Luận văn Ứng dụng giải thuật di truyền vào hệ thống hỗ trợ mua hàng trên mạng

i Lời cảm ơn Viết một khóa luận khoa học là một trong những việc khó nhất mà chúng em phải hoàn thành từ trước đến nay. Trong quá trình thực hiện đề tài chúng em đã gặp rất nhiều khó khăn và bỡ ngỡ. Nếu không có những sự giúp đỡ và lời động viên chân thành của nhiều người có lẽ chúng em khó có thể hoàn thành tốt luận văn này. Đầu tiên chúng em xin gửi lời biết ơn chân thành đến cô Lê Thị Nhàn, người trực tiếp hướng dẫn chúng em hoàn thành luận văn này. Chúng em muốn gửi lời cảm ơn đến cô Phạm Thị Bạch Huệ, giáo viên phản biện của luận văn này. Những ý kiến đóng góp của cô là vô cùng hữu ích, nó giúp chúng em nhận ra các khuyết điểm của luận văn. Trên con đường góp nhặt những kiến thức quý báu của ngày hôm nay, các thầy, cô, bạn bè trường Đại học Khoa học Tự nhiên là những người đã cùng em sát cánh và trải nghiệm. Và sau cùng, chúng con xin cảm ơn cha mẹ, những người đã sinh thành, dưỡng dục và nuôi dạy chúng con nên người. Suốt đời này chúng con luôn ghi nhớ ơn Người. ii Danh mục các hình Hình 2.1- Các giai đọan của quá trình ra quyết định. ........................................................5 Hình 2.2 - Ưu điểm của Hệ hỗ trợ ra quyết định. ................................................................5 Hình 2.3 - Các thành phần của Hệ hỗ trợ ra quyết định. .....................................................6 Hình 2.4 Cấu trúc tổng quát của một mô hình.....................................................................7 Hình 3.1 - Amazon đưa ra lý do vì sao các lời đề nghị được đưa ra. ................................15 Hình 3.2 - Đánh giá phim ở movifinder.com....................................................................16 Hình 3.3 - Trang Research. ...............................................................................................17 Hình 3.4 - Danh mục xe ở loại xe chở khách.....................................................................17 Hình 3.5 - Các câu hỏi về đặc tính máy in........................................................................19 Hình 3.6 - Các sản phẩm đề nghị của HP sau khi chọn trả lời cho các câu hỏi.................20 Hình 3.7 - Các câu hỏi của samsungtelecom.com. ...........................................................21 Hình 3.8 - Đánh giá độ quan trọng của các thuộc tính với SmartSort. .............................22 Hình 4.1 - Vector mục tiêu của sản phẩm có 2 thuộc tính.................................................28 Hình 4.2 - Điều hướng về miền tối ưu Pareto....................................................................29 Hình 4.3 Di chuyển trên miền Pareto bằng cách thay đổi trọng số ...................................31 Hình 4.4 - Các trạng thái gen trong quần thể. ....................................................................32 Hình 4.5 - Lai ghép. ...........................................................................................................33 Hình 4.6 - Đột biến. ...........................................................................................................33 Hình 5.1 - Lược đồ Usecase...............................................................................................35 Hình 5.2 - Lược đồ trình tự cho usecase Tìm kiếm. ..........................................................36 Hình 5.3 - Lược đồ trình tự cho usecase Xem danh sách sản phẩm được mua nhiều nhất. ....................................................................................................................................36 Hình 5.4 - Xem danh sách sản phẩm mới ra mắt. ..............................................................37 Hình 5.5 - Lược đồ tuần tự Usecase Sản phẩm được quan tâm nhiều nhất. ......................37 Hình 5.6 - Lược đồ trình tự cho usecase Trợ giúp lựa chọn sản phẩm..............................38 Hình 5.7 - Lược đồ trình tự cho usecase Duyệt sản phẩm theo hãng sản xuất. .................39 Hình 5.8 - Lược đồ trình tự cho usecase Xem thông tin chi tiết........................................39 Hình 5.9 - Lược đồ trình tự cho usecase Thêm hàng vào giỏ. ...........................................40 Hình 5.10 - Lược đồ trình tự cho usecase Xem giỏ hàng. .................................................40 Hình 5.11 – Lược đồ trình tự cho usecase Thanh toán. .....................................................41 Hình 5.12 - Mô hình kiến trúc hệ thống.............................................................................42 Hình 5.13 - Sơ đồ dữ liệu quan hệ. ....................................................................................42 Hình 5.14 - Lược đồ trình tự (mức thiết kế) cho usecase Tìm kiếm..................................45 Hình 5.15 - Lược đồ trình tự (mức thiết kế) cho usecase Xem sản phẩm mới ra mắt......46 Hình 5.16 - Lược đồ trình tự (mức thiết kế) cho usecase Trợ giúp chọn sản phẩm ..........46 Hình 5.17 - Lược đồ trình tự (mức thiết kế) cho usecase Xem thông tin chi tiết ..............47 Hình 5.18 - Lược đồ trình tự (mức thiết kế) cho usecase Thêm hàng vào giỏ ..................47 Hình 5.19 Lược đồ trình tự (mức thiết kế) cho usecase Xem giỏ hàng.............................47 Hình 5.20 - Lược đồ trình tự (mức thiết kế) cho usecase Thanh toán ...............................48 Hình 5.21 Sơ đồ phối hợp giữa các trang web...................................................................48 Hình 5.22 - Sơ đồ lớp ứng dụng WebMobileShop. ..........................................................52 Hình 5.23 - Sơ đồ lớp của module thuật toán GA. ............................................................54 Hình 7.1 - Miền tối ưu Pareto. ...........................................................................................64 iii Danh mục các bảng Bảng 3.1 - Các bước cơ bản để tiến hành một giao dịch ...................................................12 Bảng 3.2 - Phân loại hệ hỗ trợ ra quyết định trong E-Commerce......................................13 Bảng 3.3 - Tổng kết so sánh website .................................................................................22 Bảng 5-1-Danh sách các bảng cơ sở dữ liệu......................................................................43 Bảng 5.2 - Bảng dữ liệu tblItems .......................................................................................43 Bảng 5.3 - Bảng dữ liệu tblCaseType................................................................................44 Bảng 5.4 - Bảng dữ liệu tblProducers................................................................................44 Bảng 5.5 - Bảng dữ liệu tblOrders .....................................................................................44 Bảng 5.6 - Bảng dữ liệu tblOrderDetails ...........................................................................45 Bảng 5.7 - Các đối tượng lớp của hệ thống WebMobileShop ...........................................53 Bảng 5.8 - Các đối tượng thuộc module thuật toán GA ....................................................54 iv Mục lục Lời cảm ơn ........................................................................................................................... i Danh mục các hình.............................................................................................................. ii Danh mục các bảng............................................................................................................ iii Mục lục .............................................................................................................................. iv Chương 1 Giới thiệu ............................................................................................................1 1.1 Tổng quan ................................................................................................................1 1.2 Vấn đề đặt ra ............................................................................................................1 1.3 Mục tiêu của luận văn..............................................................................................2 1.4 Bố cục của luận văn .................................................................................................2 Chương 2 Hệ hỗ trợ ra quyết định .......................................................................................4 2.1 Thế nào là ra quyết định...........................................................................................4 2.2 Quá trình ra quyết định ............................................................................................4 2.2.1 Phân loại quyết định.............................................................................................4 2.2.2 Các giai đoạn của quá trình ra quyết định............................................................4 2.3 Hệ hỗ trợ ra quyết định ............................................................................................5 2.3.1 Khái niệm Hệ hỗ trợ ra quyết định ......................................................................5 2.3.2 Các thành phần của Hệ hỗ trợ ra quyết định........................................................6 2.3.3 Mô hình ra quyết định..........................................................................................7 2.3.4 Phân loại Hệ hỗ trợ ra quyết định ........................................................................8 2.4 Tìm kiếm và đánh giá các lựa chọn một phần rất quan trọng trong hỗ trợ ra quyết định 10 Chương 3 Mua hàng qua mạng và sự cần thiết của hỗ trợ ra quyết định ..........................11 3.1 Internet đem đến một phương thức mua bán mới ..................................................11 3.2 Khảo sát thực trạng mua bán qua mạng.................................................................11 3.3 So sánh giữa phương thức mua hàng truyền thống và mua qua mạng ..................12 3.3.1 Các bước cơ bản để tiến hành một giao dịch mua hàng ....................................12 3.3.2 Các điểm thuận lợi và không thuận lợi trong phương thức mua bán truyền thống 13 3.3.3 Các điểm thuận lợi và không thuận lợi trong phương thức mua bán qua mạng13 3.4 Khảo sát các trang web bán hàng và sự hỗ trợ khách hàng của chúng..................13 3.4.1 Khảo sát một số hệ hỗ trợ ra quyết định trong E-Commerce ............................14 3.4.2 Bảng tóm tắt và so sánh .....................................................................................22 3.5 Các tiện ích mà một trang web bán hàng cần cung cấp để có thể Hỗ trợ khách hàng tốt hơn .......................................................................................................................22 Chương 4 Sử dụng giải thuật di truyền để giải quyết bài toán hỗ trợ chọn sản phẩm khi mua hàng qua mạng ...........................................................................................................24 4.1 Giới thiệu ...............................................................................................................24 4.2 Các khó khăn khi xây dựng một module hỗ trợ khách hàng chọn sản phẩm ........24 4.3 Vấn đề “đa mục tiêu” khi chọn sản phẩm..............................................................25 4.4 Cách tiếp cận để giải bài toán “Tối ưu đa mục tiêu” khi chọn sản phẩm ..............25 4.5 Chuyển bài toán chọn sản phẩm thành bài toán tối ưu đa mục tiêu.......................26 4.5.1 Lời giải cho bài toán ..........................................................................................26 4.5.2 Các biến quyết định ...........................................................................................26 4.5.3 Các ràng buộc ....................................................................................................26 4.5.4 Các mục tiêu ......................................................................................................27 4.5.5 Hướng đến một lời giải “tối ưu” ........................................................................28 4.5.6 Các cải tiến để phù hợp với bài toán..................................................................31 v Chương 5 Phân tích và thiết kế website bán điện thoại di động có hỗ trợ người mua chọn sản phẩm ............................................................................................................................35 5.1 Phân tích.................................................................................................................35 5.1.1 Mô hình Usecase................................................................................................35 5.1.2 Mô tả các Actor..................................................................................................35 5.1.3 Mô tả các Usecase..............................................................................................35 5.2 Thiết kế ..................................................................................................................41 5.2.1 Thiết kế hệ thống ...............................................................................................41 5.2.2 Thiết kế cơ sở dữ liệu.........................................................................................42 5.2.3 Thiết kế các lớp đối tượng .................................................................................45 Chương 6 Cài đặt ...............................................................................................................55 6.1 Môi trường phát triển ứng dụng.............................................................................55 6.2 Cài đặt chương trình ..............................................................................................55 6.3 Một số màn hình tiêu biểu .....................................................................................56 Chương 7 Kết luận và hướng phát triển.............................................................................60 7.1 Kết luận..................................................................................................................60 7.2 Hướng phát triển ....................................................................................................61 Phụ lục A Bài toán tối ưu đa mục tiêu ........................................................................62 Phụ lục B Thuật giải di truyền........................................................................................68 Tài liệu tham khảo .............................................................................................................71 1 Chương 1 Giới thiệu 1.1 Tổng quan Trong những năm gần đây, sự phát triển của thương mại điện tử (E-Commerce) đã đem lại nhiều lợi ích to lớn cho nền kinh tế toàn cầu. Thông qua thương mại điện tử, nhiều loại hình kinh doanh mới được hình thành, trong đó có mua bán hàng trên mạng. Với hình thức mới này, người tiêu dùng có thể tiếp cận với hàng hóa một cách dễ dàng và nhanh chóng hơn rất nhiều so với phương thức mua bán truyền thống. Những tưởng với những thế mạnh của mình các trang web bán hàng sẽ dần thay thế các gian hàng hay các siêu thị truyền thống. Nhưng trên thực tế người mua vẫn còn rất mặn mà với phương pháp mua bán cũ. Một phần vì phương thức mua bán cũ dần dần từng bước chuyển từ thói quen thành một nếp văn hóa, văn hóa mua sắm. Khi đó người ta xem hoạt động mua sắm là một hoạt động không thể thiếu trong nền văn hóa đó. Mặt khác, các trang web bán hàng hiện nay dù đã được phát triển nhưng thực sự vẫn chưa thể thay thế được các cửa hàng thực tế. Một trong những nguyên nhân của sự thua kém này đó là yếu tố con người, một yếu tố mà chắc hẳn các trang web bán hàng khó có thể bù đắp được. Bên cạnh đó, đâu là các nguyên nhân khác gây ra sự thua kém này? Người mua nhận xét gì về những nổ lực mà các trang web bán hàng đã và đang mang lại? Làm thể nào để nâng cao hiệu quả của những cửa hàng điện tử này? 1.2 Vấn đề đặt ra Hiện nay, các hệ thống bán hàng trực tuyến đã tạo nhiều điều kiện thuận lợi để người mua có thể tiếp cận nhiều mặt hàng cùng lúc. Tuy nhiên, việc trình bày và trang trí quá nhiều các mặt hàng trên trang web đã gây ra không ít khó khăn cho người mua. Họ khó có thể chọn ra cho mình một sản phẩm ưng ý nhất. Để khách hàng có thể đến và mua được một sản phẩm ưng ý thì một lời khuyên, một sự trợ giúp là rất quan trọng. Một người bán hàng trong phương thức bán hàng truyền thống là một lợi thế rất lớn. Do đó để phương thức bán hàng qua mạng thực sự phát triển thì bên cạnh các lợi thế vốn có của mình việc có thêm một “người trợ giúp” là hết sức cần thiết. Hệ thống hỗ trợ ra quyết định (Decision Support System - DSS) với sự kết hợp của máy tính đã được áp dụng nhiều trong các công tác quản lý, những công việc tất yếu liên quan 2 đến việc ra quyết định. DSS có thể giúp những nhà quản lý đưa ra các quyết định nhanh chóng hơn, phức tạp hơn, và nâng cao hiệu suất cũng như chất lượng của các quyết định. Một hệ thống hỗ trợ ra quyết định tốt có thể đóng vai trò như một người trung gian hỗ trợ khách hàng đưa ra các quyết định mua hàng đúng đắn. Bằng cách xác định mục đích và nhu cầu của khách hàng, hệ thống có thể đưa ra một tập các gợi ý giúp cho người mua dễ dàng chọn lựa sản phẩm yêu thích hơn. Qua đó hiệu suất của việc mua bán hàng trực tuyến được tăng cao một cách đáng kể. 1.3 Mục tiêu của luận văn Trước hết luận văn giúp chúng ta nhận ra những mặt thiếu sót của các trang web bán hàng hiện nay. Những tiện ích, dịch vụ mà các trang web này cần cung cấp hoặc nâng cao hơn để có thể nâng cao vị thế của mình trong nền kinh tế hàng hóa. Luận văn sẽ đưa ra một hướng tiếp cận để xây dựng một trong những tiện ích nói trên, tiện ích hỗ trợ khách hàng ra quyết định chọn sản phẩm. Tiện ích này đóng vai trò như một người bán hàng có thể thu thập các thông tin về sở thích của khách hàng, sau đó tìm trong kho hàng vô tận của mình những mặt hàng thích hợp nhất với các sở thích đó. Luận văn cũng tìm hiểu bài toán tối ưu đa mục tiêu và cách tiếp cận dùng thuật giải di truyền để giải quyết bài toán. Bài toán này cũng là một khó khăn lớn trong khi tiến hành lựa chọn và gợi ý sản phẩm cho người mua. Việc trợ giúp khách hàng chọn lựa sản phẩm là một giai đoạn trong quá trình người mua quyết định mua sản phẩm. Vì vậy, luận văn sẽ tìm hiểu về hệ hỗ trợ ra quyết định, vị trí và vai trò của người trợ giúp bán hàng trong quá trình hỗ trợ khách hàng mua sản phẩm. 1.4 Bố cục của luận văn Bố cục của luận văn được tổ chức thành 7 chương. Chương 1 trình bày tổng quan về sự cần thiết của hệ hỗ trợ ra quyết định trong môi trường mua bán trực tuyến và mục tiêu của luận văn. Chương tiếp theo giới thiệu lý thuyết chung về hệ hỗ trợ ra quyết định. Chương này nêu ra định nghĩa “Một quyết định là gì?” và “Một hệ hỗ trợ ra quyết định là gì?”. Đây là những kiến thức nền tảng về hệ thống hỗ trợ ra quyết định như quá trình ra quyết định, các giai đoạn của quá trình ra quyết định, các mô hình của hệ hỗ trợ ra quyết định, và các công nghệ thông minh được ứng dụng trong hệ hỗ trợ ra quyết định. 3 Chương 3 là khảo sát và so sánh về các đặc điểm của những hệ hỗ trợ ra quyết định trong môi trường mua bán trực tuyến. Chương 4 trình bày một cách tiếp cận để áp dụng hệ hỗ trợ ra quyết định vào quá trình lựa chọn sản phẩm và mua hàng của khách hàng. Ở đây bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu và các hướng giải quyết được nêu ra. Chương 5 là phần phân tích thiết kế hệ thống trang web bán hàng và hỗ trợ khách hàng chọn sản phẩm. Chương 6 là phần cài đặt hệ thống. Tổng kết và đánh giá của luân văn được trình bày ở chương 7. 4 Chương 2 Hệ hỗ trợ ra quyết định 2.1 Thế nào là ra quyết định Việc đưa ra quyết định đối với một vấn đề xuất hiện trong khắp các lĩnh vực, hoạt động của đời sống mà đôi k