國立臺東大學資訊管理學系 碩士論文
指導教授:謝明哲 博士
精準行銷專家推薦系統之研究 --以陶藝產業為例
An Expert Recommendation System for - Precision Marketing: A Case Study for
Pottery Industry
研究生:林振聲 撰
中 華 民 國 106 年 6 月
致謝
本論文得以完成,首先要感謝指導教授謝明哲老師。感謝老師這兩年為 學生在論文指導上所花費的精力與時間,謝謝您孜孜不倦的教導,也給予很多 鼓勵,使我有動力繼續往前邁進,至此之後,也會繼續努力的遵循和實踐老師 所給予的教誨。感謝口委吳仁和老師、陳宜聖老師和王振民老師特地撥冗於論 文口試時給予指正與建議,使本論文能夠更加完善,同時也給我許多啟發與收 穫,也感謝老師們對學生論文的肯定,學生於此衷心感謝。
另外感莊英法、李衛勝、謝欣穎、李伃仟同學,不論是電子商務平台開 發或各項美編設計與文案撰寫,感謝各位同學們一路上的相伴,感謝你們的陪 伴與鼓勵。還有實驗室的各位夥伴,大家一起共同分擔實驗室的事情,一起出 遊去玩,真的很歡樂。
在台東的日子裡,有摯愛的寶萍姐、雅慧姐,你們給予無盡的關愛與溫 暖,讓我有放鬆及傾訴的管道。雖然不是文辭並茂的感謝詞,但因為有你們,
研究生活才得以充滿活力,在寫論文的夜裡才得以不孤單寂寞,由衷感謝一路 上陪伴的人們。最後,僅將此論文與各位分享。
林振聲 謹致
中華民國 106 年 6 月
I
摘 要
隨著網路技術及資訊技術的應用日漸成熟,電子商務平台的興起 及行銷手法日新月異,在面臨全球化及科技化影響的微型文創產業來 說,將會帶給他們一個機會。位處地理位置遠離市區的 A 陶藝工作坊 而言,傳統的行銷方式因行銷通路成本過高且在資金資源有限的情況 下,需要結合網路購物平台及精準行銷來提高成功率並降低行銷成本。
因此本研究協助 A 陶藝工作坊建構電子商務平台;線上購物平 台不僅能對 A 陶藝工作坊帶來實際收入,甚至能提供精準行銷推薦 系統最真實也是最完整的測試環境。此外,本 研 究 針 對 A 工 作 坊 的 產 品 進 行 設 計 產 品 的 後 設 資 料 (Metadata), 除 了 能 記 錄 每 件 產 品 的 基 本 資 料 , 後 設 資 料 表 也 會 特 別 記 錄 產 品 的 一 些 特 別 的 屬 性。此外,本 研 究 應 用 CLIPS.NET 程 式 語 言 協 助 A 陶 藝 工 作 坊 開 發 推 薦 專 家 系 統 , 建 立 產 品 推 薦 規 則 庫 、 顧 客 及 產 品 事 實 資 料 庫 , 系 統 會 依 據 經 驗 法 則 找 出 消 費 者 的 偏 好 , 從 而 推 薦 消 費 者 可 能 會 喜 歡 或 適 合 消 費 者 的 產 品 。
本 研 究 依 循 設 計 科 學 研 究 法 、 最 後 經 由 案 例 展 示 與 評 估
證 明 推 薦 系 統 推 薦 結 果 符 合 實 際 需 求 , 並 滿 足 專 家 預 期 , 同
時 與 電 子 商 務 系 統 和 產 品 後 設 資 料 結 合 提 供 上 線 服 務 。
關 鍵 詞 : 精 準 行 銷 、 規 則 式 專 家 系 統 、 人 工 智 慧 代 理 人
II
Abstract
With the application of network technology and information technology maturing, the rise of E-commerce platform and the rapid development of marketing techniques, in the face of globalization and technological impact of the micro-industry, will give them a chance. In terms of a pottery workshop, which is far away from the city, the traditional marketing method, which is too expensive for the marketing channel and with limited resources, needs to combine the network shopping platform with the precision marketing to improve the success rate and reduce the marketing cost.
Therefore, this study assists a pottery workshop to build an e-commerce platform;
Online shopping platform can not only bring real income to a pottery workshop, but even provide the most authentic and complete test environment for the precision marketing recommendation system. In addition, this study is designed for a workshop product design product data (metadata), in addition to the ability to record the basic data of each product, after the data table will also be specifically recorded in the product of some special attributes. In addition, this study applies clips. NET Program language to assist a pottery workshop to develop recommendation expert system, establish product recommendation rule base, customer and product fact database, the system will find consumer's preference according to the rule of thumb, and recommend the product that consumer may like or suit consumer.
This study follows the design of scientific research method, finally through the case presentation and evaluation of recommended system recommendations to meet the actual needs of experts, and in line with E-commerce systems and products after the integration of data to provide on-line services.
Key words: Precision marketing, Rule-based expert system, Artificial
Intelligence
III
目錄
摘 要 ... I
ABSTRACT ... II 目錄... III 圖目錄... VI 表目錄... IX
第一章 緒論... 1
1.1 研究背景與動機... 1
1.2 研究目的... 2
1.3 研究方法... 3
1.3.1 問題定義與動機... 5
1.3.2 定義解決方案的目標... 5
1.3.3 設計與發展解決方案... 6
1.3.4 展示解決方案... 8
1.3.5 評估解決方案... 9
1.4 論文架構... 9
第二章 文獻探討... 10
2.1 文化創意產業... 10
2.1.1 文化創意產業的定義與分類... 10
2.1.2 文化創意產業的產業特性與關鍵成功因素... 13
2.1.3 文化創意產業遠景... 14
2.2 現代陶藝特色,以 A 陶藝工作坊為例 ... 15
2.2.1 現代陶藝之發展及特色... 15
IV
2.2.2 A 陶藝工作坊 ... 16
2.3 專家推薦系統... 17
2.4 人工智慧程式語言 CLIPS ... 18
2.4.1 事實庫建立... 19
2.4.2 推論規則庫建立(Defrule) ... 20
第三章 設計與發展解決方案... 23
3.1 產品後設資料紀錄... 23
3.2 精準行銷推薦系統架構... 28
3.2.1 推論規則收集階段... 28
3.2.2 建立推論引擎規則庫階段... 30
3.3 專家推薦系統... 33
3.3.1 RULES module ... 33
3.3.2 PRODUCTS module ... 38
3.3.3 MAIN module ... 39
3.4 智慧推論系統 API ... 40
3.4.1 電子商務系統連結推薦系統... 41
3.4.2 建立 CLIPS 環境 ... 42
3.4.3 消費者資料匯入推論引擎... 42
第四章 案例展示與評估... 44
4.1 系統評估方法... 44
4.2 系統可用性評估... 44
4.2.1 內部評估... 44
4.2.2 外部評估... 45
4.3 案例展示... 47
V
4.3.1 陶藝品後設資料... 47
4.3.2 電子商務系統... 51
4.3.3 精準行銷推薦系統... 53
第五章 結論與未來發展... 56
5.1 結論... 56
5.2 研究貢獻... 56
5.3 研究限制... 57
5.4 未來研究方向... 57
參考文獻... 59
VI
圖目錄
圖 1.1 設計科學研究架構 資料來源: (Peffers et al., 2007) ... 4
圖 1.2 設計科學研究方法流程圖 ... 4
圖 1.3 推薦規則 ... 7
圖 2.1 專家系統架構 ... 18
圖 2.2 CLIPS 加入事實 ... 19
圖 2.3 查詢短期記憶內的事實 ... 20
圖 2.4 CLIPS 規則各式 ... 20
圖 2.5 Defrule 格式 (資料來源: Giarratano, 1993) ... 21
圖 2.6 使用 Defrule 加入規則 ... 21
圖 2.7 規則範例 ... 22
圖 2.8 A 工作坊作品展示 ... 29
圖 3. 1 研究設計與開發架構 ... 23
圖 3.2 智慧型推薦系統架構 ... 28
圖 3. 3 A 工作坊作品展示 ... 29
圖 3. 4 推論引擎規則庫規則 ... 30
圖 3. 5 常用的規則模式 ... 31
圖 3. 6 本研究自訂規則模式(加入確定因素值) ... 32
圖 3.7 各模組個別功能以及被呼叫的程序 ... 33
圖 3. 9 推論規則 IF 格式... 34
圖 3. 8 規則以事實輸入至推論引擎 ... 34
圖 3.10 推論規則 THEN 格式 ... 35
圖 3.11 以事實方式輸入推論規則 ... 35
圖 3.12 推論規則與外部輸入事實配對 ... 36
圖 3.13 刪除多餘的 and ... 36
VII
圖 3.14 處理規則所產生的結果 ... 37
圖 3.15 處理推論結果後多餘的 and ... 37
圖 3.16 產品資料輸入格式 ... 38
圖 3.17 選擇適合產品 ... 38
圖 3.18 產品排序 ... 39
圖 3.19 外部程式呼叫,回傳推薦產品名單 ... 39
圖 3.20 外部資料輸入格式 ... 40
圖 3.21 合併重複的事實 ... 40
圖 3.22 Web API 架構設計 ... 41
圖 3.23 Web Service 提供 API 讓電子商務連結 ... 41
圖 3.24 初始化推論引擎環境 ... 42
圖 3.25 消費者資料加入推論引擎事實庫 ... 43
圖 4.1 內部測試環境介面 ... 45
圖 4.2 外部測試陶藝品推薦介面 ... 47
圖 4.3 陶藝品故事紀錄表 ... 48
圖 4.4 產品主表紀錄展示 ... 48
圖 4.5 陶藝品生產紀錄表 ... 49
圖 4.6 創作說明紀錄表 ... 50
圖 4.7 創作者紀錄表 ... 50
圖 4.8 電子商務平台入口網 ... 51
圖 4.9 電子商務平台故事行銷 ... 52
圖 4.10 典藏陶藝頁面 ... 52
圖 4.11 陶藝工作坊 DIY 課程呈現 ... 53
圖 4.12 案例一展示介面 ... 54
圖 4.13 案例三展示介面 ... 55
VIII
圖 4.14 案例二展示介面 ... 55
IX
表目錄
表 3.1 產品資料紀錄表 ... 24
表 3.2 創作者紀錄表 ... 25
表 3.3 產品故事紀錄表 ... 26
表 3.4 生產紀錄表 ... 26
表 3.5 民族元素資料表 ... 27
1
第一章 緒論
1.1 研究背景與動機
近年來,線上電子商務不停在發展,可提到一些大平台如美國的 Amazon、
中國阿里巴巴集團等企業;其中,在台灣市場可看到是 PChome 與 Yahoo 的激烈 競爭。便利性成為電子商務最大優點也因此逐漸改變消費者購物習慣。不同於傳 統商業模式,企業不需要任何空間或實體店面,甚至電子商務已打破時間限制使 得消費者可在任何時間透過電腦或行動裝置連結至網際網路進行購物,甚至線上 付款,因此電子商務成為許多企業著重的市場。
但電子商務也有些不足之處,如果在傳統的實體商店,銷售員可以直接與 顧客接觸、觀察和交流,依個人的知識跟銷售經驗可基本推論消費者的購買需求 以及個人愛好,從而推銷給消費者所需的產品或主動提供產品資訊給顧客,進而 提高顧客對品牌或服務的滿意度;這也是電子商務無法做到的。換句話說,目前 的電子商務系統依然處於被動狀態,企業在電子商務平台上上傳自己的產品,使 用者透過親人、朋友的介紹或在網路上查詢得到產品資訊才到平台進行購買。許 多平台也試圖使用不同的手法將產品資訊傳送到顧客的手上,例如推薦熱賣產品 或與顧客瀏覽相關產品資訊等,不過一樣處於被動的狀態並無法改善消費者對平 台的體驗。
本研究選擇臺東 A 陶藝工作坊做為評估個案,臺東是文化交流的熔爐,有 許多不同的族群在此生活著。微型產業 A 陶藝工作坊就在此孕育而生,在陶藝 工作坊有著三種類型用以燒陶的窯:電窯、瓦斯窯和柴窯。A 陶藝工作坊的主持 人希望能透過各種不同方式的創作,能夠打造多元文化交流的文化產業藝術平台,
並且能增加工作坊創作的多元、多角、多面,不論是一般的陶藝品創作,或是配 合壓克力、碎玻璃的創意作品,都在陶藝工作坊的創作範疇之中,這口多元文化 的大鍋就藏身於卑南鄉山腰一處小角。
2
探訪「陶藝工作坊」後,主持人雖是排灣族原住民,但他的創作並非只侷限 於將排灣族的圖騰施加在陶藝創作上,而是將接觸到的原住民文化、內涵以及故 事,表現在陶藝創作中,發展各個不同族群、與不同藝術文化的創作組合可能性 和獨特性。琉璃珠、酋長之杯、逐鹿,個個蘊含著不同背景故事的作品,而 A 陶 藝工作坊創作者創造出一個兼容並蓄的文化熔爐,這股立足在地、發揚光大的精 神感動我們,使我們想要將這份精神推廣給更多的人知道。
因此,本研究目的是設計與開發可代替傳統銷售人員進行主動式推薦產品 的人工智慧精準行銷資訊系統,並整合到電子商務成為平台後端服務。推薦系統 不僅可從顧客資料包含基本資料(年齡、性別等)以及消費者在電子商務平台上的 購買紀錄和點閱紀錄進行分析,試圖推論顧客的愛好與購買行為,從而尋找符合 消費者的產品,甚至進一步計算每件產品適合度做排序,最後推薦給消費者。
1.2 研究目的
A 陶藝工作坊現有幾個問題待解決,陶藝品生產後並沒有做任何的紀錄,
不但無法進行查詢和管理,而成為開發電子商務平台以精準行銷推薦系統最大的 問題,於是本研究透過認識與了解 A 工作訪的每件作品,然後進行陶藝品後設 資料的建設;同時,工作坊還有另外的問題 - 顧客關係管理,消費者在實體商店 購買工作訪的作品以現金付款後,購買程序就結束,工作坊並沒做任何的顧客資 料紀錄或購買紀錄,所以造成工作訪無法進行行銷工作。
本研究希望能達成以下目的:
(1) 協助 A 工作坊設計與建立產品後設資料,不祇使得工作坊能有效的記錄並 管理產品,也成為給電子商務和智慧推薦系統的資料來源。同時,建立 A 陶藝工作坊顧客資料及購買紀錄的資料庫,讓工作坊能進行目標客群的分 析;
(2) 提出一個精準行銷的推薦系統架構幫助 A 工作坊能提高顧客購買率;
(3) 使用專家知識建構專家推薦系統初步的規則庫,以及顧客的基本資料進行
3
分析並找出適合的陶藝品做推薦。
利用電子商務增加陶藝品的銷售量,同時對消費者的回饋進行管理,並將 消費者意見反映至未來產品的製作上,以及透過網路廣告民宿和網路架站的方式 來增加 A 陶藝工作坊的知名度、曝光度、以及顧客的數量。
1.3 研究方法
在資訊系統科學領域相關研究可分為兩大個別但同時存在相連性典範:行 為科學研究(Behavioral Science)和設計科學研究(Design Science)(March & Smith, 1995),其中設計科學研究典範是經由工程與人工科學方式來解決問題(Simon, 1996),而人工科學不能脫離自然規律或行為理論。設計科學研究的創新常來自 於應用現有的科學、實驗、修正,並透過體驗、創新力、直覺與研究者解決問題 的能力。因此,Von Alan, March, Park, & Ram (2004)協助設計科學研究人員及 IS 研發者如何進行、評估與呈現一個資訊科技系統,提出設計科學研究架構流程,
並找出一份好的設計科學中所遇到的困難與挑戰,同時指出設計科學研究與行為 科學研究間存在的關係。
本研究希望透過資料分析結合專家系統開發出新的智慧型推薦系統,因此 屬 於 設 計 科 學 領 域 的 規 範 , 也 選 用 Peffers, Tuunanen, Rothenberger, &
Chatterjee(2007)結合之前的設計科學相關研究,提出的資訊系統設計科學方法論 (Design Science Research Methodology, DRSM)作為本研究的研究方法,該方法論 針對設計科學研究者提供一個廣泛可接受的框架,讓學者可遵循的方向,這套方 法主要目的有三:(1)與先前研究文獻所提出的理論一致;(2)提供一個流程讓研 究人員可以規劃與執行創新資訊系統;以及(3)提供一個可以用於展示與評估設 計科學的研究成果。
同時,關於研究的切入點,如同圖 1.1 所示,Peffers et al.(2007)認為設計科 學研究有多個可能的切入點,許多研究者在收集數據後甚至在分析數據後才決定 研究問題,但這樣的情況並未發生任何對研究不良的影響。因而,本研究將在確
4
定探討 A 陶藝工作坊做存在的問題做詳細定義,同時設立本研究須完成的目標,
然後開始進行系統的設計與建構,並在最後的過程會證實 IS 系統有效達成原先 定設的目標。
圖 1.1 設計科學研究架構 資料來源: (Peffers et al., 2007)
圖 1.2 設計科學研究方法流程圖
5
因此,從 Peffers et al.(2007)所提出的設計科學研究架構,本研究將把步驟 分成五個階段,依序為:(1)確認研究問題與動機(Identify Problem and Motive);
(2)定義解決方案的目標 (Define Objectives of a Solution);(3)設計與發展解決方 案 (Design and Development);(4)展示解決方案 (Demonstration);及(5)評估解決 方案 (Evaluation)。以上五個步驟分別說明如圖 1.2。
1.3.1
問題定義與動機在設計科學研究法,依據 Peffers et al.(2007),明確的定義問題與研究動機 成為第一個重要的步驟,然後提出多個可執行的解決方案,研究人員所提出的解 決方案必須根據定義出來的問題來設計,並從中選擇最有價值的方案。然而,解 決方案要先經過驗證,透過驗證的過程可讓研究者尋找可行的解決方案,藉此了 解推理的問題。
A 陶藝工作坊位於半山腰,雖有非常棒的自然環境可讓工作坊創作者有源 源不絕的創作靈感,但也因此成為工作坊在實體商店商經營帶來很大的問題。交 通不便,加上工作坊本身尚未做任何產品與顧客管理;大部分生產後的陶藝品都 直接放在展示區並無做任何記錄,造成無法做盤點或管理活動;此外,對於顧客 管理,工作坊一直維持採取到實體店面購買,同時在交易過程中也沒有留下任何 記錄(包括交易記錄以及顧客資料),因而工作坊無法採取進一步的行銷活動。
1.3.2
定義解決方案的目標延續上一步驟,此階段從問題的定義去擬定目標和找出可行性較高並且 可以執行的解決方案,也可以說是通過相關的知識判斷解決方案是否可行並推出 解決方案目標,而解決方案的目標必須可以被衡量或量化(Peffers et al., 2007)。
針對 A 工作坊在陶藝品管理上的問題,本研究經過更深入了解工作坊產品 特色,從而導入使用後設資料設計概念協助工作坊設計與建立產品資料庫。同時,
本研究也進行開發 A 陶藝工作坊線上電子商務平台,藉此解決交通上的問題,
使得顧客可以更接近工作坊的作品。最後,本研究希望消費者能在電子商務平台
6
上感受到更貼切的服務,因而,開發精準行銷推薦系統主要目的為幫助工作坊找 出消費者可能喜歡的陶藝品或適合顧客的產品做推薦,提高消費者對平台的滿意 度。
1.3.3
設計與發展解決方案第二階段過後,研究者開始加入一些理論與原理作為佐證,因此更有根據 相信研究人員所提出的解決方案。另外,在此階段必須創造產出,產出的可能是 一種結構、模式、方法、實例或是對目標有貢獻的設計。因此,第三步驟的主要 為確定產出的預期需求,進行整個架構的設計,並產出最後實際的成果,而產出 必須有理論知識支持(Peffers et al., 2007)。
精準行銷推薦系統若要進行評估必須與電子商務平台結合,然而 A 陶藝工 作坊目前並未有線上銷售系統;因此,首要工作是協助工作坊建立購物平台,同 時建構 A 陶藝工作坊的資料庫。
對於消費者的資料,工作坊並未進行任何的紀錄包括消費者資料及銷售紀 錄,多數顧客只是在留言本留下簡單的個人資料如姓名和 E-Mail 或貼上自己的 名片,而工作坊也從未整理這些資料更不用說是針對這些顧客做更進一步的行銷。
本研究認為,消費者的資料庫建設是一項很重要的工作,不管是用於電子商務平 台會員的資料儲存、精準行銷推薦系統的分析資料還是日後的行銷目標客群。因 而,本研究將協助工作坊電子化顧客的資料,同時將顧客購買紀錄輸入至資料表。
此外,對於陶藝品的資料,工作坊也並未進行任何的產品紀錄,使得無法查 詢或管理,更重要是電子商務平台和精準行銷推薦系統沒有資料可使用,以致需 要協助工作坊建立陶藝品資料庫。
完成消費者資料庫和陶藝品資料庫建設後,為了增加 A 工作坊陶藝品的曝 光度及推廣電子商務,本研究將協助工作訪設計與開發電子商務平台;此外,如 上述所提到,本研究最終的研究目的是精準行銷推薦系統,而此系統需要附加在 電子商務平台才能進行測試與評估。如同其他電子商務平台,如何吸引消費者成
7
為最大的問題,因而本研究試圖從陶藝品本身的故事性著手,把每件陶藝品的故 事轉為一分鐘內的動畫影片,希望能讓消費者透過一個有趣的方式在短時間內認 識與了解每件陶藝品所寄託的涵義,並可推廣原住民族的文化。同時,使得消費 者數量以及顧客交易記錄增加有利於本研究的精準行銷推薦系統分析資料。
另外,電子商務平台還增加「虛擬典藏」的功能,讓消費者不僅能夠購買陶 藝品,還在沒有購買需求情況下可藉此功能收藏喜歡的陶藝品到個人的虛擬展櫃,
讓消費者產生對產品擁有的感覺。對於本研究來說,虛擬典藏的資料是非常可貴 的,推薦系統能從這些資料裡面分析每位消費者的愛好,從而更精準推薦陶藝品 給顧客。
本研究希望能協助 A 陶藝工作坊解決線上行銷的問題,因而設計與開發一 個智慧型資訊系統自動化執行行銷的工作,此系統主要使用人工智慧程式語言 CLIPS.NET 撰寫開發規則式專家系統。精準行銷推薦系統是本研究的主要目標,
但如何透過消費者的基本資料推論顧客的愛好和購物偏好呢?本研究應用規則式 專家系統架構設計與開發解決精準行銷的目標。系統主要是用人工智慧程式語言 CLIPS.NET 開發,規則式專家系統通常會分成兩個部分,其中有規則庫(Rules Base)和事實庫(Facts Base)。以下詳細解說這兩個部份的建構流程:
(1) 規則庫:藉由了解 A 陶藝工作坊目標客群的特性並多次與工作坊的行銷管 理人員接觸,從而收集、整理銷售員的行銷經驗,然後把這些經驗法則轉換 成系統推論規則庫。此外,本研究認為工作坊在自己的作品上加設許多的 原住民族的元素,每件產品都有獨特性,同時也承載著創作者所寄託的涵
母親節會喜歡買帶有祝福 或豐收平安的含意禮物給 母親
男生- 偏向於買藝術品
女生- 會買生活用品,會喜歡 柴燒杯
(a) A 陶藝工作坊行銷經驗 (b) 特別日期送禮規則
圖 1.3 推薦規則
8
義,如百步蛇攀附瓶身為造型的陶藝品「神話」,設計概念以古排灣族「陰」、
「陽」二元對話為元素,利用簡單的線條勾繪出百步蛇樣貌與純樸的色澤,
傳遞著排灣族的文化概念。公壺和母壺的融合,用比較現實的方法去呈現 這個線條,暗喻排灣族性暗示的幽默。智慧型推薦系統也可以在不同的特 別日子,依據顧客要送禮的需求,推薦適合產品給消費者供參考選擇,這些 也成為推論重要的規則。
(2) 事實庫:事實庫會分成消費者的資料庫,內含消費者的一些資本資料,系統 會依據這些資料進行分析並找出顧客的購買偏好;此外,事實庫還有另外 的部分是依據後設資料(Metadata)的概念來設計的產品資料庫,除了記錄一 些產品的基本資料(包含產品的價格、尺寸、生產年份等資料),另外還針對 產品一些特別的屬性進行更詳細的記錄,如:創作者、生產過程中所有環境 參數、適合的節日、產品故事類別等(第三章會做產品後設資料更詳細描述),
這些屬性會直接或間接形成產品的獨特性,系統分析出顧客的偏好後會與 產品的資料作比對,找出適合的陶藝品,並計算每件陶藝品的適合度,同時 進行排序後推薦給消費者。
1.3.4
展示解決方案此階段用於展示上階段所設計與開發的產出,並詳細描敘如何解決第二階 段所定義的問題,展示的重點在於如何運用有效知識的產出來解決問題,展示的 方式包含有模擬、案例、證明、實驗或是其他的方法(Peffers et al., 2007)。
在展示部分,本研究會針對所提出的目標一一做展示,包括產品後設資料 實際畫面、電子商務平台各項功能和消費者使用介面、以及精準行銷推薦系統效 能。對於推薦系統的展示,本研究會使用自行開發系統進行展示,此系統可讓測 試人員架設不同虛擬環境和顧客屬性,從而檢視推薦系統的推薦準確性。
9
1.3.5
評估解決方案此階段的主要為觀察與衡量透過設計的與開發出來的產出經過展示,結果 是否與第二步所定義的目的一致,若研究成果與預期有落差,研究者透過與相關 人員溝通,找出偏差的問題所在然後再回到設計與開發階段進行修改產出物。此 階段只要提出任何實驗能說明設計架構可解決原本設定的問題即可證明研究有 效性(Peffers et al., 2007)。
本研究將針對精準行銷推薦系統進行可行度測試,測試過程可分成兩個階 段,包含系統內部測試(使用自行開發測試系統測試,檢視推薦系統準確性)以及 外部測試(將與 A 陶藝工作坊電子商務平台結合,使用實際顧客資料進行分析,
從而觀察消費者回饋)。但因時間關係,目前階段本研究只能呈現內部測試結果。
1.4 論文架構
論文架構共分為五章節,第一章位緒論,說明研究背景與動機、研究目的、
研究架構、研究步驟以及論文架構;第二章文獻探討,主要蒐集與本研究相關文 獻與資料進行探討,探討的論文有文化創意產業、現代陶藝特色,以 A 陶藝工作 坊為例、專家推薦系統、人工智慧程式語言 CLIPS;第三章設計與發展解決方案,
根據第一章第四節所提出架構進行實作,其內容包含產品後設資料架構設計、精 準行銷推薦系統架構、專家系統研發、智慧推薦系統完成後與線上電子商務平台 整合所提供的 API;第四章為案例展示與系統評估,在此部分主要會提到本研究 所使用的評估方式,同時會針對不同的案例進行系統展示證明精準行銷推薦系統 可用性;第五章為結論與未來發展方向,說明本研究結論、貢獻、限制、未來研 究發展方向。
10
第二章 文獻探討
2.1 文化創意產業
2.1.1
文化創意產業的定義與分類文化創意產業不僅能為國家帶來經濟效益,還在文化蘊存工作、民族文化 的認同上,皆帶來極大的影響,因此,各國家都非常重視文化創意產業的發展。
台灣從「文化產業」至「文化創意產業」經歷約 20 多年的努力推動,現在終於 離邁向全球發展目標更近一步,呈現出嶄新的面貌。文化創意產業是從文化產業 和創意產業的概念演進發展過來,所以亦曾被稱為文化產業或者是創意產業。在 1990 年,「文化產業」可是文化政策的重要核心,但至今的「文化創意產業」卻 意味著經濟政策或是產業政策,雖兩者的名稱相近,但意涵卻不相同。
據英國學者 David Hesmondhalgh (2006)定義「文化產業」的製品是文本,任 人加以解讀。而其文本的類型可以是一首歌曲、一個敘事或一個表演等,主要是 要引起心智反應,藉由充滿豐富的表徵意涵以達成溝通之目的。故其與社會意義 產製(the production of social meaning)直接相關的機制,除了包括以獲利為導向的 公司,還可以是國家組織及非營利組織。文化產業的特色則來自創意、在地文化 或藝術家的巧心,著重產品的精神涵義(于國華, 吳靜吉, & 樊學良, 2012)。換言 之,文化商品本身是一種內含創意的產品,傳達某種象徵意義,會具有體現智慧 財產權(Throsby, 2003)。聯合國教科文組織 (簡稱 UNESCO) 更具體化把「文化 產業」分成:印刷、出版、多媒體、聽覺與視覺、攝影與電影生產的產業,其內 容被歸類為工藝與設計。此外,在某些國家,這也含:建築、視覺與表演藝術、
運動、音樂器具的製造、廣告與文化觀光(古宜靈, 2014)。與此相近之,Williams (1997)亦曾述說過文化產業不僅包含表演與視覺藝術之產業(戲劇、音樂、繪畫 和雕塑),還涵蓋著當代產業如電影、電視、廣播、攝影、電子音樂、出版、設 計、時尚,這說明了該產業的多元性、豐富性已深入現代社會的生活中。
11
於 1998 年,英國提出「創意」產業之概念,賦予台灣對於「文化產業」的 重新認知與思考。文化產業可被視為一種「創意產業」(Creative industries),是未 來所需取向的產業,其包括多媒體、攝影與電影生產、建築、聽覺、視覺與表演 藝術等範疇。因此,文化創意產業的結合與發展,將會帶動文化和創意的需求,
不僅提升消費者的消費能力,並助於社會文明進步。
對於「文化創意產業」(Cultural and Creative Industry)一詞,各國的定義截然 不同。UNESCO 認為是一種結合創作、生產與商品化等方式,運用本質為無形 的文化內容。而此內容將會受到著作財產權之保障,且其形式可以是貨品或服務 (陳弘揚, 2005)。「文化創意產業」被分為三大項目:文化產品、文化服務與智慧 財產權。對於文化產品,會指涉到書本、雜誌、多媒體產品、軟體、唱片、電影、
錄影帶、聲光娛樂、工藝與時尚設計。另外,文化服務則意味著:(1)表演服務(戲 院、歌劇院、馬戲團);(2)出版品、新聞報紙、傳播及建築服務、(3)視聽服務;
(4)圖書館服務;(5)檔案、博物館與其他服務。
在「丹麥的創意潛力」(李璞良 & 林怡君, 2003)一書中提及,文化產業或是 創意產業大致上皆會具有以下特徵:(1)與文化領域息息相關,其生產、購買、販 售的商品或是服務,將從藝術文化領域衍生,或者是與其有著密切的關係;(2)涵 蓋整個文化的價值鏈,將含有文化輸出、相關服務或是支援之產業;(3)該產業大 多由私人企業所構成。在法國,則以「產業」的概念對文化產業作出解釋,認為 著重在產業的「可複製性」,須將焦點放在「個別的」文化產業上,其包含傳統 文化事業中可以「大量複製」的產業(陳恒嶔, 2011)。而英國、紐西蘭、新加玻與 他國所解釋「文化創意產業」有不同的說法,它源自個人創意、技能和才華的活 動,通過知識產權之產生與運用,創造財富與就業機會的潛力。在南韓有較為具 體的敘述,文化內容產業是與文化產品的開發、製作、生產、銷售、消費等具有 相關性的服務產業,例如:與音樂、動畫、遊戲、電影、卡通、漫畫、廣播相關 的產業。加拿大定義文化產業為藝術與文化活動被界定為文化產業者,應涵蓋著
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實質的文化產品、虛擬的文化服務,當然著作權是不可或缺的(滕人傑, 2004a),
這與鄭琳(2005)定義較為相近,皆是以文化產品與文化服務為主的產業。
在 2002 年的《挑戰 2008:國家發展重點計畫》中,台灣將文化創意產業列 為未來 10 個發展項目之一,已明確地表示出科技與文化雙主軸的發展方向(行政 院 & 經建會, 2002)。因此,《文化創意產業發展法》(簡稱:文創法)於 2010 年制定和頒佈,其中文創法把「文化創意產業」定義為源自創意或文化積累,透 過智慧財產之形成及運用,具有創造財富與就業機會之潛力,並促進全民美學素 養,使國民生活環境提升之產業。於此同時,把原本被界定出的台灣文化創意產 業的 13 個範疇多新增兩項,共 16 項目,分別為藝文、媒體、設計三大類,其項 目包括:(1)視覺藝術產業;(2)音樂及表演藝術產業;(3)文化展演設施產業;(4) 工藝產業;(5)電影產業;(6)廣播電視產業;(7)出版產業;(8)廣告產業;(9)設計 產業;(10)設計品牌時尚產業;(11)建築設計產業;(12)創意生活產業;(13)數位 休閒娛樂產業;(14)視覺傳達設計產業;(15)流行音樂及文化內容產業;(16)其他 經中央主管機關指定之產業(文化部, 2010)。
據詹偉雄(2010)的看法,他認為「文化創意產業的重點需放在「個體化」,
而非「文化創意」,藉由作者摸索、發明、創立獨特的經營方法,自然與市場裡 的其它作品作區隔」。此外,文化產業本身是帶有藝術性,且具有內在的省思問 題的功能,藉由美學作為橋梁與他人對話,強調的是以下幾項目:(1)文化產品可 以是現代或傳統的,但不管是何者皆無法缺乏其獨特性與創意性;(2)文化是一種 生活的型態,若能吸引他人的注目,特別是對於年輕一代,這必定會為地方帶來 新生命與活力;(3)重視設計,從包裝、生產上的舒適與喜歡將會讓消費者對此產 品產生樂趣;(4)可與節慶作搭配,以吸引更多消費者前來體驗;(5)文化產品一定 要有故事性、傳奇性及典故,才能感動消費者;(6)藉由文化政策的協助,強化其 國際競爭力(傅茹璋, 2004; 李倩如, 2004)。在從事文創產業時,必須要思考一點
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就是當引用各種元素時,要如何做出一種區隔產品的要素。而沒有比在地文化的 融入,更適合做為一種特色的區隔。
然而,勝人傑(2004b)參閱各國與其他學家所定義文化創意產業,並歸納出 三個共同特徵:其一,強調文化與創意的投入要素,藉由無形資產的投入(個人 創意、資訊應用、文化累積),將賦予更高的經濟價值。其二,該產業的作品皆 具有智慧財產權的保障。其三,係一個從無形文化創意轉換為有形商品與服務的 一系列產業化過程,須依靠核心創作、周邊生產的支援、流通體系等整個完整的 產業鏈,以獲得實績的經濟利益。文化創意產業除了需具備與重視智慧財產權的 特性之外,藉由商品化的產業過程,而形成一定程度的規模,進而獲取收益與產 生價值,促進生活環境的進步(陳恒嶔, 2011)。
綜合以上,本研究把文化創意產業一詞定義為「透過個人創意、生產、製 造、 流通等方式或與文化內容作結合,助於創造財富與就業機會,促進提升整 體生活環境,同時該產品亦將會受到著作財產的保障」。
2.1.2
文化創意產業的產業特性與關鍵成功因素在「文化創意產業」(夏學理, 2008)一書中,作者提及文化創意產業之基本 經濟特性。首先,因難以在消費者當面進行創作,缺乏與消費者互動,使創作者 無法掌握消費者對其創作之評價,加以消費者之評價也十分主觀,故無法確定正 確的需求
。
其次,作品之呈現方式皆過多取決於創作者的創作品味與偏好,從而 將會影響消費者對該作品之接受度。有些作品只需要一位創作者就能完成,例如:畫家、作家,但大多數的創作產品卻需要眾多不同專業的工作者來協同完成,例 如:電影拍攝與製作、劇團或表演 工作坊等,而每位工作者針對作品的品質或形 態有所不同的審美,為求取得一個平衡點,便依賴權力(muscle)的階級機制來 作整合,並維繫所有人之合作。再者,文化產品因帶有個人風格、特性,進而具 有區隔化的性質,故其消費者除了憑藉產品的品質作出購買判斷,還能透過產品 的風格、特性來決定;由於創作者的才能截然不同,在技能方面有高低之分,會
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影響其在創意產業中解決問題之過程,導致創作者在工作機會的獲得上遭到限制;
後來,時間就是金錢,由於對於短期密切合作及快速對現獲利的經濟 依賴,任 何延宕都會影響獲利。最後,由於藝術本質有不朽的特性,故創作者能在多久的 時間內才獲得版稅,這都取決於著作權的合法期限(理查, 考夫, 仲曉玲, & 徐子 超, 2003)。
另外,吳家慧(2005)探究前人的實際成功案例後,把影響文化創意產業的關 鍵成功因素歸納成功以下七點:(1)「人力資源的利用」、(2)「品牌化」、(3)「故 事化」、(4)「財務透明化」、(5)「智慧財產權的保護與應用」、(6)「異業結盟」、
以及(7)「美學與設計」,故說明了該創業若要發展成功,須強化產品或服務的特 性與經營管理的手段,方能讓產業的創業取得成功的第一步。
2.1.3
文化創意產業遠景隨著文化產業的變遷,台灣的文化產業不斷地融入創意因素,從電影、設 計、工藝或流行音樂方面,台灣在國際上逐漸達到相當不錯的成績,例如國片《海 角七號》在締造國內票房紀錄的同時,在各國的影展也極其盛行;於「2011 台北 世界設計大會」及「2011 台北世界設計大展」,台灣為設計產業邁向國際舞臺交 出相當亮眼成績,榮獲國際設計社群對台灣設計與創意能量的高度肯定,同時也 是政府長期支持設計產業發展的具體成果。在設計展中,以「交鋒, Design at the edges」為主題,其中有 34 國家、58 家企業、50 家設計公司、26 所學校、43 個以上的政府及設計組織參與,短短一個月的展期已吸引了眾多人參觀。
近年來,大量的創意商品已融入生活中,變成一種生活趣味以及生活風格,
就如同韓國正是靠著文化創意產業解除了原本在面臨金融風暴的經濟危機。韓國 的遊戲產業在最盛時期,佔 90%台灣的遊戲市場(現在,則是中國大陸追趕上來 分割遊戲市場)(項維欣 & 吳豐祥, 2003)。再來,不管是對於影視產業的硬體設 備,還是軟體人力,韓國政府都投入很多的支援,以打造出優質的影視產業。不 僅獲得海外版權輸出金額,於此同時,還將影劇與觀光結合,有助於提升來韓國
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旅遊的外國觀光客人數,可說是已把文化創意產業所帶來的效益發揮極致(許淑 華, 2010)。另外,就是常被提及的哈韓風,其包括韓劇、韓星,以及帶來的一堆 周邊商品等(陳宗文, 2003)。若台灣亦能創造出一種文化創意潮流,成為年輕男女 所追隨的時尚風潮,例如稱其為哈東風─哈台東的流行。以 A 工作坊為例,創造 出一個文創故事,融入與結合在地原住民的神話故事,進而達到發揚與傳承文化 之目的,並舞動民間,尤其是年輕人去認識台東文化。
2.2 現代陶藝特色,以 A 陶藝工作坊為例 2.2.1
現代陶藝之發展及特色在台灣工藝方面,陶瓷已占有重要地位,是日常生活中不可或缺的重要器 物。除了實用的機能之外,至今已發展成為藝術創作的一個項目,是現代藝術創 作的一個重要創作媒介。從第二次世界大戰後,現代陶藝在世界各地逐漸興起。
而台灣的現代陶藝,直到民國七十年後才真正蓬勃發展。透過創作家的努力耕耘、
公家機構(如國立歷史博物館、台北市立美術館、台灣省立美術館、及各地文化中 心等)的持續推動,以及民間團體(如邱和成文教基金會、及鶯歌陶瓷工會等)的 積極參與下,台灣的現代陶藝逐漸穩健進步,為歷代的陶藝發展開創一個新時代。
在現代陶藝創作中,可分為實用陶瓷器的製作與純粹造形表現的陶塑製作 兩大類。從實用的陶瓷器一名來看,可知道其陶器是講究實際使用上的機能訴求,
該產品的造形與釉色上皆強調陶瓷藝術家的自我風格。對於純粹造形表現的陶塑 製作,則要求造形、釉彩、質感必須符合美學要素,藝術家的意念也必須表達得 十分明確,其間兩者有較大的本質差異(劉鎮洲, 2004)。因此,若陶藝創作者以傳 統實用的角度來欣賞現代陶藝作品,經常無法理解其作品所表現的真正意含,導 致對現代陶藝有錯誤的見解。藝術創作所注重的是個人風格表現,所以目前雖有 不少陶瓷藝術家仍依傳統陶瓷器的造形與釉色來創作,但在作品的造形與釉色有 稍微作變化,強調個人的特色與情感的呈現。在現代陶藝創作中,不再以實用器 物為主要目的,而近年來都普遍為以表現作品的造形與意念表達,利用陶瓷素材
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特有的成形方式、質感處理與釉色呈現進行創作,使得現代陶藝表現的形式極為 豐富。
2.2.2 A 陶藝工作坊
台東是一個好山好水、富有在地文化、民間風俗特色之土地,給予藝術創作 者帶來源源不斷的創作靈感和各式各樣的素材,其中無法不提到的是台東的陶瓷 文化。在陶藝產業裡,主持人是一位資深的師傅,熱愛陶藝的他一直專注於陶藝 的專業知識和在製作方面不斷地揣摩研究,並以「陶」--排灣族歷史進程及禮儀祭 典中一個核心元素來做為呈現部落精神文化價值傳承的一個媒介為創作主軸,開 創了他的第一個工作坊—「A 陶藝工作坊」,希望藉由此能為原住民藝術家們營 造出一個自由創作與多元交流的藝術空間,落實藝術文化在地實現的目的,同時 也為台灣本土的文化藝術內涵盡一份力,提昇整體藝術水平。因此,發展不同族 群與不同藝術文化之間的重組,以進行創作的可能性和獨特性,是「A 陶藝工作 坊」的陶藝精神所嚮往的目標。廖師傅期望藉由此工作坊,能增進消費者對於台 灣原住民文化藝術的認識,學習接納與尊重文化之多樣性,營造更加和諧進步的 公民社會。
在排灣族社會中,陶壺有著極為重要的地位,陶壺身上的百步蛇圖騰,或是 象徵著母性的乳凸圖騰,其賦予了族人對生命延續,因此,身為排灣族的一員,
在創作過程中也巧妙的融合了對祖靈、人和宇宙的獨特觀點。有別於一般陶藝創 作者,主持人的作品在陶藝創作形式中蘊藏著排灣族的深厚文化內涵,如同他說 的「在做陶壺時,彷彿是在與祖靈對話,從而找到他自己內心深處一份歸屬感」,
所以他常常一邊做陶壺,一邊思考這個時期的創作主題和操作方式,他的作品在 每階段各有所不同亦是因此而得來,消費者能從壺體的圓法、蛇紋的捲區方式,
或是乳釘的排列等組合覺察到他已費盡心思把每件作品賦予新的生命和含意。
隨著台灣文創產業的重視與發展,產、官、學策略聯盟,政府給予柴窯設施 補助,便有更大的窯藝文化園區的藍圖構想,並逐漸邁向培育工藝人才、生活美
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學營造和原住民文化創意產業結合工作剛,促進部落居民在地就業、耕耘原住民 藝術創作和發展當地原住民文化產業的經驗,持續推動台東境內的陶藝產業。另 外,部落居民藉由從事陶藝的工作能達到自給自足,把在地的材料發展成為具當 地特色的文化創意產業,逐步帶動部落與地區的整體發展。
2.3 專家推薦系統
專家系統(Expert System,ES)是一種在特定領域內模仿人類專家的思考來 解決一些複雜問題的程式系統。該系統利用人工智慧技術,藉由模擬專家的思考 過程,有效地運用專家所累積的經驗、專門知識,以解決需要專家才能解決的問 題,就如同 Dendral 程式(Buchanan, Sutherland, & Feigenbaum, 1968),可以說是 專家系統的典範案例。Dendral 系統是由史丹佛大學研發,主要是助於化學家判 斷某種待定物質的分子結構之系統。當時的化學界仍未有一種科學演算法可完成 質譜圖和分子結構之間的對應關係,因此,化學專家 Lederberg 憑藉他的技術、
經驗和專業知識解決這一難題,而 Freigenbaum 的工作則是把 Lederberg 的專業 知識用電腦程式加以實作,讓它達到人類專家的等級,其日後亦被命名為專家系 統。
隨著科技的發展,人工智慧技術聞名於世,並在各不同領域陸續導入專家 系統,其含蓋:從火星帶回的土壤分子結構的分析化學家 Feigenbaum, Buchanan,
& Lederberg(1970),診斷學業傳染病的實習醫生 Shortliffe(1976),試圖尋找新礦 床的探測地質學家(1979),或是在緊急狀況時,需要簡易的電力系統操作者 Negnevitsky (2008),因此,在經濟、社會面向皆產生巨大的效益。
Newell & Simon(1972)提出一個生產系統模型,其奠定了現代規則式專家系 統 (Rule-based expert system) 。 系 統 中 , 產生 式 的 規則 被 儲存 於長 期 記 憶 體 (Production rules),而特定問題的資訊或事實則存入短期記憶體,因此基於規則的 專家系統分成五個部分:(1)知識庫、(2)資料庫、(3)推理引擎、(4)解釋機制和(5) 使用者介面。如圖 2.1 所示,知識庫主要以專家經驗所建構,並與加入的事實,
18
經過推論引擎作分析,並透過解釋機制轉換系統的分析成人類所需的答案,最後 顯示在使用者介面。
該生產系統不僅能描述自然知識:在什麼情況下,我要如何做,並表達成 IF-THEN 產生式規則,亦能統一 IF-THEN 結構;此外,因知識及處理過程皆分 離,使得用相同的專家系統框架開發不同的應用成為可能;最後是系統可以處理 不完整和不確定的知識(如不確定狀態:毛毛雨,或是規則用數值表達了不確定 性,這個數值是確定因數(certainty factors, cf))。於此同時,系統本身仍存在一 些欠缺,待以改善:(1)規則間的關係不透明;(2)搜尋策略的工作效率低;(3)不能 我自學習(Negnevitsky, 2005)。
2.4 人工智慧程式語言 CLIPS
CLIPS 專家系統開發語言全名為 C Language Integrated Production System,
起源於 1985 年由 NASA 的 Johnson Space Center 所負責開發,目的是提供完整 的環境支援規則式專家系統的建構。CLIPS 以 C 語言寫成,因此具有良好的執 行速度,同時 CLIPS 可支援在不同作業系統上運行(包含:UNIX, Windows 等),
圖 2.1 專家系統架構 資料來源: (Negnevitsky, 2005)
19
並能嵌入程式碼作為副程式呼叫達到程式語言整合(包括 C、JAVA、FORTRAN 等)。CLIPS 也有提供 CLIPS.NET 的版本,讓開發者能迅速在.NET 平台上結合 CLIPS 的推論引擎以及開發規則式專家系統(Giarratano, 1993)。
CLIPS 支援專家系統的驗證與確認功能,包括知識庫模組化設計及分割、
儲格值(slot values)及函式引數(function arguments)的靜態及動態限制檢查、以及 規則語意分析。
CLIPS 是一種程式語言專用於開發規則式專家系統,而此類型系統是一個 旨在模擬人類專長或知識的程序,所以 CLIPS 提供大部分專家系統所需基本元 素,包含:(1)事實列表:全域資料存取;(2)知識庫:推論過程中所有規則,又稱 為規則庫;及(3)推論引擎:控制規則的整體執行
2.4.1
事實庫建立不同於其它程式語言,CLIPS 會自動辨識一些關鍵字,如需輸入資料之事 實庫只要使用 assert 指令,並可立即顯示輸入事實已進入推論引擎短期記憶並給 它標識符號為 1,如圖 2.2 為<Fact-1>。 CLIPS 會使用數字逐個增加方式為每一 個事實命名,同時在各個事實間建立索引連結。
CLIPS> (assert(duck-is quack))
==> f-1 (duck-is quack)
<Fact-1>
圖 2.2 CLIPS 加入事實
20
在開發過程中如有需要檢視事實庫,CLIPS 也提供功能讓開發者可以快速 查詢短期記憶內事實儲存現況,若是使用 CLIPS 支援使用者介面(GUI)版本,可 直接點選事實庫紀錄視窗;或可直接使用鍵盤在 CLIPS 命令視窗下查詢 facts 指 令,此外在指令的周圍必須加括號,否則 CLIPS 無法辨識,詳細如圖 2.3:
在事實的前方推論系統都會自動給予編號,編號開頭為 f,並結合事實索 引的整數。可使用 reset 或 clear 命令是推論系統刪除短期記憶內的事實,同時將 會讓事實索因直接歸 0。
2.4.2
推論規則庫建立(Defrule)規則如同一般在其他程式設計語言(JAVA、C#等)所使用 IF-THEN 格式,這 樣的規格可用自然語言和計算機語言的混合來表達,如圖 2.4 所示。
規則從人類自然語言轉換成 CLIPS 程式語言內 IF-THEN 格式並不是件困 難事情。一般而言,隨著開發經驗增長,撰寫 CLIPS 規則會變得更簡單,開發者 可以直接將規則輸入到 CLIPS 中,也可以從文字編輯器創建的規則檔加載規則,
如同圖 2.5 規則。
(a) 事實檢視視窗 (b) 查詢事實命令
圖 2.3 查詢短期記憶內的事實
IF certain conditions are true
THEN execute the following actions 圖 2.4 CLIPS 規則各式
21
以下是一個事實,一個名為 duck 的規則是沿用上面範例並使用 CLIPS 語法 表示,在規則名稱前面必須呼叫 CLIPS 關鍵詞 Defrule;此外可加入引號並可選 的規則標題註釋"Here comes the quack",只能有一個規則標題註釋,它必須放在 規則名稱之後,詳細如圖 2.6。
(defrule rule_name "optional_comment"
(pattern_1) ; Left-Hand Side (LHS) (pattern_2) ; of the rule consisting . ; of elements before
. ; the "=>"
. (pattern_N)
=>
(action_1) ; Right-Hand Side (RHS) (action_2) ; of the rule consisting . ; of elements after
. ; the "=>".
圖 2.6 Defrule 格式 (資料來源: Giarratano, 1993)
CLIPS> (defrule duck ; Rule header
"Here comes the quack" ; Comment (animal-is duck) ; Pattern
圖 2.5 使用 Defrule 加入規則
22
如有名稱相同的規則,類似於其它編程語言其中只能使用一個過程名稱來 唯一標識,CLIPS 將用該名稱替換現有的規則,也就是說 CLIPS 並不接受有名 字重複的問題。總而言之,推論規則的一般語法如圖 2.7 所示。
IF the animal is a duck
THEN the sound made is quack 圖 2.7 規則範例
23
第三章 設計與發展解決方案
如圖 3.1 所示,本研究將顧客資料、產品資料以及環境屬性列為精準行銷推 論引擎事實庫,因而,系統會在啟動推論程序前自動加入;此外,從 A 陶藝工作 坊所收集到推薦經驗都會直接寫入推論系統規則庫,然而經過推論引擎的處理推 論顧客可能喜歡的陶藝品,並進行陶藝品排序後呈現在消費者購物介面。
3.1 產品後設資料紀錄
透過與陶藝品接觸得知,工作坊的作品使用大量的原住民族元素,於是每 個作品的背後都帶有創作者所寄託的一段故事或特別含意;不僅如此,陶藝品的 窯燒過程因各種變數(窯燒的溫度、排窯的位子、落灰量等)也會造成作品成形的 不同型態,使得每件作品都具有獨特性,然而記錄每件陶藝品的故事及窯燒的屬 性是必須的,所以本研究設計出陶藝品的後設資料。
陶藝品在生產過程會因各種因素,包含: 窯燒方式、窯燒的溫度、柴燒時 擺放位置等因素結合,會直接影響到產品的外觀(如: 火色、光澤 等),形成產 品的獨特性。因此,本研究使用產品後設資料(Metadata),記錄產品生產過程資 料的屬性(Data about data),由五個資料表組成:
圖 3. 1 研究設計與開發架構
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(1) 產品資料表為記錄產品的基本資料,包含:產品名稱、相關創作者編號(PK)、
產品分類、開始生產時間、結束生產時間、產品故事編號(PK)、民族元素表 (PK)、生產記錄編號(PK),表 3.1 為產品資料表各資料欄位的詳細描述。
表 3.1 產品資料紀錄表 元素中文名字
定義 規格
Element Sublement
產品編號
系統自動產生此產品的 編號
使用產品登記時的系統 時間,精準度到秒數 格式:
YYYYMMddHHmmss EX: 20160426093600
產品名稱 依據產品本身的故事或
意義所取的名稱
相關創作者編號
相關創作者的身分別 可多共同創作者,另設 管理平台,參與時選填 代表碼
若有兩位以上的共同創 作者,以半形分號隔開
產品分類 依據產品的功能進行分
類 開始生產日期
啟動生產流程的日期 使用日曆套件讓管理者 直接點選輸入,以免輸 入錯誤
生產結束日期
結束生產流程的日期 使用日曆套件讓管理者 直接點選輸入,以免輸 入錯誤
產品故事編號
產品的故事 不是每件產品都有故事
性,因此可以選擇輸入 或留空
民族元素表
創作者在創作的過程所 對此元素取得名稱
元素編號可整組多值,
並另設管理平台,生產 時選填代碼表
生產記錄編號
生產過程中的各個因素 點選生產資料檔案編號 每件產品只能有一個生 產檔案
25
(2) 相關作者資料表記錄 A 工作坊所有創作人員的資料,內含各人員的姓名、
照片連結及個人介紹;每件產品可能由一或多位共同的創作者,因此在產 品的資料表相關創作者的欄位可能填入多位創作者的編號,這些編號要相 對應到相關作者的資料表的資料。
表 3.2 創作者紀錄表 元素中文名字
定義 規格
Element Sublement
相關創作者
創作人編號 相關創作者的身分別
姓名 依據身分別碼確認共同
創作者的姓名 照片連結 創作者的個人照片 介紹 創作者的介紹資料
26
(3) 故事描述資料表: 由於有一些產品具有自己的故事或創作者在進行設計時 的設計理念都可記錄在此表中。表 3.3 記錄產品故事的故事編號、標題、故 事類型以及適合節日等欄位。
表 3.3 產品故事紀錄表 元素中文名字
定義 規格
Element Sublement
故事描述
故事編號 此故事在系統存取裡的 編號
標題 以故事內容,創作者可
針對此故事所起的標題
適合對象
依據故事內容決定此故 事針對那些對象,從而 輸入到資料庫有利於精 準行銷推薦系統做推論 適合性別
有 A 工作坊管理員根據 陶藝品故事所指向的性 別而訂定
男/女
故事類型 針對故事內容進行分類 若有兩種情形以上以全 形分號隔間
用途 以產品故事所象徵,選
擇贈送符合佳節的產品
若有兩種情形以上以全 形分號隔間
故事內容 故事內容編輯
(4) 在生產程中的所有環境的參數以及生產方式都記錄在生產紀錄資料表,內 含窯燒方式、使用土坯、窯燒是產品在窯爐內擺放的位子、產品是否進過上 釉的過程及窯燒溫度,如表 3.4 所示:
表 3.4 生產紀錄表 元素中文名字
定義 規格
Element Sublement
生產資料 生產編號 生產檔案在系統儲存的 編號
窯燒方式 使用的窯燒方式
27
坏土
產品主要使用的土 為了減少輸入錯誤,系 統會協助 Auto
Complete 功能 排窯位子 產品在柴燒過程中擺放
的位子
限柴窯的陶品
是否有上釉 此產品是否有進過上釉 選擇「是」與「否」
窯燒溫度 窯燒過程中的溫度
(5) A 工作坊在創作的過程中使用許多的民族元素,因此本研究希望將這些元 素的故事內含可以記載在民族元素資料資料表,針對每個元素會記錄以下 的屬性,如元素名稱、元素起源的民族以及故事的解說,如表 3.5 所示:
表 3.5 民族元素資料表 元素中文名字
定義 規格
Element Sublement
民族元素資 料
元素編號 使用民族元素的編號 元素編號可整組多值,
並另設管理平台,生產 時選填代碼表
名稱 創作者在創作的過程所
對此元素取得名稱
所屬民族 元素所屬之民族 EX: 布農族 照片連結 元素的照片
解說 元素在民族所代表的意
義、創作者應用此元素 的理由
若此元素由創作者自行 創作,可說明創作理念
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3.2 精準行銷推薦系統架構
本研究的系統架構圖如圖 3.2 所示,分成四個階段:(1) 推論規則收集、(2) 建立推論引擎規則庫、(3) 推薦產品呈現,依序完成
圖 3.2 智慧型推薦系統架構
3.2.1
推論規則收集階段認識 A 陶藝工作坊的目標客群成為此階段的首要工作,從工作坊的管理員 本研究得知,許多顧客都非常喜歡柴窯的陶藝品,也因此柴窯成為 A 工作坊的 主打產品類別;另外,由於陶藝藝術品本身價格較高,以致主要的客群大多數都 屬於中年人士或具有穩定收入等更多的消費者特性,本研究收集以上的顧客特點,
並進行轉換成推論規則庫。
29
本研究認為 A 工作坊的產品使用許多元素、設計來自於原住民的故事和文 化,也因為如此每件產品都具有獨特的文藝復興與人文內涵,不僅可以當作家裡 生活用品跟裝飾品以外還可以成為禮物送給他人,這也是 A 工作坊可思考的方 向。例如,A 工作坊「創作藝術品」,以貓頭鷹為造型的陶藝品「叮嚀」,其設 計元素包含著長輩諄諄教誨、對晚輩的期許和布農族帶子鳥的意涵。 「孕育」
叮嚀這項藝術品,正如同唐朝詩《遊子吟》-孟郊「慈母手中線,遊子身上衣。臨 行密密縫,意恐遲遲歸。誰言寸草心,報得三春暉。」,來彰顯母愛的偉大,很 適合用來當母親佳節送禮禮品。因此,本研究希望能開發一個智慧推薦專家系統 能在不同時間點可依據顧客的需求而自動推薦適合的產品給顧客。
圖 3. 3 A 工作坊作品展示
30
為了提高推薦系統的精準度,同時避免各條規則間的衝突,本研究依據 A 陶藝工作坊的管理人員所建議,針對每條規則都會給予一個確定因素值,有利於 推論引擎計算各產品的適合度,從而做排序後一一推薦給消費者,如圖 3.4。
3.2.2
建立推論引擎規則庫階段本研究透過人工智慧程式語言 CLIPS.NET 建構推薦系統規則庫和推論引擎,
建構推薦系統主要是使用 CLIPS.NET 開發規則式專家系統,考慮到電子商務平 台乃在初期營運階段,而使用者的紀錄(點閱與購買紀錄)不多,因此規則庫內只 包含 A 工作坊的行銷經驗以及陶藝品推薦送禮的規則。
如同上一節所提到,針對每條規則本研究希望依據 A 工作坊專家經驗及實 際考核後賦予一個確定因素值,有利於系統可以計算各件產品的適合度,然後做 排序推薦給消費者。但是,CLIPS.NET 本身並不支援確定因素值處理,因此本研 究必須自行開發與定義規則模式,同時進行確定因素值計算和排序,以下說明這 些項目程序:
母親節會喜歡買帶有祝福或豐收平安的含意禮物給母親
如果今天是母親節,推薦祝福或豐收平安類別產品 (CF 0.5) 男生- 偏向於買藝術品
如果男生顧客,推薦藝術品 (CF 0.8) 女生- 會買生活用品,會喜歡柴燒杯
(a) A 陶藝工作坊行銷經驗
(b) 特別日期送禮規則 圖 3. 4 推論引擎規則庫規則
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3.2.2.1 重新定義規則模式
目前在大多數的專家系統都會依據傳統 IF-THEN 規則模式所建構,
CLIPS.NET 程式語言內也只提供此規則模式讓開發者使用原有 Defrule 函式進行 規則撰寫與處理,如圖 3.5 所示。
但若只用以上的模式建立 A 工作坊的規則庫,缺點是不僅無法輸入規則的 確定因素值,更何況是計算、分析,導致推論輸出結果也許只是符合條件的產品 集合,關於陶藝品推薦順序也沒法確定,到最後只能全部產品隨機呈現給消費者。
為了改善此問題,本研究將會重新定義規則模式,同時增加負責處理確定因素值 函式庫,所有規則都會依據以下的模式撰寫,本研究所參考 CLIPS.NET 線上範 例(WineDemo 範例),如圖 3.6。
(a) 規則表達模式 (b) 規則範例
(c) CLIPS 程式語言表示規則
IF animal is duck THEN sound is quack IF <antecedent>
THEN <consequent>
圖 3. 5 常用的規則模式
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3.2.2.2 推論引擎程式碼架構設計
因本研究不使用 CLIPS 傳統輸入規則方法(使用 Defrule),也就是說必須設 計一套方法可以讓使用者輸入推論規則,並且能處理依據本研究設計規則架構而 產生不同規則組合。規則輸入、處理、選擇和分析都被設計在名為 RULES 的模 組,關於模組更詳細的介紹會在本章 3.3 節說明。
如同規則在推論過程的重要性,本研究暫定將產品資訊固定輸入在推論引 擎程式碼內,並寫入 PRODUCTS 模組中。同時,產品模組還結合一些其它功能,
包含進行分析程序找出符合需求的產品集,並且計算每件產品適合度然後做產品 排序。最後,當有外部程式碼呼叫產品模組的時候,系統會回傳已經進過處理的 產品名單。
IF <antecedent 1> AND <antecedent 2>
AND <antecedent 3> . . . AND <antecedent n>
THEN <consequent 1> with certainty <CF 1> and <consequent 2> with certainty <CF 2> …and
圖 3. 6本研究自訂規則模式(加入確定因素值)
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此外,MAIN 模組是 CLIPS 內的預設程式,因而本研究希望利用此模組定 義短期記憶內事實結構,並設定其它模組被呼叫程序,詳細如圖 3.7 所示:
3.3 專家推薦系統 3.3.1 RULES module
3.3.1.1 定義規則模式
在本研究中,所有推薦規則都會以事實輸入至推論引擎的短期記憶,然而 當外部程式連結推薦系統並傳送消費者基本資料時,推薦系統會從短期記憶內進 行點火,找出有關聯的規則從而將這些規則的結果轉化成配對條件,並為計算每 件產品適合度提供 CF 值。因此,在 RULES module 本研究需定義一個事實架構,
詳細如圖 3.8 所示。
圖 3.7 各模組個別功能以及被呼叫的程序
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每條規則都含有一個 CF 值,而在初始會自動預設為 100%,CF 值在進行 規則點火過程中會因規則後面輸入的 CF 值而改變。然後接下來就是規則的條件,
以本研究自訂規則結構,規則的條件是由一或許多條件所合成並以 “AND”作為 分隔,所以在 IF 部分需開放輸入多值欄位。
圖 3. 9 規則以事實輸入至推論引擎
IF <antecedent 1> AND <antecedent 2>
AND <antecedent 3> . . . AND <antecedent n>
圖 3. 8 推論規則 IF 格式
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如同條件部分,規則結果的部分可同時描述不同的結果以及針對每個結果 的發生確定因素值(圖 3.10),此部分也必須設為多值欄位。
依以上所定義的事實輸入,每條規則在推論引擎短期記憶的各式會如同圖 3.11:
3.3.1.2 推論規則處理程序
推論規則以事實輸入到推論引擎的短期記憶後,會等到外部連結程式傳送 消費者資料,同時也會加入一些特別的事實用於推論過程。推論引擎被啟動後,
事實與規則會自動點火,從而篩選與事實有相關的規則做進一步分析。點火處理 過程做說明如下:
(1) 步驟一: 當規則與外部連結輸入的事實配對成功,修改並刪除配對成功條 件,此步驟進行後結果會後兩種可能性:
規則在條件部分以 IF….and…格式,經過第一步驟,規則在短期記憶 內會變成位 IF and…格式,同時將會點火步驟二
(a) 以事實輸入規則
(b) 推論引擎短期記憶內呈現 圖 3.11 以事實方式輸入推論規則
THEN <consequent 1> with certainty <CF 1> and
<consequent 2> with certainty <CF 2> …and
<consequent n> with certainty <CF n>
圖 3.10 推論規則 THEN 格式
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推論規則若以 IF…..格式,修改後規則只會剩下 IF,並會啟動第三步 驟
(2) 步驟二: 經過上個步驟處理,已配對成功的規則都會變成 IF and…格式,因 此在這步驟主要是刪除多餘的 and,並會重新點火步驟一
(a) 移除已配對的條件
(b) 修改後的規則
圖 3.12 推論規則與外部輸入事實配對
(a) 規則內若有 IF and 便進行刪除 and
(b) 刪除 and 後的結果 圖 3.13 刪除多餘的 and
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(3) 步 驟三 : 在此步驟以進行配對的規則條件部分 已完全刪除 (出格式 IF THEN….),因此只需要讀取規則後面的結果以及每個結果出現的 CF 值,
並在推論引擎短期記憶內新增一個事實作為後續與產品資料做配對,新增 事實 CF 值會由規則 CF 值與結果 CF 的交集,此外處理後結果會在推論規 則內刪除。若規則產生多種可能性的結果,步驟三過後的規則結果會出現 then and…格式,因此會點火步驟四處理。
(4) 步驟四: 如同步驟二,但此步驟是用於刪除規則結果後多餘的 and (a) 處理規則所產生的結果並新增推論事實
(b) 步驟三處理過後的結果 圖 3.14 處理規則所產生的結果
(a) 修改結果後的 and
(b) 執行後的結果
圖 3.15 處理推論結果後多餘的 and
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3.3.2 PRODUCTS module
經過前面 RULES module 處理,有參與產品推論過程的規則所產生事實都 被記錄在推論引擎短期記憶,接下來的工作則是處理產品資訊,包括把產品資料 也送進推論引擎,依據推論規則產生的事實尋找符合條件的產品同時計算每件產 品的適合度做排序,在最後階段回傳已處理過的產品名單,包含產品適合度給外 部連結系統。以上流程的程式碼會在接下來依序說明:
(1) 產品資料輸入格式: 本研究先從產品三個資料欄位來進行分析,產品名稱 或編碼、產品類型(gift-type)、適合送禮對象(gift-for)、適合使用的性別 (gift_gender),因此在產品資料輸入各式現階段只包含以上所描述的屬性,
如圖 3.16。
(2) 產品與推論事實(attribute)做配對,找出適合的產品,並計算每件產品 CF 值,
CF 值會在推論事實 CF 中選擇較小,如圖 3.17。
圖 3.16 產品資料輸入格式
圖 3.17 選擇適合產品