基于用戶畫像的氣象服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

陳沖 陶慧青 張鋒 王偉 李俊徽

摘要：針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)氣象服務(wù)手段與產(chǎn)品千篇一律現(xiàn)狀，提出了基于CRAP架構(gòu)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，將信息采集、云庫(kù)集成、分析系統(tǒng)與主動(dòng)推送融合為一體提升氣象服務(wù)能力，系統(tǒng)依托天氣羅盤及智慧氣象等浙江省氣象局的服務(wù)平臺(tái)和出口積累的用戶行為數(shù)據(jù)，挖掘用戶訪問量、訪問偏好和訪問時(shí)長(zhǎng)等信息，結(jié)合用戶畫像分析方案得出規(guī)律性特征，指導(dǎo)氣象服務(wù)信息技術(shù)開發(fā)策略和氣象服務(wù)產(chǎn)品研發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)氣象服務(wù)產(chǎn)品個(gè)性化無感推送。經(jīng)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用表明，利用基于用戶畫像的氣象服務(wù)系統(tǒng)較好地提升了用戶體驗(yàn)，為互聯(lián)網(wǎng)式的氣象服務(wù)向智能化、智慧化氣象服務(wù)發(fā)展提供了參考。

關(guān)鍵詞：用戶畫像；氣象服務(wù)；CR AP；個(gè)性化；無感推送；智能

中圖分類號(hào)：P409；TP399文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-1739（2021）23-61-5

0引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)氣象服務(wù)發(fā)展，氣象產(chǎn)品趨同態(tài)勢(shì)嚴(yán)重[1-3]，用戶體驗(yàn)感下滑，氣象服務(wù)與用戶需求不一致導(dǎo)致矛盾進(jìn)一步加劇，如何掌握用戶對(duì)氣象信息的個(gè)性化需求成為公眾氣象服務(wù)的一大痛點(diǎn)[4-8]。

本文提出了基于CRAP架構(gòu)（Collection信息采集+RDS云庫(kù)集成+Analysis分析系統(tǒng)+Push-Service主動(dòng)推送服務(wù)），對(duì)浙江氣象服務(wù)出口采集氣象用戶行為信息進(jìn)行分析，完成靶向氣象服務(wù)產(chǎn)品自動(dòng)化加工，最終再次通過服務(wù)出口實(shí)現(xiàn)個(gè)性化主動(dòng)智能推送服務(wù)的方案。解決了分眾場(chǎng)景不同用戶對(duì)氣象服務(wù)產(chǎn)品的具體需求，實(shí)現(xiàn)氣象服務(wù)由用戶主動(dòng)獲取氣象信息變?yōu)楦兄脩粜枨螅悄芡扑蛡€(gè)性化氣象信息，有效提升了用戶的體驗(yàn)感。

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1用戶行為采集系統(tǒng)

用戶行為采集系統(tǒng)即CRAP架構(gòu)中的Collection，本文針對(duì)天氣羅盤、智慧氣象[9]等浙江省氣象局服務(wù)平臺(tái)和出口的大量用戶日常使用偏好等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[10-13]，對(duì)其進(jìn)行了分布式標(biāo)準(zhǔn)化分析、處理并存放于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心統(tǒng)一管理，形成用戶畫像基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

數(shù)據(jù)采集方式主要是頁(yè)面標(biāo)簽法[14-16]，將定制化的JavaScript等代碼植入服務(wù)平臺(tái)，當(dāng)用戶對(duì)平臺(tái)頁(yè)面中的標(biāo)簽進(jìn)行操作時(shí)，觸發(fā)采集機(jī)制，該辦法盡可能滿足了當(dāng)前平臺(tái)的服務(wù)模式，能夠在不影響用戶體驗(yàn)的前提下較全面地采集用戶體驗(yàn)的行為數(shù)據(jù)。對(duì)上述平臺(tái)的各大功能子模塊植入埋點(diǎn)，部分埋點(diǎn)位置如圖1～圖3所示。

當(dāng)用戶訪問平臺(tái)或者各模塊時(shí)，觸發(fā)當(dāng)前監(jiān)測(cè)事件，采集數(shù)據(jù)的腳本代碼才會(huì)被觸發(fā)，從而采集用戶行為數(shù)據(jù)。埋點(diǎn)技術(shù)有2個(gè)比較明顯的優(yōu)勢(shì)：每一個(gè)用戶的操作行為都是被單獨(dú)監(jiān)測(cè)采集的，在一個(gè)頁(yè)面文件中可能會(huì)存在多個(gè)函數(shù)被植入多段代碼，這樣可以保證監(jiān)測(cè)的每一個(gè)用戶的交互行為事件是獨(dú)立并且完整的；其次是每一個(gè)頁(yè)面都是獨(dú)立的，因此采集到的數(shù)據(jù)沒有重復(fù)性減少冗余，利于后期CRAP架構(gòu)中RDS云庫(kù)上的存儲(chǔ)。因此，本文在進(jìn)行埋點(diǎn)之前先整理并設(shè)計(jì)好需要采集的數(shù)據(jù)類型，具體植入采集數(shù)據(jù)的位置等。部分信息采集字段如表1所示。

信息采集表的字段將為RDS建表字段設(shè)立奠定基礎(chǔ)，而RDS用戶行為記錄表則作為用戶推送服務(wù)產(chǎn)品研發(fā)的基礎(chǔ)依據(jù)，主要對(duì)用戶行為數(shù)據(jù)記錄統(tǒng)計(jì)，有助于確定用戶使用習(xí)慣、當(dāng)前狀態(tài)等信息，便于根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行智能定制產(chǎn)品，也有助于后續(xù)改進(jìn)或者優(yōu)化相應(yīng)的推送服務(wù)產(chǎn)品。

采集數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于RDS阿里云庫(kù)與OSS對(duì)象存儲(chǔ)，由結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫(kù)表以及JSON、txt等數(shù)據(jù)類型組成，RDS記錄表如圖4所示。基于阿里云的存儲(chǔ)方案，使得系統(tǒng)支持高并發(fā)讀寫，性能優(yōu)良。同時(shí)，接口服務(wù)使用的是阿里云企業(yè)級(jí)分布式應(yīng)用（EDAS），具備高效、可靠、易拓展等巨大優(yōu)勢(shì)[17-23]。

1.2用戶行為采集系統(tǒng)

用戶行為分析系統(tǒng)即CRAP架構(gòu)中的Analysis分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要針對(duì)存儲(chǔ)于RDS與OSS的用戶行為信息進(jìn)行進(jìn)一步分析與研究，從數(shù)據(jù)中了解用戶在氣象應(yīng)用時(shí)的瀏覽方式，訪問的氣象要素與行為習(xí)慣等信息自動(dòng)研制定制化氣象服務(wù)產(chǎn)品，具體定制產(chǎn)品對(duì)應(yīng)方案如表2所示，并以API形式提供中間件，該分析方案的主服務(wù)部署于阿里云上自建的推送服務(wù)集群中，以較高性能與可靠性來獲取詳細(xì)的用戶行為信息及分析結(jié)果，用戶的行為分析系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖5所示。

該系統(tǒng)的個(gè)性化推送產(chǎn)品所使用數(shù)據(jù)源眾多，因此該系統(tǒng)針對(duì)浙江省氣象局氣象實(shí)況、預(yù)報(bào)等數(shù)據(jù)特征，研發(fā)了針對(duì)性較高的解析與加工程序，同時(shí)將其解析中間件存儲(chǔ)于阿里云OSS，Hbase，Redis等供后期調(diào)用。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，為了保證訪問程序性能與服務(wù)器性能，采用將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為JSON、XML等格式作為二次交換文件使用，用戶行為分析系統(tǒng)可視化流程如圖6所示。

用戶行為分析系統(tǒng)包含用戶訪問氣象要素分析、用戶訪問氣象頻道分析、用戶訪問時(shí)間、位置分析及其他功能使用率分析等。目前用戶行為分析系統(tǒng)智能分析的氣象服務(wù)產(chǎn)品方向達(dá)13個(gè)，含上下班天氣、氣象類指數(shù)、交通氣象安全、短臨天氣、環(huán)境、臺(tái)風(fēng)以及觀潮等。

1.3個(gè)性化氣象服務(wù)無感推送系統(tǒng)

2應(yīng)用情況

基于用戶畫像的氣象服務(wù)系統(tǒng)于2020年11月正式應(yīng)用于浙江省氣象服務(wù)中心開發(fā)的《智慧氣象》App、《天氣羅盤》App等服務(wù)出口，自該系統(tǒng)應(yīng)用起至2021年6月，《智慧氣象》App用戶累計(jì)活躍數(shù)達(dá)130萬(wàn)，月均活躍數(shù)達(dá)20萬(wàn)，相較于之前有了明顯提升，同時(shí)，基于《天氣羅盤》App的主動(dòng)推送服務(wù)達(dá)到近30萬(wàn)次。系統(tǒng)推送效果如圖8所示。

根據(jù)浙江氣象服務(wù)出口用戶活躍度數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，集成了用戶畫像氣象服務(wù)系統(tǒng)的《智慧氣象》App、《天氣羅盤》App等服務(wù)出口，自2020年11月至今，用戶活躍度總體穩(wěn)步提升，用戶活躍度如圖9所示，因此，該系統(tǒng)有效提升了用戶的體驗(yàn)感，得到了良好的服務(wù)回饋。

3結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明，基于用戶畫像的氣象服務(wù)系統(tǒng)較好地解決了分眾場(chǎng)景不同用戶對(duì)氣象服務(wù)產(chǎn)品的具體需求，實(shí)質(zhì)上是將氣象服務(wù)由用戶主動(dòng)獲取氣象信息變?yōu)榱烁兄脩粜枨螅賹⒂脩羲铓庀蠓?wù)產(chǎn)品推送給用戶。一方面，該系統(tǒng)讓用戶無需再通過互聯(lián)網(wǎng)檢索其所需常規(guī)氣象信息；另一方面，系統(tǒng)提供的氣象信息正對(duì)性更強(qiáng)，用戶個(gè)性化服務(wù)特征更為顯著。為進(jìn)一步加強(qiáng)應(yīng)用效果，下一步可以擴(kuò)大收集范圍接入第三方的用戶行為數(shù)據(jù)，同時(shí)不斷完善CRAP技術(shù)架構(gòu)，開展大量的訓(xùn)練，改進(jìn)應(yīng)用功能和服務(wù)體驗(yàn)。

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