Este estudo utiliza registros de interação fã-item desidentificados e dados anonimizados de questionários coletados apenas para fins de pesquisa. Nenhuma informação pessoal identificável foi acessada, armazenada ou processada. De acordo com diretrizes institucionais e nacionais, este estudo não exigiu aprovação formal de comitês de ética nem consentimento individual informado.
Preparação de conjunto de dados e procedimento experimental
Passo 1. Preparação e pré-processamento de dados
A preparação do conjunto de dados e procedimentos experimentais foram projetados para transformar logs comportamentais brutos e respostas de pesquisa em um conjunto de dados experimental unificado e reproduzível, adequado para treinamento e avaliação de modelos. O processo foca na limpeza de dados, anonimização, construção de características, normalização e alinhamento de registros de interação com variáveis relacionadas a relações. Os logs brutos de interação foram primeiro analisados para remover entradas incompletas e eventos duplicados, garantindo a consistência dos dados. Identificadores de fãs e itens foram então anonimizados por meio de hashing para proteger a privacidade do usuário. Múltiplas formas de interação, incluindo navegação, clique, compra e validação de frequência, foram mapeadas para sinais de feedback implícitos, com cada interação observada tratada como uma instância positiva. Variáveis relacionadas ao relacionamento — satisfação, confiança, compromisso e reciprocidade — foram coletadas a partir das respostas do questionário e vinculadas aos identificadores de fã correspondentes. Valores ausentes no questionário foram tratados usando imputação média dentro do mesmo nível de membresia para preservar características em nível de grupo. As características contínuas foram normalizadas usando escala min–max para a faixa [0, 1] para garantir comparabilidade entre variáveis. Após o pré-processamento, o conjunto de dados finalizado foi armazenado em arquivos estruturados compostos por IDs de fã anonimizados, IDs de items, carimbos de data, tags contextuais e variáveis de relacionamento normalizadas, que foram então usados consistentemente em todos os contextos experimentais.
Produção esperada:
Como resultado desse processo, os resultados incluem uma tabela de interação limpa, uma tabela normalizada de variáveis de relacionamento alinhadas com identificadores de leque e um resumo estatístico detalhando o número de leques, itens e interações no conjunto de dados final.
Passo 2. Divisão de treino/validação/teste e amostragem negativa
Os dados são divididos cronologicamente no nível do usuário para evitar vazamento de informações. Para cada fã, a interação mais recente é reservada para testes, a segunda mais recente para validação e as interações restantes para treinamento. Amostras negativas são geradas ao amostrar uniformemente itens não interagidos do conjunto de itens. Para cada interação positiva, um número fixo de amostras negativas é coletado (razão de amostragem negativa = 1:5) durante o treinamento. A mesma construção de conjunto candidato é aplicada de forma consistente em todos os modelos.
Produção esperada:
Como resultado dessa etapa, os resultados incluem conjuntos de dados de treinamento, validação e teste divididos cronologicamente, juntamente com listas de amostras negativas pré-geradas construídas de acordo com a razão amostral especificada.
Passo 3. Ambiente de software e implementação
Todos os experimentos são implementados em Python. O treinamento e a avaliação do modelo são realizados usando o PyTorch (versão ≥ 1.12). A otimização de hiperparâmetros bayesiano é realizada usando Optuna (versão ≥ 3.0). Scripts de treinamento são executados em uma estação de trabalho equipada com uma única GPU NVIDIA (≥ 8 GB de memória). Arquivos de configuração especificam caminhos de conjuntos de dados, parâmetros do modelo e configurações de otimização para garantir a reprodutibilidade.
Passo 4. Construção do modelo e especificação de parâmetros
O modelo MLP-PA consiste em uma camada de embedding, uma espinha dorsal de perceptron multicamada, um canal de relação e atenção e um módulo de fusão de atenção em pirâmide. Os parâmetros-chave são definidos da seguinte forma: dimensão de embedding = 32; Camadas ocultas MLP = [64, 32]; função de ativação = ReLU; otimizador = Adam com taxa de aprendizado 0,001 e decaimento de peso 1e-5. O módulo de atenção pirâmide utiliza três escalas de agrupamento com tamanhos de grão {1, 2, 4} e passo igual ao tamanho do grão. A razão de redução de atenção é definida para 4. A queda com taxa 0,3 é aplicada para evitar sobreajuste. A parada precoce é acionada se a validação NDCG@10 não melhorar por 10 épocas consecutivas.
Passo 5. Treinamento e otimização de hiperparâmetros
O modelo é treinado usando uma perda de Ranking Bayesiano Personalizado (BPR) par a par. Durante o treinamento, o desempenho de validação é monitorado ao final de cada época. Buscas bayesianas de otimização por hiperparâmetros sobre taxa de aprendizado, tamanho de embedding, taxa de abandono, razão de amostragem negativa e parâmetros relacionados à atenção. O objetivo de otimização é validação NDCG@10. Cada configuração candidata é treinada com parada precoce para reduzir o custo computacional.
Produção esperada:
Como resultado desse processo, as saídas incluem checkpoints de modelo treinados, logs de desempenho de validação e a configuração ótima de hiperparâmetros identificada por meio da otimização bayesiana.
Passo 6. Avaliação e geração de resultados
Após o treinamento, o modelo de melhor desempenho (baseado no NDCG@10 de validação) é avaliado no conjunto de testes. Listas de recomendações Top N são geradas para cada ventilador, e o desempenho é medido usando HR@K e NDCG@K. Análises adicionais, incluindo estudos de ablação e perfil de atenção condicionado por fase, são conduzidas usando o mesmo protocolo de avaliação para garantir comparabilidade.
Critérios de conclusão
O protocolo é considerado completo quando as seguintes saídas são obtidas: 1) Um modelo MLP-PA totalmente treinado com hiperparâmetros otimizados; 2) Resultados de HR@K e NDCG@K do conjunto de testes para todos os modelos de linha base e ablação; 3) Checkpoints de verificação salvos do modelo, métricas de avaliação e arquivos de configuração reproduzíveis. Esses resultados permitem coletivamente a replicação independente do protocolo proposto do sistema de recomendação.
Teoria do marketing de relacionamento compromisso–confiança
A teoria do compromisso e da confiança identifica compromisso e confiança como os principais determinantes da qualidade do relacionamento. Ao reduzir a incerteza transacional e fomentar a orientação de longo prazo e a intenção de cooperativa, esses fatores promovem a continuidade relacional e a criaçãode valor 16. A confiança reflete a crença dos torcedores na competência, integridade e benevolência do clube, o que reduz o risco percebido e a assimetria de informação. Como resultado, maior confiança facilita um engajamento de baixa fricção com recomendações personalizadas, autorização de dados e processos de pagamento, apoiando comportamentos em estágio inicial e de baixo compromisso ao longo do funil de clique para comprar. O compromisso, em contraste, captura a disposição dos fãs de investir tempo, recursos financeiros e apego emocional para sustentar o relacionamento, apesar das alternativas concorrentes ou da insatisfaçãotemporária 17. Como o compromisso está intimamente associado ao alinhamento de identidade, custos afundados e investimentos dedicados, ele oferece um poder explicativo mais estável para comportamentos de alto custo e alto envolvimento, como compras repetidas, renovação de membros, público em estádio e defesa boca aboca 18.
Com base nessas distinções, derivamos as seguintes hipóteses.
H1 (Confiança → Comportamento de Apoio): Maior confiança reduz o atrito de decisão e o risco percebido, aumentando assim a probabilidade de comportamentos superficiais como cliques, ações de adicionar ao carrinho e compras de primeira.
H2 (Vantagem Relativa do Compromisso): Entre as quatro dimensões relacionais, o compromisso apresenta o maior poder explicativo marginal para comportamentos de alto custo e de longo prazo, incluindo compras repetidas, renovações e presença offline, e sua contribuição para o desempenho preditivo supera a da satisfação e da confiança.
Teoria da troca social
A teoria da troca social enfatiza que os indivíduos seguem normas de reciprocidade e justiça em interaçõesrepetidas 19. A reciprocidade percebida faz com que os torcedores sintam que há troca de valores do clube, concessões de valor, respostas emocionais e alocação de recursos. Quando a reciprocidade é percebida como genuína e sustentável, os fãs têm mais probabilidade de retribuir por meio do consumo e da presença, formando um ciclo de retroalimentaçãopositiva 20. A satisfação é uma função das experiências acumuladas em relação às expectativas. Por meio de um mecanismo de expectativa-confirmação, promove a conformidade de curto prazo e o boca a boca positivo, além de fornecer terreno fértil para o desenvolvimento de confiança ecompromisso 21.
Assim, derivamos:
H3 (Satisfação → Comportamento de Apoio): Maior satisfação reduz o arrependimento e aumenta a imediaticidade da resposta, impulsionando compras e participação de curto prazo.
H4 (Reciprocidade → Conversão e Recompra): Dentro de um contexto de jogo repetido, os sinais de reciprocidade amplificam a intensidade da troca "Eu me beneficio → eu retribuo", melhorando significativamente as taxas de conversão e recompra — especialmente em contextos sensíveis a preços ou escassez.
Sintetizando as duas teorias, as quatro dimensões exibem uma clara heterogeneidade contextual em seus caminhos de influência:
Em contextos de incerteza ou alto risco percebido — novos produtos, precificação dinâmica, autorização/pagamento de alto risco — a confiança exerce efeitos marginais mais fortes (suporta H1).
Em contextos de longo prazo/com identidade difícil — passes de temporada, jogos consecutivos em casa, renovação de associação — o compromisso domina (apoia o H2).
Em nós principais de correspondência ou com menos incentivos/escassez — benefícios limitados, promoções — a reciprocidade aumenta mais fortemente a conversão e recompra (suporta H4).
A satisfação serve como o "solo base", impulsionando positivamente comportamentos de curto prazo em quase todos os contextos (apoia a H3) e consolidando indiretamente a confiança e o compromisso ao melhorar a qualidade da experiência. Em vez de testar essas hipóteses por meio de modelagem estrutural, injetamos as quatro dimensões em uma camada de atenção, permitindo que o modelo aprenda pesos contextualizados e corrobore os mecanismos com experimentos de ablação.
MLP
O perceptron multicamadas (MLP) serve como o aprendiz de representação da espinha dorsal em nosso framework.
(1) Camada de mapeamento de entrada.
O vetor de características original é expandido linearmente uma vez por uma matriz
de pesos e viés b(1), resultando
(1)
(2) Camada profunda de não linearidade.
Empilhamos camadas linear, de ativação e normalização. O mapeamento linear utiliza uma transformada afim totalmente conexa:
z = Wx + b, (2)
Onde
é a matriz de pes,
é o vetor de viés, x é a saída da camada anterior, e z é a saída linear. Para corresponder às características de ativação do ReLU e manter os gradientes estáveis durante o treinamento, adotamos a inicialização He para W:
(3)
A função de ativação é o ReLU, que é particularmente adequado para arquiteturasprofundas 22. Quando x>0, a derivada de ReLU é constante, aliviando efetivamente o problema do gradiente de nulidade associado às ativações sigmoides e, assim, acelerando a retropropagação e convergência23. O ReLU também é computacionalmente simples (sem exponenciais) e naturalmente esparso (gera zero para x<0), o que reduz as respostas redundantes dos neurônios e melhora a generalização. Sua definição é24
σ(x) = max(0,x), (4)
Aplicado elemento a elemento à saída linear, obtemos:
(5)
Após cada operação de "ativação linear →", introduzimos a Normalização em Lote (BN) para estabilizar gradientes e acelerar a convergência. O BN padroniza dinamicamente as características dentro de cada mini-lote, mitigando a mudança interna da covariável, melhorando a estabilidade do treinamento e reduzindo a sensibilidade à taxa de aprendizado. O BN também tem um efeito de regularização leve, semelhante à injeção de ruído, que ajuda a evitar o sobreajuste sem prejudicar a capacidade do modelo.
Seja a saída
mini-batch atual , a transformada BN para a característica j-ésima é
(6)
Onde μj e σj2 são a média e variância em lote da j-ésima característica, ε é uma pequena constante para estabilidade numérica, e γj, βj são parâmetros de escala e deslocamento aprendíveis que restauram a expressividade não linear da rede.
(7)
Aqui m é o tamanho do mini-lote, ε é uma pequena constante para estabilidade numérica, e γj, βj são parâmetros de escala/deslocamento aprendíveis usados para recuperar a expressividade não linear da rede após a normalização.
(3) Camada de compressão de características
Após a extração profunda de características, adicionamos uma camada de compressão de características no final do bloco MLP para reter informações salientes enquanto suprimimos redundância, reduzimos a carga computacional dos módulos subsequentes e fornecemos uma regularização moderada. Seja o vetor
de entrada . A saída comprimida é
, com parâmetros
,
. A operação é:
(8)
Mecanismo de atenção em pirâmide (PA)
Seja a última saída
da camada MLP . Para permitir a seleção explícita sobre interações não lineares de ordem superior, primeiro rearranjamos
por campo/canal em uma matriz25:

(9)
Onde C é o número de canais e L é o comprimento por canal.
(1) Construção de características em múltiplas escalas.
Ao longo do eixo de características L, aplique pooling 1D com múltiplas escalas para obter26
(10)
onde ks e stride definem a escala s-ésima.
(2) Canalizar a atenção por escala.
Para cada escala, construa um descritor de canal e os pesos deatenção 27:
(11)
Onde δ(⋅) é ReLU, σ(⋅) é Sigmoide,
, r é a razão de redução.
Aplique os pesos por canal:
(12)
(3) Fusão e escrita.
Projete cada escala com GAPL para um espaço unidimensional unificado e funda-as:
(13)
onde Ps são pesos de fusão e Wr é uma projeção aprendível usada na escrita residual.
Placar final:
(14)
Onde ⊙ denota o produto de Hadamard (elemento a elemento) e
denota concatenação vetorial.
Formalização de tarefas top-N e objetivo de aprendizagem
(1) Definição de problemas.
Deixe o conjunto de fãs F e o conjunto de itens I (ingressos, mercadorias, benefícios de associação e conteúdo). Feedback
implícito indica se o fã
interagiu com o item
(clique, compra, comparência/validação, etc.). As amostras positivas no conjunto de treinamento são
,
.
Injetamos as quatro variáveis de marketing de relacionamento — satisfação, confiança, compromisso, reciprocidade — como um vetor:
na camada de atenção para obter uma representação
de relacionamento consciente do contexto , que é fundida com embeddings
de fã/item para produzir a pontuação
. Para cada par
positivo , extraímos vários negativos em razão fixa de
para formar
.
(2) Objetivo em duplas.
Para otimizar diretamente o ranking relativo, usamos o BPR (Ranking Bayesiano Personalizado)28:
(15)
Aqui
expressa a probabilidade de que "a pontuação positiva excede a negativa";
é um regularizador L-2para controlar o sobreajuste;
denota todos os parâmetros aprendíveis.
(3) Inferência e classificação.
No momento do teste, o conjunto candidato é
. Calculamos as pontuações
, e retornamos a listaTop-N 29:
(16)
Design do algoritmo de recomendação
Esta seção descreve o fluxo completo de recomendação utilizado neste estudo, abrangendo o pipeline de ponta a ponta, desde o pré-processamento de dados até o treinamento do modelo e inferência online. O fluxo de trabalho explica como os dados brutos de interação entre fãs e itens e variáveis de relacionamento são transformados em pontuações personalizadas de ranking por meio de aprendizado de representação e modelagem baseada em atenção. O procedimento detalhado é descrito da seguinte forma.
Passo 1: Preparação e normalização dos dados.
Os logs de interação fã-item do CSL são transformados em sinais implícitos de feedback. Valores ausentes são tratados, e as quatro variáveis de relacionamento — satisfação, confiança, compromisso e reciprocidade — são normalizadas. Os dados são divididos cronologicamente em conjuntos de treinamento, validação e teste, e múltiplas amostras negativas são geradas para cada interação positiva.
Passo 2: Codificação de atenção ao relacionamento.
As quatro variáveis de relacionamento são inseridas em um módulo de atenção para aprender pesos de importância conscientes do contexto, produzindo uma representação compacta de relação com o ventilador para modelagem a jusante.
Passo 3: Construção de entrada de interação.
Embeddings de leque e item são aprendidos e concatenados com a representação de relacionamento para formar o vetor completo de características para cada interação fan–item.
Passo 4: Aprendizado de representação.
As características de interação são passadas por um ramo MLP para capturar padrões não lineares de alta ordem e gerar uma representação latente fundida.
Passo 5: Atenção à característica da pirâmide.
Uma pirâmide de características multiescala é construída sobre a saída do MLP. Atenção por canal e fusão em escala cruz são aplicadas, e recursos aprimorados são integrados por meio de conexões residuais para amplificar canais salientes enquanto suprimem os redundantes.
Passo 6: Pontuação e saída.
O ramo linear é concatenado com a representação não linear aprimorada e alimentado na camada de saída para calcular uma pontuação de preferência para cada par fan–item.
Passo 7: Treinamento e otimização.
O modelo é otimizado usando um objetivo de classificação par a par. Um otimizador adaptativo é empregado junto com decaimento de peso, queda e parada precoce para melhorar a generalização e mitigar o sobreajuste.
Passo 8: Otimização de hiperparâmetros bayesiana.
Métricas de classificação de validação são usadas como objetivo para buscar automaticamente hiperparâmetros-chave, incluindo dimensões de incorporação, profundidade e largura da rede, taxa de aprendizado, razão de amostragem negativa, taxa de abandono e parâmetros relacionados à pirâmide e atenção.
Passo 9: Inferência e classificação.
Durante a inferência online, as pontuações de preferência são calculadas para cada fã sobre o conjunto de itens candidatos para gerar recomendações Top-N, com estratégias opcionais após o ranking aplicadas para levar em conta a frescura, diversidade e restrições de negócio.
Validação experimental
Esquema de conjunto de dados e características
Avaliamos em um conjunto de dados autoconstruído que une (por meio de IDs de fã hashados) os logs do sistema de informação do clube CSL de interações implícitas fã-item com uma pesquisa de relacionamento contemporânea. Os dados abrangem quatro domínios de negócio — ingressos, mercadorias, associação e conteúdo — e incluem eventos de navegação, clique, adicionar ao carrinho/favorito, compra/venda de ingressos e validação dentro do estádio, com carimbos de data, canal de contato, tags de contexto e bandeiras promocionais. O intervalo é ≥ uma temporada completa; A escala é da ordem de leques, itens e eventos suficientes para modelagem profunda.
Esquema de recursos e codificações: Items-ItemID, ItemType, TeamTag, PriceBand (embeddings de ID/categoria); Fans—FanID, Região, Nível de Membro, Tenure (FanID aprendido como um embedding; outros campos categóricos/numéricos padronizados); Recursos RQ — Satisfação, Confiança, Compromisso, Reciprocidade escalados para [0,1] e alimentados no canal de Atenção, depois fundidos com representações MLP via PA; Contexto — PhaseTag, Channel, PromoFlag, Hour, Weekday (categorias como embeddings; características de tempo com codificação sin/cos sinusoidal).
Otimização de hiperparâmetros
Hiperparâmetros-chave do MLP-PA são ajustados via otimização bayesiana dentro de um espaço de busca predefinido, usando NDCG@10 no conjunto de validação como alvo principal (com HR@10 como referência) e parando cedo para mitigar o sobreajuste. Cada configuração candidata é executada sob múltiplas sementes aleatórias e feita em média. As configurações finais implantadas são relatadas na Tabela 1.
| Hiperparâmetro | Descrição | Alcance de Busca | Valor Selecionado |
| Dimensão de incorporação | Tamanho de embedding do leque/item | {32, 64, 128} | 64 |
| Camadas ocultas MLP | Número de camadas MLP | {2, 3, 4} | 3 |
| Unidades ocultas MLP | Unidades por camada oculta | {64, 128, 256} | 128 |
| Taxa de evasão escolar | Probabilidade de abandono | [0.1, 0.5] | 0.3 |
| Taxa de aprendizado | Taxa inicial de aprendizado | [1e-4, 1e-2] | 1.00E-03 |
| Razão de amostragem negativa | Negativos por amostra positiva | {1, 3, 5, 10} | 5 |
Tabela 1: Configurações finais de hiperparâmetros do modelo MLP-PA