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SKU recommender system for retail stores that carry identical brands using collaborative filtering and hybrid filtering
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Yongmin Joe (KAIST College of Business, Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST))
Kihwan Nam (College of Business at Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST))
Vol. 23, No. 4, Page: 77 ~ 110
10.13088/jiis.2017.23.4.077
Keywords
Store SKU Recommender System, Collaborative filtering, Hybrid filtering, Retail marketing, Apparel industry
Abstract
Recently, the diversification and individualization of consumption patterns through the web and mobile devices based on the Internet have been rapid. As this happens, the efficient operation of the offline store, which is a traditional distribution channel, has become more important. In order to raise both the sales and profits of stores, stores need to supply and sell the most attractive products to consumers in a timely manner. However, there is a lack of research on which SKUs, out of many products, can increase sales probability and reduce inventory costs. In particular, if a company sells products through multiple in-store stores across multiple locations, it would be helpful to increase sales and profitability of stores if SKUs appealing to customers are recommended. In this study, the recommender system (recommender system such as collaborative filtering and hybrid filtering), which has been used for personalization recommendation, is suggested by SKU recommendation method of a store unit of a distribution company that handles a homogeneous brand through a plurality of sales stores by country and region. We calculated the similarity of each store by using the purchase data of each store's handling items, filtering the collaboration according to the sales history of each store by each SKU, and finally recommending the individual SKU to the store. In addition, the store is classified into four clusters through PCA (Principal Component Analysis) and cluster analysis (Clustering) using the store profile data. The recommendation system is implemented by the hybrid filtering method that applies the collaborative filtering in each cluster and measured the performance of both methods based on actual sales data. Most of the existing recommendation systems have been studied by recommending items such as movies and music to the users. In practice, industrial applications have also become popular. In the meantime, there has been little research on recommending SKUs for each store by applying these recommendation systems, which have been mainly dealt with in the field of personalization services, to the store units of distributors handling similar brands. If the recommendation method of the existing recommendation methodology was 'the individual field', this study expanded the scope of the store beyond the individual domain through a plurality of sales stores by country and region and dealt with the store unit of the distribution company handling the same brand SKU while suggesting a recommendation method. In addition, if the existing recommendation system is limited to online, it is recommended to apply the data mining technique to develop an algorithm suitable for expanding to the store area rather than expanding the utilization range offline and analyzing based on the existing individual. The significance of the results of this study is that the personalization recommendation algorithm is applied to a plurality of sales outlets handling the same brand. A meaningful result is derived and a concrete methodology that can be constructed and used as a system for actual companies is proposed. It is also meaningful that this is the first attempt to expand the research area of the academic field related to the existing recommendation system, which was focused on the personalization domain, to a sales store of a company handling the same brand. From 05 to 03 in 2014, the number of stores’ sales volume of the top 100 SKUs are limited to 52 SKUs by collaborative filtering and the hybrid filtering method SKU recommended. We compared the performance of the two recommendation methods by totaling the sales results. The reason for comparing the two recommendation methods is that the recommendation method of this study is defined as the reference model in which offline collaborative filtering is applied to demonstrate higher performance than the existing recommendation method. The results of this model are compared with the Hybrid filtering method, which is a model that reflects the characteristics of the offline store view. The proposed method showed a higher performance than the existing recommendation method. The proposed method was proved by using actual sales data of large Korean apparel companies. In this study, we propose a method to extend the recommendation system of the individual level to the group level and to efficiently approach it. In addition to the theoretical framework, which is of great value.
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협업 필터링 및 하이브리드 필터링을 이용한동종 브랜드 판매 매장間취급 SKU 추천 시스템
조용민 (한국과학기술원 경영대학 경영공학부)
남기환 (한국과학기술원 경영대학 경영공학부)
Keywords
Store SKU Recommender System, Collaborative filtering, Hybrid filtering, Retail marketing, Apparel industry
Abstract
최근 인터넷 기반의 웹 및 모바일 기기를 통한 소비 패턴의 다양화와 개성화가 급진전됨에 따라 전통적 유통채널인 오프라인 매장의 효율적 운영이 더욱 중요해졌다. 매장의 매출과 수익 모두를 제고하기 위해 매장은 소비자에게 가장 매력적인 상품을 적시에 공급-판매 해야 하는데 많은 상품들 중에서 어떤 SKU를 취급하는 것이판매 확률을 높이고 재고 비용을 낮출 수 있는지에 대한 연구가 부족한 실정이다. 특히, 여러 지역에 걸쳐 다수의 오프라인 매장을 통해 상품을 판매하는 기업의 경우 고객에게 매력적인 적절한 SKU를 추천 받아 취급할 수있다면 매장의 매출 및 수익률 제고에 도움이 될 것이다. 본 연구에서는 개인화 추천에 이용되어 왔던 협업 필터링과 하이브리드 필터링 등의 추천 시스템(Recommender System)을 국가별, 지역별로 복수의 판매 매장을 통해 동종 브랜드를 취급하는 유통 기업의 매장단위 취급 SKU 추천 방식을 제안하였다. 각 매장의 취급 품목별 구매 데이터를 활용하여 각 매장 별 유사성(Similarity)을 계산하고 각 매장의 SKU별 판매 이력에 따라 협업 필터링을 하여 최종적으로 매장에 개별 SKU 를 추천하였다. 또한 매장 프로파일 데이터를 활용하여 주변수 분석 (PCA : Principal Component Analysis) 및 군집 분석(Clustering)을 통하여 매장을 4개의 군집으로 분류한 뒤 각 군집 내에서 협업 필터링을 적용한 하이브리드 필터링 방식으로 추천 시스템을 구현하고 실제 판매 데이터를 바탕으로 두 방식의 성능을 측정하였다. 현존하는 대부분의 추천 시스템은 사용자에게 영화, 음악 등의 아이템을 추천하는 방식으로 연구가 진행되어 왔고 실제로 산업계에서의 적용 또한 개인화 추천 시스템이 주류를 이루고 있다. 그 동안 개인화 서비스 영역에서 주로 다루어져 왔던 이러한 추천 시스템을 동종 브랜드를 취급하는 유통 기업의 매장 단위에 적용하여각 매장의 취급 SKU를 추천하는 방식에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다. 기존 추천 방법론의 추천 적용 대상이 ‘개인의 영역이었다면 본 연구에서는 국가별, 지역별로 복수의 판매매장을 통해 개인의 영역을 넘어 매장의 영역으로 확대하여 동종 브랜드를 취급하는 유통 기업의 매장 단위 취급 SKU 추천 방식을 제안하고 있다. 또한 기존의 추천시스템은 온라인에 한정되었다면 이를 오프라인으로 활용 범위를 넓히고, 기존 개인을 기반으로 분석을 하는 것보다 매장영역으로 확대 적용하기에 적합한 알고리즘을 개발하기 위해 데이터마이닝 기법을 적용하여 추천 방법을 제안한다. 본 연구의 결과가 갖는 의의는 개인화 추천 알고리즘을 동일 브랜드를 취급하는 복수의 판매 매장에 적용하여 의미 있는 결과를 도출하고 실제 기업을 대상으로 시스템으로 구축하여 활용할 수 있는 구체적 방법론을 제시했다는 데에 있다. 개인화 영역을 위주로 이루어졌던 기존의 추천 시스템과 관련한 학계의 연구 영역을 동종브랜드를 취급하는 기업의 판매 매장으로 확장시킨 첫 시도라는 데에도 의미가 있다. 2014년 03주차 ~ 05주차 全 매장 판매 수량 실적 Top 100개 SKU로 추천의 대상을 한정하여 협업 필터링과하이브리드 필터링 방식으로 52개 매장 별로 취급 SKU를 추천하고, 추천 받은 SKU에 대한 2014년 06주차 매장별 판매 실적을 집계하여 두 추천 방식의 성과를 비교하였다. 두 추천 방식을 비교한 이유는 본 연구의 추천 방법이 기존 추천 방식 보다 높은 성과를 입증하기 위해 단순히 오프라인에 협업필터링을 적용한 것을 기준 모델로 정의하였다. 이 기준 모델에 오프라인 매장 관점의 특성을 잘 반영한 본 연구 모델인 하이브리드 필터링방법과 비교 함으로써 성과를 입증한다. 연구에서 제안한 방식은 기존 추천 방식보다 높은 성과를 나타냈으며, 이는 국내 대기업 의류업체의 실제 판매데이터를 활용하여 입증하였다. 본 연구는 개인 수준의 추천시스템을 그룹수준으로 확장하여 효율적으로 접근하는 방법을 이론적인 프레임 워크를 만들었을 뿐 아니라 실제 데이터를 기반으로 분석하여 봄으로써 실제기업들이 적용해 볼 수 있다는 점에서 연구의 가치가 크다.
Cite this article
JIIS Style
Joe, Y., and K. Nam, "SKU recommender system for retail stores that carry identical brands using collaborative filtering and hybrid filtering", Journal of Intelligence and Information Systems, Vol. 23, No. 4 (2017), 77~110.

IEEE Style
Yongmin Joe, and Kihwan Nam, "SKU recommender system for retail stores that carry identical brands using collaborative filtering and hybrid filtering", Journal of Intelligence and Information Systems, vol. 23, no. 4, pp. 77~110, 2017.

ACM Style
Joe, Y., and Nam, K., 2017. SKU recommender system for retail stores that carry identical brands using collaborative filtering and hybrid filtering. Journal of Intelligence and Information Systems. 23, 4, 77--110.
Export Formats : BiBTeX, EndNote

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