基于Agent的消費者行為模擬與社區(qū)超市適配性研究

文/重慶大學(xué)管理科學(xué)與房地產(chǎn)學(xué)院 毛 超 高宇含 劉貴文

科廷大學(xué)設(shè)計與建筑環(huán)境學(xué)院 吳承科

0 引言

社區(qū)超市是社區(qū)商業(yè)的重要組成部分，是承載社區(qū)居民零售消費的重要載體。Weatherspoon提出，根據(jù)發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗，超市將成為消費者零售消費最重要的場所。羅曉光提出超市是現(xiàn)代城市中主要的零售形式，其布局對于合理設(shè)計城市商業(yè)網(wǎng)點規(guī)劃具有重要意義。然而目前社區(qū)超市規(guī)劃與布局的主要依據(jù)是規(guī)劃千人指標(biāo)，造成社區(qū)內(nèi)超市規(guī)模不合理，布局不恰當(dāng)，同質(zhì)性較高，無法滿足不同地區(qū)消費者的差異化需求。因此建立“以人為本”、符合居民需求的社區(qū)超市適應(yīng)性評價系統(tǒng)至關(guān)重要。

本文通過文獻(xiàn)綜述與訪談識別消費者選擇超市的影響因素，并構(gòu)建影響因素指標(biāo)體系；基于效用最大化理論使用離散選擇模型建立消費者在超市消費選擇行為理論模型；使用智能體仿真方法可視化地對消費者行為與選擇進(jìn)行仿真建模；引入案例進(jìn)行仿真模擬，基于案例中的消費者行為對現(xiàn)有社區(qū)超市的適應(yīng)性情況進(jìn)行超市總體規(guī)模容量與超市競爭策略的適配性評價。

1 消費者購物與超市經(jīng)營行為模型構(gòu)建

1.1 消費者超市購物理論模型

消費者行為學(xué)認(rèn)為消費者的行為主要由消費者需求、計劃和決策、消費行為、消費后評價4個階段構(gòu)成。根據(jù)消費者行為理論，本文消費者的行為可定義為4個階段（見圖1）。

圖1 消費者超市購物行為邏輯

1.1.1 階段1：購物欲望產(chǎn)生

不同年齡、性別、家庭結(jié)構(gòu)、收入層次的人對于超市的需求各不相同，本文采用消費頻率作為量化指標(biāo)。

1.1.2 階段2：超市選擇

1）影響指標(biāo)體系的構(gòu)建 要了解消費者決策與選擇過程，首先要識別影響消費者選擇的因素，并建立影響因素指標(biāo)體系。國內(nèi)許多學(xué)者對消費者超市選擇影響因素進(jìn)行了研究（見表1）。通過文獻(xiàn)綜述，本文綜合選取便利性(Xc)、品質(zhì)(Xq)、商品豐富程度(Xa)、價格水平（Xl）、促銷情況（Xp）、服務(wù)態(tài)度（Xs）、購物環(huán)境（Xe）、熟悉度（Xf）等8項指標(biāo)。

表1 國內(nèi)外研究中消費者超市選擇影響因素統(tǒng)計

2）離散選擇模型的建立 使用基于效用理論的離散選擇模型解釋各項指標(biāo)影響消費者選擇的程度。基于效用理論，超市所被感知到的效用是消費者選擇時的依據(jù)，而消費者所感知到的超市效用可在上述指標(biāo)基礎(chǔ)上加以量化。效用函數(shù)V將由各變量指標(biāo)加權(quán)平均決定。Xc、Xq、Xa、Xl、Xp、Xs、Xe、Xf是方程中的變量，分別表示顧客感知到的超市的便利、品質(zhì)、商品豐富程度、價格水平、促銷情況、服務(wù)態(tài)度、購物環(huán)境及熟悉度。而αc、αq、αa、αl、αp、αs、αe、αf作為方程中的權(quán)重系數(shù)，體現(xiàn)消費者對于各參數(shù)的重視程度，往往不同類型的消費者由于消費習(xí)慣不同，權(quán)重系數(shù)各不相同。β是方程中的常數(shù)項。基于離散選擇模型理論，第i個消費者對于第j個超市進(jìn)行消費的選擇概率（Pij）也可被計算出來。選擇概率為e的Vij次方除以j由1到j(luò)的e的Vij次方之和。

1.1.3 階段3：消費者消費

當(dāng)消費者完成決策，將向決定的消費地點移動并進(jìn)行消費。在其消費過程中可觀察到消費者具有不同的出行時間、消費時間和消費金額。

1.1.4 階段4：消費后評價與歸家

在超市進(jìn)行消費時，主要用于刻畫消費者行為的參數(shù)是消費時間和金額，當(dāng)消費者完成消費，將對超市進(jìn)行評價并作為其下次選擇的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 超市行為理論模型建模

社區(qū)超市有其固定的開放時間，不同超市用戶感知到的便利性、品質(zhì)、商品豐富程度、價格水平、促銷情況、服務(wù)態(tài)度、購物環(huán)境及熟悉度情況各不相同。根據(jù)消費者超市購物行為模型，模擬出社區(qū)內(nèi)居民的不同選擇，超市可記錄實時到店的消費者人數(shù)，累計營業(yè)金額等，并與相應(yīng)閾值相對比，判斷超市經(jīng)營狀況和稀缺程度。還可根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行競爭策略調(diào)整，選取該住區(qū)居民最敏感的因素進(jìn)行改進(jìn)，保障其經(jīng)營優(yōu)勢（見圖2）。

圖2 社區(qū)超市運營行為邏輯

1.3 消費者與超市互動機制

如圖3虛線部分所示，消費者與超市之間的行為互相影響。消費者行為直接影響超市到店人數(shù)和營業(yè)金額，判斷超市人氣和盈利水平，進(jìn)而判斷超市容量是否滿足社區(qū)消費者需求（不能滿足則店內(nèi)最大人數(shù)往往超出超市最大容量）。同時超市可根據(jù)消費者需求與偏好進(jìn)行策略調(diào)整，在競爭中獲勝。超市策略調(diào)整也使消費者對其產(chǎn)生不同評價，從而在進(jìn)行超市選擇時調(diào)整其對該超市各項影響因素的評價，雖然效用函數(shù)保持不變，但最終選擇概率相應(yīng)改變。

圖3 消費者超市購物行為與社區(qū)超市運營行為互動機制

圖4 消費者智能體與社區(qū)超市智能體的互動模式

1.4 仿真模型建立

使用Anylogic軟件建立智能體仿真模型，將理論模型向智能體仿真模型轉(zhuǎn)換。使用狀態(tài)圖、行動代碼等定義智能體行為（見圖4）。

2 數(shù)據(jù)與結(jié)果

2.1 數(shù)據(jù)來源

研究數(shù)據(jù)來自2018年10月重慶市某小區(qū)的調(diào)查問卷。最終回收有效問卷283份，該數(shù)據(jù)被用于進(jìn)行聚類分析與離散選擇模型的數(shù)據(jù)擬合，從而確定在仿真模型中定義的相關(guān)參數(shù)與變量。

2.2 模型參數(shù)與變量設(shè)置

2.2.1 消費者智能體參數(shù)

不同消費者的年齡、性別、月可支配收入、消費頻率、消費時間、消費金額、出行時間等參數(shù)的分布相同，反映在仿真模型中即參數(shù)設(shè)置不同。文中用k-means算法對所有調(diào)查樣本從年齡、收入、性別、消費頻率、金額、消費和出行時間等方面進(jìn)行聚類，得到4個類型的典型消費群體（見表2）。由于消費者類型所代表的人口和消費特征各不相同，在選擇時其偏好也不一樣，因此需對于各聚類分別進(jìn)行離散選擇模型擬合。在SPSS軟件中進(jìn)行l(wèi)ogistics回歸，可得到各類消費者的效用函數(shù)，通過離散選擇模型可求得每個消費者前往各超市的概率。

2.2.2 超市智能體參數(shù)

根據(jù)該住區(qū)內(nèi)的實際情況，識別出4個超市。根據(jù)開放地圖坐標(biāo)拾取定義其經(jīng)緯度，根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)定義超市的最大容量、最低營業(yè)額和平均營業(yè)額（見表3）。根據(jù)問卷調(diào)查樣本數(shù)據(jù)定義出各超市的品質(zhì)性、豐富度、價格水平、促銷情況、服務(wù)態(tài)度及熟悉度，分?jǐn)?shù)越高表示消費者對超市的某一指標(biāo)越不滿意（見表4）。同時，從問卷分析中可識別出便利性與消費者距超市遠(yuǎn)近有直接關(guān)系，因此直接使用消費者到超市的相對距離作為便利性的量化指標(biāo)。超市的最低營業(yè)金額、中等營業(yè)金額和最大容量3個閾值由對超市經(jīng)營者的訪談與經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定，以超市面積為基數(shù)進(jìn)行估計。超市營業(yè)收入在最低營業(yè)額閾值以下代表虧損，最低到中等營業(yè)額之間代表能產(chǎn)生一定盈利，高于中等營業(yè)額表示達(dá)到較好利潤水平。

表2 聚類分類與各聚類特征

表3 通過開放地圖與經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定的參數(shù)

表4 通過問卷分析確定的參數(shù)

2.3 模擬結(jié)果與分析討論

在Anylogic模型中輸入設(shè)置的參數(shù)，可模擬出各超市的實時消費人數(shù)及月經(jīng)營狀況。模型時間為小時，即模擬近1年該社區(qū)的消費情況，結(jié)果如圖5所示。

在該小區(qū)中，你我他超市的經(jīng)營狀況最佳，通過模擬可知其平均月銷售額達(dá)246123.172元，同時也是吸引客流最多的超市，其最大客流量超過60人。月營業(yè)額排名第二的是鄰佳，其次是龍鳳，金福的銷售額最少。

從超市容量看，金福、鄰佳2家超市全年內(nèi)未出現(xiàn)實時人數(shù)大于超市最大容量，即超市過于擁擠的情況。對于龍鳳超市和你我他超市而言，其模擬出的擁擠次數(shù)分別為6次，5次，由于這是1年內(nèi)的數(shù)據(jù)，即通過模擬，2家超市約2個月發(fā)生1次擁擠情況（0.5次/月）。考慮到你我他是附近最大、物品最齊全、最有品牌效應(yīng)的超市，而龍鳳超市是唯一在居住區(qū)內(nèi)部、便利且有穩(wěn)定客源的超市，2個超市偶爾出現(xiàn)的擁擠情況也正常。說明現(xiàn)有超市分布基本滿足消費者正常需求，在此區(qū)域內(nèi)再增加超市業(yè)態(tài)并非明智選擇，或使各超市過度競爭，運營更困難。而如果選擇關(guān)閉盈利不佳的金福超市，會使擁擠概率變?yōu)楝F(xiàn)階段的3倍，使該社區(qū)超市的供應(yīng)服務(wù)愈發(fā)緊俏。

而就商家盈利水平而言，除金福超市，其他3個超市營業(yè)額均在超市最低營業(yè)額以上，其中你我他和龍鳳超市達(dá)到高盈利水平。模擬出各超市的累計月營業(yè)金額超出各超市最低營業(yè)金額之和。說明該社區(qū)消費者的正常消費可支撐超市的正常盈利與運行。金福超市如能選擇正確的競爭策略，可吸引你我他、鄰佳、龍鳳3家超市競爭者的顧客，提高自身客流量和營業(yè)額，可使社區(qū)內(nèi)所有超市都能正常盈利。如果優(yōu)化金福超市的經(jīng)營策略，不僅能吸引更多顧客，改善其經(jīng)營狀況，也能分擔(dān)你我他、龍鳳等超市溢出的人流，避免擁擠，使顧客需求得到更大滿足。

圖5 Anylogic軟件中的模擬結(jié)果

3 結(jié)語

通過構(gòu)建影響消費者進(jìn)行超市消費的因素指標(biāo)體系，建立消費者在超市消費選擇行為理論模型與智能體仿真模型，應(yīng)用案例進(jìn)行仿真模擬與驗證。可發(fā)現(xiàn)本文建立的智能體仿真模型能對社區(qū)超市適配性進(jìn)行較好評價。案例社區(qū)的超市容量能滿足該社區(qū)消費者需求，同時消費者的消費能力也基本可支持超市運營，只存在部分不均衡的情況。

本文建立的多智能體仿真模型可對地區(qū)內(nèi)的社區(qū)超市總體規(guī)模容量和超市競爭策略適配性進(jìn)行評價。作為研究與規(guī)劃社區(qū)超市的方法和工具，本文能幫助城市規(guī)劃者對超市進(jìn)行更好的規(guī)劃布局，判斷超市容量規(guī)模的適配性，也能幫助超市經(jīng)營者進(jìn)行差異化策略選擇，增強自身競爭力，使社區(qū)超市更符合居民需求與偏好。