酒店用機(jī)器學(xué)習(xí)，預(yù)測(cè)哪些客人會(huì)放鴿子

作者：神經(jīng)小兮 2021-03-30 23:10:47

如今，大數(shù)據(jù)已經(jīng)被各行各業(yè)所應(yīng)用，酒店行業(yè)也不例外。充分利用大數(shù)據(jù)，使得酒店能夠預(yù)測(cè)市場(chǎng)需求變化，進(jìn)行智能化決策分析，改善經(jīng)營(yíng)狀況。

如今，各大 OTA(Online Travel Agency)平臺(tái)極大地方便了人們的出行，酒店住宿、景點(diǎn)門(mén)票等，只需要?jiǎng)觿?dòng)手指就可以輕松完成預(yù)訂。

國(guó)內(nèi)外酒店民宿預(yù)訂平臺(tái)，多達(dá)數(shù)十種

為了吸引更多用戶(hù)預(yù)訂，這些平臺(tái)會(huì)鼓勵(lì)商家設(shè)定較為寬松的取消預(yù)訂政策，比如可隨時(shí)免費(fèi)取消，或限時(shí)免費(fèi)取消等。

全球客房銷(xiāo)售量最大的網(wǎng)上酒店預(yù)訂網(wǎng)站 Booking(繽客網(wǎng))，就憑借可免費(fèi)取消的優(yōu)勢(shì)，深受廣大驢友喜愛(ài)。

不過(guò)，對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，「免費(fèi)取消」非常 nice，但對(duì)酒店來(lái)說(shuō)，就很頭大了。訂單臨時(shí)被取消，通常會(huì)給酒店帶來(lái)以下?lián)p失：

被取消房間無(wú)法及時(shí)出售，酒店損失收入;
酒店降低價(jià)格出售被取消房間，減少了利潤(rùn)
為了盡快訂出這些房間，酒店需要增加額外的宣傳、分銷(xiāo)渠道的費(fèi)用;

在用戶(hù)可以隨時(shí)放酒店鴿子的情況下，酒店有沒(méi)有什么辦法，盡可能減少損失呢?

一位葡萄牙業(yè)務(wù)分析師(Business Analyst，簡(jiǎn)稱(chēng) BA，這一職位相當(dāng)于 IT 公司的產(chǎn)品經(jīng)理) Manuel Banza，有超過(guò) 5 年的酒店管理從業(yè)經(jīng)驗(yàn)。他利用公開(kāi)的歐洲酒店預(yù)訂平臺(tái)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了更容易取消訂單的用戶(hù)特點(diǎn)，以幫助酒店及時(shí)進(jìn)行止損。

從近 12 萬(wàn)條酒店預(yù)訂數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)規(guī)律

作為一名數(shù)據(jù)科學(xué)愛(ài)好者，Manuel Banza 從數(shù)據(jù)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)入手。

他首先對(duì)一個(gè)「酒店預(yù)訂需求數(shù)據(jù)集」(Hotel booking demand)進(jìn)行了全面分析。該數(shù)據(jù)集包含了普通酒店和度假酒店共 32 個(gè)維度的數(shù)據(jù)，具體包括：

用戶(hù)國(guó)籍、預(yù)訂時(shí)間、住宿時(shí)間、成人和兒童或嬰兒的數(shù)量、訂單最終是否取消、用戶(hù)在此次訂單之前共取消訂單次數(shù)等信息。

Hotel Booking Demand

酒店預(yù)訂需求數(shù)據(jù)集

發(fā)布機(jī)構(gòu)：葡萄牙里斯本大學(xué)

包含數(shù)量：共 119390 條數(shù)據(jù)，32 個(gè)維度

數(shù)據(jù)格式：csv

數(shù)據(jù)大小：16.9 MB(壓縮文件 1.3 MB)

地址：https://hyper.ai/datasets/14866

部分?jǐn)?shù)據(jù)展示

通過(guò)統(tǒng)計(jì)，Manuel Banza 發(fā)現(xiàn)一年時(shí)間里，取消酒店訂單的用戶(hù)真不少。

2018 年 OTA 平臺(tái) Booking 上的預(yù)訂訂單中，有 49.8% 的用戶(hù)取消了訂單;在 HRS Group 上，這一比例甚至高達(dá) 66%。整體來(lái)看，多家平臺(tái)在 2018 年平均預(yù)訂訂單取消率達(dá)到 39.6%。

各類(lèi)預(yù)訂渠道被取消的訂單比例

接著，作者對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了探索性分析，有以下幾個(gè)發(fā)現(xiàn)：

普通酒店和度假酒店相比，訂單更容易被客人取消;
春節(jié)和夏季的取消比例更大，而冬季的取消比例最低;
各種預(yù)訂渠道中，用戶(hù)在 OTA 平臺(tái)下單最多，同時(shí) OTA 平臺(tái)上被取消訂單的也最多;
用戶(hù)預(yù)訂時(shí)間越早，不確定性越大，取消的概率越大

作者表示，預(yù)訂時(shí)間是分析酒店收益表現(xiàn)時(shí)，最重要的指標(biāo)之一。分析結(jié)果表明，提前 1 年以上預(yù)訂的取消概率最高，為 57.14%;一周內(nèi)預(yù)訂取消概率最低，為 7.73%。

預(yù)訂提前的天數(shù)(橫軸)與取消訂單概率(縱軸)成正比

看來(lái)，計(jì)劃越早越趕不上變化啊

機(jī)器學(xué)習(xí)模型：預(yù)測(cè)誰(shuí)最可能「放鴿子」

對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行全面分析后，作者開(kāi)始建立預(yù)測(cè)訂單取消的模型。

第一步：數(shù)據(jù)清洗

首先，對(duì)數(shù)據(jù)集中缺失的值進(jìn)行處理。如果該變量是數(shù)字變量，則必須用該特征的均值替換這些缺失值;如果該變量是分類(lèi)特征，則必須用常數(shù)替換。

然后刪除 reservation_status(預(yù)訂狀態(tài)，該變量代表訂單是否被取消，0 為未取消，1 為取消)，因?yàn)檫@是機(jī)器學(xué)習(xí)模型將要預(yù)測(cè)的值。

第二步：選擇最佳模型

在開(kāi)始為數(shù)據(jù)測(cè)試最佳算法之前，將數(shù)據(jù)集按 8:2 的比例分開(kāi)。之后將用 80% 的數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練模型，并將 20% 的數(shù)據(jù)作為驗(yàn)證集。

在數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域，預(yù)測(cè)訂單取消是一個(gè)監(jiān)督分類(lèi)問(wèn)題，也叫做二元分類(lèi)。因此，作者選取了幾個(gè)現(xiàn)有的二分類(lèi)模型如 LightGBM，CatBoost、XGBoost 及 H2O 等，進(jìn)行訓(xùn)練及對(duì)比，最終選出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果最佳的模型 CatBoost。

通過(guò) CatBoost 預(yù)測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)：

如果用戶(hù)的國(guó)籍是葡萄牙，則取消訂單的可能性很高。不過(guò)，對(duì)于團(tuán)體訂票來(lái)說(shuō)，酒店一般不會(huì)事先得到每個(gè)人的國(guó)籍信息。如果訂單被取消，大多數(shù)酒店都會(huì)將其國(guó)籍默認(rèn)為酒店所在的國(guó)家。所以，這項(xiàng)信息只作為參考，并不一定準(zhǔn)確;
與至少提出一個(gè)特殊要求的用戶(hù)相比，未提出任何特殊要求的用戶(hù)，取消訂單的可能性更高;
lead_time(預(yù)訂時(shí)間與入駐時(shí)間間隔天數(shù))值越低，預(yù)訂被取消的可能性就越低(這一點(diǎn)預(yù)測(cè)結(jié)果與之前數(shù)據(jù)分析結(jié)果相一致)。

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葡萄牙人氣酒店歐洲之星博物館，店內(nèi)以考古展覽為特色

上線多個(gè) OTA 平臺(tái)，支持在線預(yù)訂及免費(fèi)取消

CatBoost 模型在驗(yàn)證集上的表現(xiàn)：