的分析結(jié)果制定合適的營銷策略，并選擇合適的溝通渠道實(shí)施營銷策略，以達(dá)到留住老客戶、吸引新客戶的目的；客運(yùn)營銷分析 Agent負(fù)責(zé)根據(jù)鐵路客運(yùn)特點(diǎn)做好市場定位及客戶細(xì)分，分析旅客出行需求及不同客戶群的規(guī)模、特點(diǎn)、消費(fèi)規(guī)律；客運(yùn)市場資料管理 Agent負(fù)責(zé)收集鐵路競爭對手 (公路、航空等) 的市場資料，進(jìn)行對比分析并及時(shí)傳達(dá)給旅客，不斷提高鐵路的市場占有率。

（3）旅客服務(wù)模塊。該模塊包括接入服務(wù)Agent 和呼出服務(wù) Agent，提供統(tǒng)一的服務(wù)界面，為用戶提供個(gè)性化、智能化服務(wù)。接入服務(wù) Agent負(fù)責(zé)為用戶提供系統(tǒng)訪問渠道，如網(wǎng)絡(luò)、郵件、短信、電話等；呼出服務(wù) Agent 負(fù)責(zé)通過電話回訪、滿意度調(diào)查等方式保持客戶關(guān)系，對旅客的需求作出快速反應(yīng)，并為決策支持提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)。

4.5 數(shù)據(jù)管理層

數(shù)據(jù)管理層包括旅客分析模塊，由數(shù)據(jù)建模Agent、數(shù)據(jù)挖掘 Agent 和數(shù)據(jù)分析 Agent 組成，為系統(tǒng)提供各類數(shù)據(jù)分析服務(wù)，為決策支持提供依據(jù)。

數(shù)據(jù)建模 Agent 負(fù)責(zé)對車站數(shù)據(jù)倉庫建模，及時(shí)更新數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)，完善從數(shù)據(jù)倉庫中提取的知識；數(shù)據(jù)挖掘 Agent 負(fù)責(zé)對車站數(shù)據(jù)倉庫的知識挖掘，以發(fā)現(xiàn)新的模型或規(guī)則；數(shù)據(jù)分析 Agent負(fù)責(zé)對挖掘的模型或規(guī)則進(jìn)行反復(fù)評估與驗(yàn)證，直到滿足旅客需求為止。

5 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

5.1 虛擬數(shù)據(jù)倉庫的構(gòu)建

數(shù)據(jù)倉庫的構(gòu)建是客戶關(guān)系管理的核心，將分散在鐵道部、各地區(qū)、各車站的鐵路客運(yùn)數(shù)據(jù)集成是關(guān)鍵。構(gòu)建傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉庫耗時(shí)、耗力、耗材，靈活性差。而虛擬數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)中心僅存放數(shù)據(jù)的指針，數(shù)據(jù)仍存放在原來位置，按照“只取所需”的原則通過中間件技術(shù)將分散在不同平臺、系統(tǒng)、應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)集成，具有消耗少、穩(wěn)定性強(qiáng)、靈活性大的優(yōu)勢。系統(tǒng)虛擬數(shù)據(jù)倉庫如圖2所示。

5.1.1 表示層

虛擬數(shù)據(jù)倉庫可透明地支持各種不同終端用戶的應(yīng)用需求，為其提供鐵路客運(yùn)客戶關(guān)系管理數(shù)據(jù)的統(tǒng)一視圖，系統(tǒng)的主要應(yīng)用有 OLAP 分析、客運(yùn)信息發(fā)布、Web 應(yīng)用、旅客信息查詢、數(shù)據(jù)挖掘等。

5.1.2 功能層

功能層采用模塊化設(shè)計(jì)，便于反映和實(shí)施鐵路客運(yùn)客戶關(guān)系管理相關(guān)的政策、規(guī)則和業(yè)務(wù)功能，可使用戶透明地訪問其所需要的數(shù)據(jù)。

圖2 虛擬數(shù)據(jù)倉庫示意圖

（1）應(yīng)用程序接口。模型需要把分布在鐵道部、地區(qū)、車站等不同網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)的客票系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成，虛擬數(shù)據(jù)管理器可向開發(fā)人員提供不同站點(diǎn)客票系統(tǒng)應(yīng)用程序接口軟件包，即 API。

（2）對象服務(wù)器。對象服務(wù)器存放所需數(shù)據(jù)的元目錄，其包含所需數(shù)據(jù)的指針 (各數(shù)據(jù)所在位置、訪問格式、訪問方式、訪問權(quán)限、轉(zhuǎn)換方式等內(nèi)容)，以及同這些數(shù)據(jù)相關(guān)的鐵路客運(yùn)業(yè)務(wù)規(guī)則。

（3）虛擬數(shù)據(jù)管理器。虛擬數(shù)據(jù)管理器根據(jù)用戶的查詢或分析需求，訪問元目錄以確定數(shù)據(jù)源，利用網(wǎng)絡(luò)接口向數(shù)據(jù)源發(fā)出查詢請求；當(dāng)返回查詢數(shù)據(jù)時(shí)，調(diào)用對象服務(wù)器中的業(yè)務(wù)規(guī)則將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾、轉(zhuǎn)換、綜合，并轉(zhuǎn)交給表示層。

（4）網(wǎng)絡(luò)接口。網(wǎng)絡(luò)接口連接、集成多個(gè)分散的數(shù)據(jù)源，每一種外部數(shù)據(jù)源都需要網(wǎng)絡(luò)接口使兩端的系統(tǒng)能相互理解。

5.1.3 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層表示實(shí)際的數(shù)據(jù)來源。數(shù)據(jù)源包括客運(yùn)企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、客票發(fā)售生產(chǎn)數(shù)據(jù)、旅客資料數(shù)據(jù)、旅客需求數(shù)據(jù)、旅客反饋信息，以及航空、公路、水路等其他外部數(shù)據(jù)源。通過對這些數(shù)據(jù)的綜合可以得到統(tǒng)一視圖。外部數(shù)據(jù)源提供者通過功能層中的網(wǎng)關(guān)與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互訪。數(shù)據(jù)層通過 XML 中間件技術(shù)把各類不同數(shù)據(jù)源集成，由監(jiān)控Agent、轉(zhuǎn)換 Agent 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新及數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。

5.2 多Agent之間的協(xié)作

系統(tǒng)通過多個(gè) Agent的協(xié)作完成鐵路客運(yùn)客戶關(guān)系管理的業(yè)務(wù)功能。在基于多 Agent的鐵路客運(yùn)客戶關(guān)系管理系統(tǒng)中，多Agent協(xié)作模型[5]描述為一個(gè)三元組構(gòu)成：M＝。其中：G 為協(xié)作的目標(biāo)，P為協(xié)作的規(guī)劃，確定達(dá)成目標(biāo) G 需要的角色屬性及各種角色之間的關(guān)系，A 為參與協(xié)作的主體集合。協(xié)作過程及各 Agent間的關(guān)系通過協(xié)調(diào)層的一個(gè)管理主體來協(xié)調(diào)。協(xié)作過程可分為以下階段：聲明階段，各 Agent主動或被動向管理控制 Agent表示協(xié)作的意圖和目標(biāo)；評定階段，管理控制 Agent根據(jù)各協(xié)作者的目標(biāo)，確立一個(gè)協(xié)作過程，即業(yè)務(wù)流程，選擇協(xié)作參與者，并通知這些參與者；參與者需要答復(fù)管理主體，如果參與者全部是肯定答復(fù)，則進(jìn)入?yún)f(xié)作執(zhí)行階段，否則返回評定階段。如果系統(tǒng)中仍存在具有協(xié)作能力的主體，管理控制 Agent 將嘗試為其確立新的協(xié)作過程。

5.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟件環(huán)境配置

系統(tǒng)可選用 Web 服務(wù)技術(shù)與 Agent技術(shù)相結(jié)合的開發(fā)方法，將系統(tǒng)中各種功能不同的 Agent作為Web 服務(wù)的提供者或消費(fèi)者，每個(gè) Agent都擁有描述其特定功能及調(diào)用接口的 XML 文檔，Agent之間采用 SOAP進(jìn)行交互。

系統(tǒng)模擬實(shí)現(xiàn)的軟件環(huán)境配置：Web 服務(wù)器采用 IIS(Internet Information Server) 信息服務(wù)器；客戶端操作系統(tǒng)為 Windows XP SP3 版本，瀏覽器版本為 6.0；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器選用 SQL Server 2005；開發(fā)工具選擇 Delphi 7.0。

該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后，可以針對鐵路客戶服務(wù)中心網(wǎng)絡(luò)實(shí)名制購票的旅客類型 (成人、兒童、學(xué)生、傷殘軍人) 屬性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為客運(yùn)管理人員提供決策支持。采用 Delphi 的 Web Service 技術(shù)實(shí)現(xiàn)旅客類型屬性客流統(tǒng)計(jì)模擬，示意圖如圖3所示。

6 結(jié)束語

通過對鐵路客運(yùn)大量實(shí)名制客票數(shù)據(jù)的智能分析，制定針對旅客不同需求的服務(wù)策略，為提高鐵路客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量具有重要意義。為此，鐵路客運(yùn)應(yīng)用客戶關(guān)系管理理念，基于實(shí)名制客票數(shù)據(jù)采用多 Agent 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想而提出的鐵路客運(yùn)客戶關(guān)系管理系統(tǒng)框架，可以將系統(tǒng)各功能模塊構(gòu)建為智能Agent，在各Agent間協(xié)作完成旅客提交的任務(wù)，從而便于進(jìn)行客運(yùn)統(tǒng)計(jì)分析，有利于客運(yùn)營銷策略實(shí)現(xiàn)為旅客主動提供個(gè)性化服務(wù)的功能。

圖3 旅客類型客流統(tǒng)計(jì)界面

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