В данном исследовании используются неидентифицированные журналы взаимодействия фанат-элемент и анонимизированные данные анкеты, собранные исключительно для исследовательских целей. Никакая личная информация не была доступна, сохранена или обработана. Согласно институциональным и национальным рекомендациям, для этого исследования не требовалось официального одобрения этического комитета или индивидуального информированного согласия.
Подготовка набора данных и экспериментальная процедура
Шаг 1. Подготовка и предобработка данных
Подготовка наборов данных и экспериментальные процедуры были разработаны для преобразования необработанных поведенческих журналов и ответов опросов в единый, воспроизводимый экспериментальный набор данных, подходящий для обучения и оценки моделей. Процесс сосредоточен на очистке данных, анонимизации, построении признаков, нормализации и выравнивании записей взаимодействий с переменными, связанными с отношениями. Сначала были проверены необработанные журналы взаимодействия для удаления неполных записей и дублированных событий с целью обеспечения согласованности данных. Идентификаторы фанатов и идентификаторы предметов затем анонимизировались с помощью хэширования для защиты конфиденциальности пользователей. Различные формы взаимодействия, включая просмотр, клики, покупку и валидацию посещаемости, были сопоставлены с неявными сигналами обратной связи, при этом каждое наблюдаемое взаимодействие рассматривалось как положительный пример. Переменные, связанные с отношениями — удовлетворённость, доверие, приверженность и взаимность — были собраны из ответов анкеты и связаны с соответствующими идентификаторами фанатов. Недостающие значения анкеты были устранены с помощью импутации среднего внутри того же уровня членства для сохранения характеристик на уровне группы. Непрерывные признаки нормализовались с помощью минимально-максимального масштабирования до диапазона [0, 1], чтобы обеспечить сопоставимость между переменными. После предварительной обработки финальный набор данных хранился в структурированных файлах, включающих анонимные идентификаторы вентиляторов, идентификаторы элементов, временные метки, контекстные теги и нормализованные переменные отношений, которые затем использовались последовательно во всех экспериментальных настройках.
Ожидаемый результат:
В результате этого процесса выходы включают очищенную таблицу взаимодействия, нормализованную таблицу переменных отношений, выровнённую с идентификаторами вентиляторов, и статистическое сводное сводка, описывающее количество вентиляторов, элементов и взаимодействий в итоговом наборе данных.
Шаг 2. Сплит по обучению/валидации/тестированию и отрицательный отбор проб
Данные разделяются хронологически на уровне пользователя, чтобы избежать утечки информации. Для каждого вентилятора последнее взаимодействие предназначено для тестирования, второе — для валидации, а остальные — для тренировки. Отрицательные образцы генерируются путем равномерного отбора невзаимодействующих элементов из набора элементов. Для каждого положительного взаимодействия во время тренировки берётся фиксированное количество отрицательных образцов (отрицательное соотношение выборки = 1:5). Одна и та же конструкция кандидатов применяется последовательно во всех моделях.
Ожидаемый результат:
В результате этого этапа выходные данные включают хронологически разделенные наборы данных по обучению, валидации и тестированию, а также заранее сгенерированные списки отрицательных выборок, составленные в соответствии с указанным коэффициентом выборки.
Шаг 3. Программная среда и реализация
Все эксперименты реализованы на Python. Обучение и оценка модели проводятся с использованием PyTorch (версия ≥ 1.12). Оптимизация баесовских гиперпараметров выполняется с помощью Optuna (версия ≥ 3.0). Обучающие скрипты выполняются на рабочей станции с одной видеокартой NVIDIA (≥ 8 ГБ памяти). Конфигурационные файлы указывают пути наборов данных, параметры модели и настройки оптимизации для обеспечения воспроизводимости.
Шаг 4. Построение модели и спецификация параметров
Модель MLP-PA состоит из слоя вложения, многослойного основного перцептрона, канала взаимосвязи-внимание и модуля слияния внимания с пирамидой. Ключевые параметры задаются следующим образом: размерность вложения = 32; MLP скрытые слои = [64, 32]; функция активации = ReLU; оптимизатор = Адам с скоростью обучения 0,001 и затуханием веса 1e-5. Модуль внимания пирамиды использует три шкалы пула с размерами ядра {1, 2, 4} и шагом, равным размеру ядра. Коэффициент снижения внимания установлен на 4. Для предотвращения перенагона применяется дроп с коэффициентом 0.3. Раннее прекращение срабатывает, если валидационный NDCG@10 не улучшается в течение 10 последовательных эпох.
Шаг 5. Обучение и оптимизация гиперпараметров
Модель обучается с использованием попарного потерь по байесовскому персонализированному ранжированию (BPR). Во время обучения результаты валидации отслеживаются в конце каждой эпохи. Поиск с помощью байесовской гиперпараметрической оптимизации по скорости обучения, размеру вложения, частоте выпадения, отрицательному коэффициенту выборки и параметрам, связанным с вниманием. Цель оптимизации — валидация NDCG@10. Каждая кандидатская конфигурация обучается с ранней остановкой для снижения вычислительных затрат.
Ожидаемый результат:
В результате этого процесса выходные данные включают обученные контрольные точки модели, журналы производительности валидации и оптимальную конфигурацию гиперпараметров, выявленную с помощью байесовской оптимизации.
Шаг 6. Оценка и генерация результатов
После обучения на тестовом наборе оценивается наиболее эффективная модель (на основе валидационных NDCG@10). Для каждого вентилятора формируются списки лучших рекомендаций, а производительность измеряется с помощью HR@K и NDCG@K. Дополнительные анализы, включая абляционные исследования и фазово-обусловленное профилирование внимания, проводятся по тому же протоколу оценки для обеспечения сопоставимости.
Критерии завершения
Протокол считается завершённым при получении следующих результатов: 1) полностью обученная модель MLP-PA с оптимизированными гиперпараметрами; 2) Результаты тестового набора HR@K и NDCG@K для всех базовых и абляционных моделей; 3) Сохранённые контрольные точки модели, метрики оценки и воспроизводимые конфигурационные файлы. Эти выходы вместе обеспечивают независимое воспроизведение предлагаемого протокола рекомендательной системы.
Теория маркетинга на основе отношений обязательства и доверия
Теория обязательств и доверие определяет приверженность и доверие как ключевые факторы, определяющие качество отношений. Снижая транзакционную неопределённость и способствуя долгосрочной ориентации и намерению сотрудничества, эти факторы способствуют реляционной непрерывности и созданию ценности16. Доверие отражает веру болельщиков в компетентность, честность и доброжелательность клуба, что снижает воспринимаемый риск и информационную асимметрию. В результате более высокий уровень доверия способствует взаимодействию с персонализированными рекомендациями, авторизацией данных и процессами оплаты, поддерживая поведение на ранних стадиях и низкого уровня обязательств вдоль воронки click-to-shop. Обязательства, напротив, отражает готовность фанатов вкладывать время, финансовые ресурсы и эмоциональную привязанность, чтобы поддерживать отношения, несмотря на конкурирующие альтернативы или временноенедовольство 17. Поскольку приверженность тесно связана с согласованием идентичности, потраченными затратами и целенаправленными инвестициями, она обеспечивает более стабильную объяснительную силу для поведения с высокими затратами и высокой вовлечённостью, таких как повторные покупки, продление членства, посещаемость стадионов и сарафанное радио18.
Исходя из этих различий, мы выводим следующие гипотезы.
H1 (Доверие → поддерживающее поведение): Высокое доверие снижает трения при принятии решений и воспринимаемый риск, тем самым увеличивая вероятность поверхностного поведения, такого как клики, добавление в корзину и покупки с первого раза.
H2 (Относительное преимущество обязательств): Из четырёх измерений отношений обязательство обладает самой сильной предельной объяснительной силой для высоких затрат и долгосрочных поведений, включая повторные покупки, продление и офлайн-посещаемость, а его вклад в прогнозную эффективность превышает удовлетворённость и доверие.
Теория социального обмена
Теория социального обмена подчеркивает, что индивиды следуют нормам взаимности и справедливости при повторяющихсявзаимодействиях 19. Воспринимаемая взаимность означает, что болельщики чувствуют, что клуб взаимодействует с ценностными уступками, эмоциональными реакциями и распределением ресурсов. Когда взаимность воспринимается как подлинная и устойчивая, фанаты с большей вероятностью отвечают взаимностью через потребление и посещаемость, формируя положительную обратнуюсвязь 20. Удовлетворенность зависит от накопленного опыта относительно ожиданий. Через механизм ожидания и подтверждения он способствует краткосрочному соблюдению и положительному сарафанному радио, а также создаёт благодатную почву для развития доверия и обязательств21.
Соответственно, мы выводим:
H3 (Удовлетворение → поддерживающее поведение): Большее удовлетворение снижает сожаление и увеличивает оперативную реакцию, способствуя краткосрочным покупкам и участию.
H4 (Взаимность → конверсия и выкуп): В рамках повторной игры сигналы взаимности усиливают интенсивность обмена «Я получаю выгоду → отдаю обратно», значительно повышая коэффициенты конверсии и выкупа — особенно в ценочувствительных или дефицитных ситуациях.
Синтезируя обе теории, четыре измерения демонстрируют явную контекстуальную гетерогенность в своих путях влияния:
В условиях неопределённости или высокого воспринимаемого риска — новые продукты, динамическое ценообразование, авторизация/оплата с высокими ставками — доверие оказывает более сильное предельное влияние (поддерживает H1).
В долгосрочных/связанных с идентичностью условиях — сезонные абонементы, подряд домашние игры, продление членства — доминирует обязательство (поддерживает H2).
На основных узлах совпадения или при стимулах/дефиците — ограниченных льготах, повышениях — взаимность более сильно повышает конверсию и выкуп (поддерживает H4).
Удовлетворенность служит «базовой почвой», положительно влияя на краткосрочные поступки практически во всех контекстах (поддерживая H3) и косвенно укрепляя доверие и приверженность за счёт повышения качества опыта. Вместо того чтобы проверять эти гипотезы с помощью структурного моделирования уравнений, мы вводим четыре измерения в слой внимания, позволяя модели изучать контекстуализированные веса и подтверждать механизмы с помощью экспериментов с абляцией.
MLP
Многослойный перцептрон (MLP) служит основным учеником представления в нашем фреймворке.
(1) Слой ввода-отображения.
Исходный вектор признаков один раз линейно расширяется с помощью матрицы
весов и смещения b(1), что даёт
(1)
(2) Глубокий нелинейный слой.
Мы накладываем линейные, активационные и нормализационные слои. Линейное отображение использует полностью связное аффинное преобразование:
z = Wx + b, (2)
Где
— матрица весов,
— вектор смещения, x — выход предыдущего слоя, а z — линейный выход. Чтобы соответствовать характеристикам активации ReLU и поддерживать стабильные градиенты во время тренировки, мы применяем инициализацию He для W:
(3)
Функция активации — ReLU, что особенно подходит для глубоких архитектур22. При x>0 производная ReLU является константой, что эффективно облегчает проблему нулевого градиента, связанную с активацией сигмовидных элементов, и тем самым ускоряет обратное распространение исходимость 23. ReLU также вычислителен прост (без экспонентий) и естественно разрежён (выдает ноль для x<0), что снижает избыточные нейронные реакции и улучшает обобщение. Его определение —24
σ(x) = max(0,x), (4)
Применяя по элементам к линейному выходу, получаем:
(5)
После каждой операции «линейной → активации» мы вводим пакетную нормализацию (BN) для стабилизации градиентов и ускорения сходимости. BN динамически стандартизирует особенности внутри каждой мини-партии, снижая внутренние сдвиги ковариатов, повышая стабильность обучения и снижая чувствительность к скорости обучения. BN также обладает лёгким эффектом регуляризации, похожим на шум впрыскивания, что помогает предотвратить перенагон, не снижая емкость модели.
Пусть текущий мини-пакетный выход будет
, BN-преобразование для j-го признака выглядит
(6)
Где μj и σj2 — это пакетное среднее и дисперсия j-го признака, ε — малая константа для численной устойчивости, а γj, βj — обучаемые параметры масштаба и сдвигов, восстанавливающие нелинейную выразительность сети.
(7)
Здесь m — размер мини-пакета, ε — небольшая константа для численной устойчивости, а γj β j — изучаемые параметры масштаба/сдвиса, используемые для восстановления нелинейной выразительной способности сети после нормализации.
(3) Слой сжатия признаков
После глубокого извлечения признаков мы добавляем слой сжатия признаков в конце блока MLP, чтобы сохранять важную информацию, подавляя избыточность, снижать вычислительную нагрузку на последующие модули и обеспечивать слабую регуляризацию. Пусть входной вектор будет
. Сжатый выход равен
, с параметрами
,
. Операция выглядит следующим образом:
(8)
Механизм пирамидального внимания (PA)
Пусть последний выход слоя MLP будет
. Чтобы обеспечить явный отбор на нелинейных взаимодействиях высшего порядка, сначала мы перестраиваем
по полю/каналу вматрицу 25:

(9)
где C — количество каналов, а L — длина на канал.
(1) Многомасштабное построение элементов.
Вдоль оси признаков L примените 1D-пулирование с несколькими масштабами, чтобы получить26
(10)
где ks и stride определяют s-ту шкалу.
(2) Канализировать внимание по шкале.
Для каждой шкалы постройте дескриптор канала, и вниманиевесит 27:
(11)
Где δ(⋅) — ReLU, σ(⋅) — сигмоид,
, r — коэффициент редукции.
Применяйте веса по каналам:
(12)
(3) Слияние и запись обратно.
Проектируйте каждую масштаб с GAPL в единое 1D-пространство и объединяйте их:
(13)
где P — это веса слияния, а Wr — обучаемая проекция, используемая в остаточном записе.
Итоговые очки:
(14)
Где ⊙ обозначает произведение Адамара (по элементам) и
— векторную конкатенацию.
Формализация задачи на верхнем уровне и цель обучения
(1) Постановка проблем.
Пусть фан-сет будет F, а набор предметов I (билеты, мерч, бонусы членства и контент). Неявная обратная связь
указывает, взаимодействовал ли фанат
с товаром
(клик, покупка, посещаемость/валидация и т.д.). Положительные образцы в обучающем наборе следующие:
,
.
Мы вводим четыре переменных маркетинга отношений — удовлетворённость, доверие, приверженность, взаимность — как вектор:
в уровень внимания, чтобы получить контекстно-ориентированное представление
отношений , которое объединяется с вложениями
фаната/предмета для получения оценки
. Для каждой положительной пары
мы выводим несколько отрицательных в фиксированном соотношении из
в образ
.
(2) Парная цель.
Для прямой оптимизации относительного ранжирования мы используем BPR (Bayesian Personalized Ranking) loss28:
(15)
Здесь
выражается вероятность того, что «положительный балл превышает отрицательный»;
является L2 регуляризатором для контроля перенагона;
обозначает все изучаемые параметры.
(3) Вывод и ранжирование.
Во время тестирования кандидат-множество — это
. Вычисляем оценки
, и возвращаем списокTop-N 29:
(16)
Проектирование рекомендательных алгоритмов
В этом разделе описывается полный рабочий процесс рекомендаций, использованный в этом исследовании, охватывающий сквозной конвейер — от предварительной обработки данных до обучения моделям и онлайн-вывода. Рабочий процесс объясняет, как сырые данные о взаимодействии фанат-элемент и переменные взаимоотношений преобразуются в персонализированные рейтинговые показатели посредством обучения представлению и моделирования на основе внимания. Подробная процедура изложена следующим образом.
Шаг 1: Подготовка и нормализация данных.
Логи взаимодействия вентилятора и элемента CSL преобразуются в неявные сигналы обратной связи. Отсутствующие значения обрабатываются, и четыре переменные отношений — удовлетворение, доверие, приверженность и взаимность — нормализуются. Данные разбиваются хронологически на наборы для обучения, валидации и тестирования, при этом для каждого положительного взаимодействия генерируется несколько отрицательных выборок.
Шаг 2: Кодирование отношений-внимания.
Четыре переменные отношений вводятся в модуль внимания для изучения контекстно-ориентированных весов важности, что приводит к компактному представлению веерных отношений для моделирования последующих этапов.
Шаг 3: Конструкция взаимодействия входов.
Вложения вентиляторов и предметов изучаются и объединяются с представлением отношений, формируя полный вектор признаков для каждого взаимодействия фан-элемент.
Шаг 4: Обучение репрезентации.
Признаки взаимодействия проходят через ветвь MLP для захвата нелинейных паттернов высокого порядка и генерации слитого латентного представления.
Шаг 5: Внимание к признакам пирамиды.
Многомасштабная пирамида объектов строится поверх выходных данных MLP. Применяется внимание по каналам и межмасштабное слияние, а улучшенные функции интегрируются через остаточные соединения для усиления выделенных каналов при подавлении избыточных.
Шаг 6: Оценка и результаты.
Линейная ветвь конкатенируется с улучшенным нелинейным представлением и подаётся в выходной слой для вычисления оценки предпочтений для каждой пары фан-элемент.
Шаг 7: Обучение и оптимизация.
Модель оптимизирована с помощью парной цели ранжирования. Адаптивный оптимизатор используется вместе с снижением веса, выпадением и ранней остановкой для улучшения обобщения и снижения перенагона.
Шаг 8: Байесовская гиперпараметрическая оптимизация.
Показатели валидационного ранжирования используются как цель для автоматического поиска ключевых гиперпараметров, включая размеры вложения, глубину и ширину сети, скорость обучения, отрицательный коэффициент выборки, частоту отсеваний, а также параметры, связанные с пирамидой и вниманием.
Шаг 9: Вывод и ранжирование.
Во время онлайн-вывода для каждого фаната рассчитываются баллы предпочтений по набору кандидатов для генерации рекомендаций Top-N, с необязательными стратегиями пост-ранжирования для учёта новизны, разнообразия и бизнес-ограничений.
Экспериментальная валидация
Набор данных и схема признаков
Мы оцениваем данные на собственном наборе данных, который объединяет (с помощью хешированных фанатских идентификаторов) деидентифицированные логи клубных информационных систем CSL о неявных взаимодействиях фанат-предмет с опросом одновременных отношений. Данные охватывают четыре бизнес-направления — билеты, мерч, членство и контент — и включают просматривание, клики, добавление в корзину/избранное, покупку/продажу билетов, а также мероприятия по валидации на стадионе, с временными метками, каналом контакта, контекстными тегами и промо-флагами. Продолжительность — ≥ один полный сезон; Масштаб примерно соответствует фанатам, предметам и событиям, достаточным для глубокого моделирования.
Схема признаков и кодировки: Items-ItemID, ItemType, TeamTag, PriceBand (вложения ID/категории); Фанаты — FanID, регион, уровень членства, срок работы (FanID изучается как вложение; другие категорические/числовые поля стандартизированы); Особенности RQ — Удовлетворение, Доверие, Обязательство, Взаимность масштабировано до [0,1] и подано в канал Внимание, затем объединяется с представлениями MLP через PA; Контекст — PhaseTag, Channel, PromoFlag, Hour, Weekday (категории как вложения; признаки времени с синусоидальным кодированием sin/cos).
Оптимизация гиперпараметров
Ключевые гиперпараметры MLP-PA настраиваются с помощью байесовской оптимизации в заранее заданном пространстве поиска, используя NDCG@10 на валидационном наборе в качестве основной цели (с HR@10 в качестве ссылки) и ранняя остановка для снижения перенагона. Каждая кандидатская конфигурация запускается под несколькими случайными сидами и усредняется. Окончательные развернутые настройки указаны в Таблице 1.
| Гиперпараметр | Описание | Диапазон поиска | Избранная стоимость |
| Размерность вложения | Размер вложения вентилятора/предмета | {32, 64, 128} | 64 |
| Скрытые слои MLP | Количество слоёв MLP | {2, 3, 4} | 3 |
| Скрытые юниты MLP | Единицы на скрытый слой | {64, 128, 256} | 128 |
| Процент отсева | Вероятность выбывания | [0.1, 0.5] | 0.3 |
| Скорость обучения | Начальная скорость обучения | [1e-4, 1e-2] | 1.00E-03 |
| Отрицательное отношение дискретизации | Отрицательные результаты на положительную выборку | {1, 3, 5, 10} | 5 |
Таблица 1: Окончательные настройки гиперпараметров модели MLP-PA