圖數(shù)據(jù)模型簡介與應(yīng)用淺析

賀祺

上海市南洋模范中學(xué)

一、引言

在當(dāng)今社會，互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展，網(wǎng)上購物已經(jīng)成人們生活中必不可少的一部分，而用戶們也在追求品質(zhì)高、服務(wù)好、方便快捷的網(wǎng)絡(luò)購物體驗(yàn)。那么全面獲取電商產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息，制作一張能夠讓用戶們的體驗(yàn)優(yōu)化的產(chǎn)品信息的網(wǎng)絡(luò)，就具有了重要的現(xiàn)實(shí)意義。而目前圖數(shù)據(jù)模型構(gòu)建作為一種新興的方式，它目前使用范圍也較為局限，但它能夠有效地把信息串聯(lián)并且通過圖表的形式展現(xiàn)，并且直觀地把信息表達(dá)。因此充分發(fā)揮圖數(shù)據(jù)模型的作用對于電商產(chǎn)品的數(shù)據(jù)處理有著很大的前景。在大數(shù)據(jù)的現(xiàn)代社會，數(shù)據(jù)的雜亂與龐大成為用戶網(wǎng)絡(luò)購物體驗(yàn)的一大阻礙。在此背景之下，本研究建立于大量電商產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息，旨在通過圖數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建，整理并呈現(xiàn)數(shù)據(jù)信息，幫助提升用戶網(wǎng)絡(luò)購物的體驗(yàn)與便捷。

二、圖數(shù)據(jù)模型的概念與應(yīng)用概述

（一）數(shù)據(jù)模型的概念

數(shù)據(jù)模型（Data Model）是對于數(shù)據(jù)特征的抽象，它抽象地描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動態(tài)行為和約束條件，為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的信息表示與操作提供一個抽象的框架。通俗地講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)實(shí)世界的模擬且容易被人理解并可在計算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，有概念模型，邏輯模型和物理模型三種類別[1]。常用的數(shù)據(jù)模型有非關(guān)系模型、關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ?、對象關(guān)系模型。

（二）圖數(shù)據(jù)模型的概念

圖數(shù)據(jù)模型是在數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上，以圖為載體，數(shù)據(jù)模型為內(nèi)容，將信息進(jìn)行呈現(xiàn)，并且可以利用圖中的節(jié)點(diǎn)和邊處理實(shí)體以及實(shí)體之間的關(guān)系，從而了解信息之間的交匯與關(guān)聯(lián)，分析兩個不懂實(shí)體之間的共同之處以及信息關(guān)聯(lián)[2]。通過邊的延伸可以分析不同信息與實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)大小。如今互聯(lián)網(wǎng)上許多的產(chǎn)品的屬性特征也包括許多其他信息都是以圖數(shù)據(jù)模型的方式呈現(xiàn)。

（三）圖數(shù)據(jù)模型的優(yōu)勢

1.對對象能夠形象地以整體特征進(jìn)行刻畫：通過前期對于某一物品的數(shù)據(jù)采集，將所有數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選整合，并在后續(xù)的圖數(shù)據(jù)模型的建立中把這一物品的所有屬性羅列，并建立起節(jié)點(diǎn)與邊構(gòu)建出相關(guān)的知識網(wǎng)絡(luò)，從而能夠?qū)⑺信c商品相關(guān)的關(guān)鍵信息標(biāo)注在產(chǎn)品四周，起到全面地描述一個物品的所有屬性及其相關(guān)性的作用[3]。

2.對于復(fù)雜關(guān)聯(lián)問題的處理效率高：圖數(shù)據(jù)模型類似于思維導(dǎo)圖，可以把所有關(guān)聯(lián)信息通過串并聯(lián)結(jié)合在一張圖譜當(dāng)中。并且人們對于以圖的方式呈現(xiàn)出來的信息接受能力更強(qiáng)，因此對于復(fù)雜關(guān)聯(lián)問題，圖數(shù)據(jù)模型將所有與物品相關(guān)的信息整合到一張知識網(wǎng)絡(luò)圖表當(dāng)中，因而能夠更加高效率地進(jìn)行信息處理并且能夠讓人們更加直觀地了解到該物品的所有屬性。

3.推理的路徑可見，更容易看到特點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)：圖數(shù)據(jù)模型通過發(fā)散性地推導(dǎo)，從單個實(shí)體出發(fā)，分析其屬性特征，并且再從其屬性特征出發(fā)進(jìn)一步推進(jìn)，以此類推從而構(gòu)建出一張相互密切關(guān)聯(lián)的圖數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，因此使得所有信息的推理路徑都完全地被保留在模型上，也更便于看到特點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)。例如由某一種服飾，先推導(dǎo)至顏色、面料、款式等，再可以由面料進(jìn)一步推進(jìn)至針織，鵝絨等，并由針織可以再向下推進(jìn)到原料，工藝。因此由服飾到原料這兩個信息之間的邏輯鏈就可以在圖數(shù)據(jù)模型中明顯地獲取，從而更容易看到特點(diǎn)間地關(guān)聯(lián)。

（四）圖數(shù)據(jù)模型的應(yīng)用現(xiàn)狀

圖數(shù)據(jù)模型是一種比較新穎的問題處理方式，應(yīng)用并不廣泛。在互聯(lián)網(wǎng)中有著許多對于圖數(shù)據(jù)模型的使用，憑借著它對于數(shù)據(jù)處理的高效，圖數(shù)據(jù)模型有著良好的應(yīng)用前景[4]。尤其是在大數(shù)據(jù)的背景之下，存在地信息多、亂、雜的問題就可以通過圖數(shù)據(jù)模型的方式歸納整理，從而能夠高效率地解決問題。

三、針對某一電商產(chǎn)品的圖數(shù)據(jù)模型構(gòu)建

（一）商品屬性特征的獲取

選取某一目的商品，尋找該商品的全方面的信息，尤其是在用戶購買時會側(cè)重關(guān)心的屬性、特征，并且篩選其中有用的信息，將被聚合信息進(jìn)行分解，整合相同的信息，從而完成初步的信息篩選為下一步的數(shù)據(jù)排布做準(zhǔn)備[5]。

（二）商品數(shù)據(jù)特征的排列分布

分別將所有獲取的有用信息按照一定的順序排列在產(chǎn)品周圍，并按照可以根據(jù)周圍的特點(diǎn)信息繼續(xù)再獲取特點(diǎn)的屬性特征劃分、逐級排列，從而做到由近及遠(yuǎn)分別為與商品密切相關(guān)的屬性特征、到與商品相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品信息進(jìn)行排列。數(shù)據(jù)與該商品的關(guān)聯(lián)程度隨著邊長度的增長和節(jié)點(diǎn)的數(shù)量的增加而相對減弱。

（三）商品數(shù)據(jù)的描述

在圖數(shù)據(jù)模型的旁邊需要標(biāo)注每個數(shù)據(jù)特征對于產(chǎn)品的作用，以便用戶們能夠結(jié)合文字與圖表，清晰地理解每個數(shù)據(jù)特征的作用，最大化地獲取同時也便于作者檢查是否存在無用信息，并且及時刪除，以便用戶們能夠從圖數(shù)據(jù)模型中獲得最準(zhǔn)確、有用的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。例如圓珠筆這一產(chǎn)品中“筆的款式”這一屬性，就可以標(biāo)注“與顧客的使用舒適度以及個性相關(guān)”。

（四）電商領(lǐng)域中圖數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建

在前3步完成之后，將所有信息圖表結(jié)合，構(gòu)建出符合特定商品屬性特點(diǎn)的模型。以筆記本電腦為例，如下圖所示：

圖1 筆記本電腦結(jié)構(gòu)圖

由此可知，鍵盤區(qū)域的大小影響了用戶輸入時的舒適度；價格決定了商品的性價比以及用戶的購買欲望；聲卡和揚(yáng)聲器與電腦聲音外放時的用戶體驗(yàn)有關(guān)；快充可以使用戶在緊急使用時有足夠電量，多屏協(xié)同使手機(jī)設(shè)備與電腦的文件傳輸更加快捷、安全，觸控使用戶的使用方式更加多元；分辨率決定了電腦的顯示，保修期讓用戶使用更加的放心；顯卡承擔(dān)輸出顯示圖形的任務(wù)，AI軟件讓用戶使用體驗(yàn)更加愉悅也監(jiān)護(hù)電腦安全；內(nèi)存和硬盤讓信息有所儲存；輕薄程度和重量日益成為電子產(chǎn)品的衡量指標(biāo)之一，減輕了用戶的負(fù)載壓力；處理器讓電腦的運(yùn)轉(zhuǎn)更加快速流暢；屏占比決定了屏幕大小散熱裝置的強(qiáng)弱能決定了電腦的續(xù)航能力，也保護(hù)了設(shè)備內(nèi)裝置。

四、電商產(chǎn)品的圖數(shù)據(jù)模型應(yīng)用

圖數(shù)據(jù)模型具有多種應(yīng)用場景[6]：

（一）商品相似性度量

通過圖數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)所展示的特征反映不同商品之間的共同點(diǎn)。并且能夠通過不同商品之間的屬性的重合度，以及不同商品之間邊與節(jié)點(diǎn)的長度與數(shù)量，以邊與對多個商品之間的相似度進(jìn)行度量的操作。

（二）知識卡片

將某一電商產(chǎn)品的所有特點(diǎn)通過圖數(shù)據(jù)模型的方式可以呈現(xiàn)在某一載體上，例如卡片一類易攜帶，體積小的物品，可以更加快捷方便，并且直觀地讓人們能夠了解到某一個產(chǎn)品的全面的屬性特征，從而獲取自己渴望的信息。

（三）聚類

通過圖數(shù)據(jù)模型的分析可以判斷出商品之間的相似程度，同時也可以通過商品之間的屬性特征將不同的商品歸為相應(yīng)的類別，從而達(dá)到聚類的效果。例如鞋子，可以通過刻畫鞋子本身包含的科技，配色或者是它所代表的意義可以把帶有緩震的輕量化鞋子歸納入運(yùn)動鞋，板鞋歸入休閑鞋，等等類別，以一定的標(biāo)準(zhǔn)和憑借著物品所特有的屬性將他們歸入相應(yīng)的類別。

（四）根據(jù)用戶購買的信息預(yù)測可能在下階段購買的商品

類似于目前已有的推薦算法，通過商品之間的屬性分析出用戶對于某一特征屬性的感興趣程度，并找出不同屬性之間的關(guān)聯(lián)以及影響，再利用通過圖數(shù)據(jù)模型分析推算出的相應(yīng)特征在數(shù)據(jù)庫中匹配相關(guān)聯(lián)或者是相似的產(chǎn)品，從而預(yù)測可能在下階段購買的產(chǎn)品為用戶接下來的購買提供具有類似屬性產(chǎn)品的推薦。

（五）利用知識挖掘?qū)D內(nèi)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)系挖掘

例如在世界杯期間，啤酒與紙尿褲的銷售量都發(fā)生明顯上升，經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)是丈夫?yàn)榱俗屍拮又С肿约汉绕【?，看球，選擇多承擔(dān)一些家務(wù)，因此多買了些紙尿褲。從而導(dǎo)致了啤酒和紙尿褲的銷售量都明顯上升的現(xiàn)象。

觀察不同商品成本或者銷售量之間的關(guān)系，使用圖數(shù)據(jù)模型分析每個產(chǎn)品內(nèi)部的所有特征屬性，通過不同商品的屬性之間的聯(lián)系，來進(jìn)一步挖掘不同商品之間存在的關(guān)聯(lián)。

（六）不同商品間的比較參考

在購買商品的時候，顧客們通常需要橫向比較不同商品之間的各種屬性特征，而構(gòu)建圖數(shù)據(jù)模型將目的商品的所有重要的商品數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)出來，歸納所有顧客可能關(guān)注的商品信息，從而幫助顧客們通過快速地得知那些屬性需要側(cè)重關(guān)注，使比商品較更加全面、有效。

五、總結(jié)

本研究以網(wǎng)絡(luò)購物盛行為背景，對于電商產(chǎn)品提出圖數(shù)據(jù)模型這一概念，通過搜集歸納特定電商產(chǎn)品的屬性，將屬性進(jìn)行整合，并且以筆記本電腦為例，選擇一些關(guān)鍵的屬性，例如顯卡，屏占比，以構(gòu)建關(guān)于筆記本電腦的圖數(shù)據(jù)模型。由舉例說明來形象地闡明圖數(shù)據(jù)模型如何構(gòu)建，以及通過圖表與文字并用地方式最直觀地反映圖數(shù)據(jù)模型在用戶購買電商產(chǎn)品時的參考作用，也在產(chǎn)品關(guān)聯(lián)與對比上有一定的價值。

圖數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建并不僅僅局限于對于電商產(chǎn)品的分析，還可以在許多其他商品上有所應(yīng)用。同時也可以將多個相關(guān)產(chǎn)品同時分析，構(gòu)建圖數(shù)據(jù)模型，并分析兩種產(chǎn)品之間屬性的重合度，來研究不同物品之間的相似度。另外，圖數(shù)據(jù)模型的完善以及擴(kuò)大后期研究進(jìn)一步探討。