基于數(shù)據(jù)挖掘的客戶電量流失預(yù)測方法

呂思蒙

客戶流失，在電力系統(tǒng)中稱之為客戶銷戶，即客戶因自身原因希望終止與供電企業(yè)的供用電關(guān)系而辦理銷戶手續(xù)。根據(jù)原國家電力工業(yè)部1996年發(fā)布的《供電營業(yè)規(guī)則》第三十二條和三十三條規(guī)定：客戶銷戶，須向供電企業(yè)提出申請。供電企業(yè)應(yīng)按下列規(guī)定辦理：1）銷戶必須停止全部用電容量的使用；2）客戶已向供電企業(yè)結(jié)清電費(fèi)；檢查用電計(jì)量完好性后，拆除接戶線和用電計(jì)量裝置；4）客戶持供電企業(yè)出具的憑證，領(lǐng)還電能表保證金與電費(fèi)保證金；辦結(jié)上述事宜，即解除供用電關(guān)系。

電力一直以來處于壟斷地位，2015年3月中共中央、國務(wù)院印發(fā)《中共中央國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》（中發(fā)[2015]9號）和《關(guān)于推進(jìn)售電側(cè)改革的實(shí)施意見》，根據(jù)文件精神要求通過開展售電側(cè)改革試點(diǎn)，引入社會資本競爭，未來電力企業(yè)面臨社會資本對客戶市場的競爭。未來客戶可以根據(jù)電價(jià)、服務(wù)體驗(yàn)等因素對供電對象進(jìn)行選擇，因此電力企業(yè)需要通過現(xiàn)有強(qiáng)大的客戶基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)，對客戶流失問題開展研究，并對流失進(jìn)行預(yù)測，為制定相應(yīng)的服務(wù)策略爭取增量客戶市場提供決策依據(jù)，同時也能為政府機(jī)構(gòu)開展經(jīng)濟(jì)形勢分析提供參考。目前針對用電客戶流失的相關(guān)研究較少，往往通過人工經(jīng)驗(yàn)預(yù)測流失電量，沒有系統(tǒng)的流失電量計(jì)算方法，使得預(yù)測流失電量對預(yù)測人的經(jīng)驗(yàn)要求非常高，故需設(shè)計(jì)一種用電客戶流失電量預(yù)測方法，以估算客戶流失給電力企業(yè)帶來的電量。

客戶電量流失預(yù)測

本文設(shè)計(jì)的基于數(shù)據(jù)挖掘的客戶電量流失的預(yù)測方法，主要包含以下四個步驟：

（1）對用電客戶進(jìn)行分類；

（2）根據(jù)步驟（1）的分類，得到每類用電客戶在預(yù)測月流失的預(yù)測客戶流失數(shù)；

（3）獲取每個用電客戶的歷史用電量，根據(jù)歷史用電量計(jì)算得出每類用電客戶在預(yù)測月的平均用電量；

（4）根據(jù)每類用電客戶在預(yù)測月的平均用電量和每類用電客戶在預(yù)測月流失的預(yù)測客戶流失數(shù)計(jì)算得出全體用電客戶在預(yù)測月的總流失電量。

其中，用戶客戶的傳統(tǒng)分類方法主要有：

1）按照供電區(qū)域分類。供電區(qū)域和電力市場有明顯的對應(yīng)關(guān)系，把位于同一區(qū)域的客戶劃分為同類。

2）按照客戶規(guī)模分類。就是根據(jù)客戶的用電量大小、電壓等級高低、容量大小作為依據(jù)進(jìn)行分類。

3）按照客戶性質(zhì)分類。客戶性質(zhì)分類包括按產(chǎn)業(yè)、按行業(yè)、按負(fù)荷重要性、按耗能程度、按用電潛力分類。

4）按照電價(jià)分類。按照執(zhí)行電價(jià)的對象不同可分為：居民生活、非居民照明、大工業(yè)、非普工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、其他。

5）按照信用等級分類。

6）按照經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率分類。

但是就目前供電企業(yè)對電力客戶的細(xì)分主要存在以下問題：缺乏考慮客戶的用電行為；細(xì)分指標(biāo)單一，只能從某方面反映客戶的價(jià)值；細(xì)分方法可操作性較差，分類結(jié)果不能直觀反映客戶的真實(shí)價(jià)值，無法滿足市場營銷的需要。具體說明如下：

1）缺乏考慮客戶的用電行為

一個客戶存在多種屬性及特征，主要?dú)w納成3類：社會屬性、經(jīng)濟(jì)屬性和客戶行為。對客戶進(jìn)行細(xì)分的時候，企業(yè)可以根據(jù)實(shí)際需求選擇不同的屬性。

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，用戶多元化需求對現(xiàn)有營銷方式提出新的挑戰(zhàn)，尤其是進(jìn)入個性化的“一對一”營銷時代，更需要科學(xué)的客戶行為細(xì)分。因此，基于現(xiàn)有客戶服務(wù)數(shù)據(jù)資源，從電力客戶的客戶行為人手，綜合考慮客戶多方因素，對于更好的認(rèn)識客戶，增強(qiáng)企業(yè)營銷服務(wù)和實(shí)現(xiàn)營銷精益化管理都具有重要意義

2）電力客戶細(xì)分指標(biāo)單一

在電力客戶細(xì)分工作中目前主要采用的是定性分類方法，對定量分類方法的應(yīng)用并不多見，能將兩種方法有機(jī)結(jié)合的客戶分類方法更為缺乏。事實(shí)證明，定性分類方法由于營銷人員的主觀原因和經(jīng)驗(yàn)所限，缺乏對客戶的全面了解，分類結(jié)果往往比較粗糙，難以發(fā)現(xiàn)不同類別客戶之間的區(qū)別，難以真正發(fā)揮客戶分類的作用，不利于進(jìn)一步開展?fàn)I銷服務(wù)和客戶開發(fā)等工作。而定量方法通常是對客戶信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算來對客戶進(jìn)行分類，分類結(jié)果解釋性比較差。

用電信息采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)倉庫的建設(shè)完善，客戶數(shù)據(jù)將會越來越豐富和復(fù)雜，為構(gòu)建結(jié)合定性和定量的細(xì)分方法提供了基礎(chǔ)。但對于有些復(fù)雜的數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)分類方法無法精確解讀，而隨著數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)水平的提高，有效解決了這一難題，其分類結(jié)果能很好地貼近人類的思維方式，使分類更加科學(xué)化和規(guī)范化。

3）電力客戶細(xì)分可操作性較差

目前，國內(nèi)電力市場建設(shè)還不完善，對電力客戶細(xì)分的研究更多是停留在理論研究階段，脫離實(shí)際營銷市場，不能滿足現(xiàn)代電力市場營銷活動的需要。同時，由于分類方法過于簡單，客戶細(xì)分結(jié)果模糊、可操作性較差，不能反應(yīng)電力客戶的用電行為，實(shí)際的操作意義不大。

近年來，各省市供電局陸續(xù)開展了信息采集系統(tǒng)的建設(shè)工作，客戶的用電數(shù)據(jù)呈爆炸式增長，為智能化客戶細(xì)分方法的研究和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)?，F(xiàn)在應(yīng)用較多的方法主要有以下幾種：

1）聚類分析。聚類分析在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中是一個非常重要的研究領(lǐng)域，是一種無監(jiān)誓的、具有探索性的分類技術(shù)，它是在沒有任何先驗(yàn)知識的前提下，按照一定規(guī)則將數(shù)據(jù)集劃分成不同的簇，使得同一個簇中的樣本之間的相似程度較高，而不同的簇之間的樣本之間的差異程度大。目前聚類分析在營銷分析、信息檢索、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等多個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

2）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模仿生物學(xué)中人體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理而建立起來的一種計(jì)算模型，整個模型由一些相互聯(lián)系的神經(jīng)元組成，這些神經(jīng)元的功能在于處理和傳遞信息，其連接方式直接決定著信息在網(wǎng)絡(luò)中傳遞和信息的屬性。通過模擬人腦的學(xué)習(xí)、記憶和處理問題等方式，對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行客戶細(xì)分方面的訓(xùn)練，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就可習(xí)得客戶數(shù)據(jù)處理方法，并且根據(jù)相應(yīng)細(xì)分要求，對數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分類。

3）擬合分析。采用擬合分析進(jìn)行客戶細(xì)分的過程是：首先對樣本的偏好進(jìn)行評估，在此基礎(chǔ)上將有相同或相似偏好的樣本劃分為一類。原始的擬合分析僅以表面特征為細(xì)分指標(biāo)，隨后不斷地向屯、理特征過渡。相應(yīng)地細(xì)分技術(shù)也從事前細(xì)分向事后細(xì)分轉(zhuǎn)移。在不斷改進(jìn)之后，擬合分析成為最受歡迎的細(xì)分方法之一。

4）因素分析。因素分析是現(xiàn)代統(tǒng)計(jì)學(xué)中一種重要而實(shí)用的方法，它是多元統(tǒng)計(jì)分析的一個分支。因素分析是通過對指標(biāo)體系內(nèi)部結(jié)構(gòu)及相關(guān)性的研究，借助一定的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，將原始指標(biāo)轉(zhuǎn)化為與之信息等價(jià)的、獨(dú)立的新指標(biāo)系列，即因子集合，以此反映出事物內(nèi)在關(guān)系的、固有的、決定事物本質(zhì)特征的因素。

電力市場環(huán)境的復(fù)雜性決定了沒有哪一種細(xì)分方法可以適應(yīng)于所有情況，在進(jìn)行客戶細(xì)分前要根據(jù)細(xì)分目標(biāo)選擇適合的方法。同時，市場環(huán)境與客戶樣本的不斷變化決定了不存在一勞永逸的細(xì)分方法。

經(jīng)過對比分析，聚類分析中的K-means算法由于具有操作簡單、易于實(shí)現(xiàn)和效率高等優(yōu)點(diǎn)，K-means算法是快速聚類法中的一種，是由麥奎因提出的，實(shí)質(zhì)上該算法是基于簇中對象的平均值，為了能達(dá)到全局最優(yōu)，基于劃分的聚類要求窮舉所有可能的劃分；基于該算法的客戶分類實(shí)現(xiàn)步驟為：（1）將n個客戶用電的歷史數(shù)據(jù)分成K個初始客戶類型，確定各初始類的中心，一般采用均值作為中心；（2）定義以樣本的個數(shù)為維度的空間里的一種距離；（3）計(jì)算某個客戶用電樣本與各中心的距離，選擇距離最小的那個中心所在的類作為該客戶用電樣本應(yīng)當(dāng)劃入的類；（4）重新計(jì)算失去該樣本和取得該客戶用電樣本的類的中心；（5）對其他所有客戶用電樣本都以同樣的方法來重新歸類和確定類別中心；C6）重復(fù)這一過程直至所有客戶用電樣本均不能再重新分配為止；通過k-means聚類方法能夠?qū)崿F(xiàn)利用客戶歷史用電數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對電力用戶類型細(xì)分操作，算法的輸入為客戶的歷史用電數(shù)據(jù)，其輸出為客戶細(xì)分類型；本文將采用K-means算法進(jìn)行客戶細(xì)分。

本文提出一種基于數(shù)據(jù)挖掘的客戶電量流失的預(yù)測方法，并針對目前客戶分類方法的不足分析，提出基于K-means算法的聚類客戶細(xì)分方法。（上接第066頁）實(shí)訓(xùn)室建設(shè)必須與企業(yè)崗位需求配套，以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能為目的。目前，重慶公共運(yùn)輸職業(yè)學(xué)院已完成城市軌道交通技術(shù)中心和鐵路綜合實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，該實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)有150米長鋼軌線路，配套接觸網(wǎng)設(shè)備、車輛設(shè)備和室內(nèi)外信號設(shè)備，在該實(shí)訓(xùn)基地可以完成上述信號基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

4.2實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目優(yōu)化

（1）信號機(jī)點(diǎn)燈電路故障處理：該實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目需培養(yǎng)學(xué)生識圖和故障處理能力，能夠讀懂進(jìn)站信號機(jī)、出站信號機(jī)、調(diào)車信號機(jī)、正線防護(hù)信號機(jī)等信號機(jī)室內(nèi)配線，能夠理清繼電器內(nèi)部組合和側(cè)面端子配線走向。通過教學(xué)，讓學(xué)生掌握點(diǎn)燈電路故障處理流程，形成如何快速判斷室內(nèi)外故障思維，通過電壓測量，能夠解決室內(nèi)斷線故障、錯線故障、混線故障等。

（2）轉(zhuǎn)轍機(jī)控制電路故障處理：該實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生能夠處理ZD6型、ZYJ7型、S700K型轉(zhuǎn)轍機(jī)室內(nèi)外電路故障，通過電壓測量，判斷室內(nèi)繼電器控制電路及室外自動開閉器、移位接觸器、安全接點(diǎn)等常見故障點(diǎn)。

（3）轉(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)備安裝與調(diào)試：該實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生能夠?qū)κ彝廪D(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)備定反位密貼、缺口進(jìn)行調(diào)試的能力。能夠通過觀察和練習(xí)，快速判斷螺距調(diào)節(jié)距離，同時掌握室外轉(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和動作過程。

（4）繼電器組合焊線：該實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目要求學(xué)生能夠根據(jù)室內(nèi)配線圖，對繼電器內(nèi)部組合、繼電器側(cè)面端子進(jìn)行焊線，在焊接線時注重焊線和配線工藝，避免配線的搭焊，同時學(xué)會常用工具使用，養(yǎng)成安全生產(chǎn)意識。

（5）進(jìn)路的排列與解鎖：該實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目要求學(xué)生能夠熟練掌握列車進(jìn)路和調(diào)車進(jìn)路的排列方法，學(xué)會如何利用調(diào)車信號機(jī)兼作變更按鈕形成變更進(jìn)路，同時掌握總?cè)∠⒖側(cè)私?、區(qū)段故障解鎖、上電解鎖、道岔單鎖、道岔封閉、引導(dǎo)進(jìn)路等基本操作。

隨著我國城市軌道交通和高速鐵路的快速發(fā)展，軌道交通職業(yè)院校人才培養(yǎng)質(zhì)量直接關(guān)乎企業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全，因此如何培養(yǎng)高質(zhì)量的軌道交通一線通信信號技術(shù)人才是擺在職業(yè)院校面前的重要問題。培養(yǎng)高質(zhì)量一線操作人才，需要對實(shí)訓(xùn)設(shè)備加大投入，加強(qiáng)行業(yè)師資培養(yǎng)和引進(jìn)，注重實(shí)訓(xùn)課程項(xiàng)目優(yōu)化，以賽促學(xué)，不斷提升實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)水平。