论文总字数：26401字

摘 要

选址，就是商家对店铺地址的选择和确定，具有固定性和长期性。现如今，商业竞争日益激烈，选址成为了商家经营过程中最重要的环节之一。在大数据飞速发展的今天，如何利用数据分析方法，制定出一种更加科学化、更加准确的商业选址方法是本文所要探讨的重点问题。

本文以餐饮店的选址为背景，首先对商业选址的目的和意义做了较为全面的论述，从选址问题的经典理论出发，对中心地理论、空间相互作用理论、竞租理论的概念、思想、结构等方面做了论述；然后转向商业选址中的经典方法，介绍了层次分析法和重心法的概念和基本流程。

然后，从传统选址理论中提取本课题需要用到的特征因素，依照特征因素进行数据爬取，获得实验数据。通过基于R语言的数据处理方法将标准化后的实验数据与划分过的待研究区域相结合。

在实验部分，我们首先运用未赋权的评分模型进行选址，将四个特征因素看作同等重要的指标，对这四个因素的得分进行加和，找出得分最高的备选地；随后利用层次分析法对各个因素赋权，分别检验一致性后代入数据，找出备选地。最后将两种方法找出的备选地址在地图上表示，从地形、交通、经济发展等角度进行实际可行性检验并得出结论。

关键词：商业选址；评分系统；层次分析法；大数据

Abstract

Location selection is the choice and determination of the store's address, which is fixed and long-term. Nowadays, business competition is becoming more and more fierce, and location selection has become one of the most important links in the business process. Today, with the rapid development of big data, how to use data analysis methods to develop a more scientific and accurate business location method is the key issue to be discussed in this paper.

This paper firstly discusses the purpose and significance of commercial location. From the classic theory of location problem, it discusses the concept, thought and structure of central place theory, spatial interaction theory and bid-rent theory. Then, the classic method in commercial location is introduced, and the concepts and basic processes of the analytic hierarchy process and the centre-of-gravity method are introduced.

Then, the characteristic factors that need to be used in this topic are extracted from the traditional location theory, and the data is crawled according to the characteristic factors to obtain experimental data. The standardized experimental data is combined with the divided areas to be studied by a data processing method based on R language.

In the experimental part, we first use the unweighted scoring model for location selection which consider the four characteristic factors as equally important indicators. The scores of these four factors are greatly summed to find alternatives; The analytic hierarchy process assigns weights to related factors, respectively tests the consistency and then substitutes the data, and finds the alternatives by maximizing the sum. Finally, the alternative addresses found by the two methods are represented on the map, and the actual feasibility test is carried out from the perspectives of terrain, traffic, economic development and the conclusions are drawn.

KEY WORDS: Commercial location selection, Score system, Analytic hierarchy process, Big data

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1选址问题简介 1

1.2评分系统简介 2

1.3本文主要工作 3

1.4本文主要结构 3

第二章 商业选址的相关理论和方法 4

2.1 相关理论 4

2.2 常用方法 5

第三章 特征选取和数据处理 7

3.1 特征选取 7

3.2 数据的采集 8

3.3 区域划分与数据集分类 10

3.4 数据的可视化处理 12

3.5数据标准化 13

第四章 权值评分系统的建立与测评 14

4.1未赋权的选址问题评分系统 14

4.2层次分析法在选址中的应用 15

4.3 选址地分析 21

第五章 结束语 24

绪论

1.1选址问题简介

1.1.1 研究背景及意义

随着人类社会的不断进步和发展，未来的城市一定是能够容纳更多人口、满足更多人民需求的城市。随着我国城镇化发展进程的不断加速，人民物质生活水平的不断提高，“智慧城市”这一概念应运而生。

智慧城市这一概念发源于20世纪80年代的信息城市，经历了90年代的智能城市与数字城市后，在2000年后逐步演化为智慧城市[1]。智慧城市是基于大数据建立起来的，主要由信息和通信技术（ICT）组成的框架，该ICT框架的很大一部分本质上是一个连接对象和机器的智能网络，使用无线技术和云传输数据。基于云空间的物联网应用程序实时接收，分析和管理数据，从而帮助政府对民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动等各种需求做出更好的决策[2]。例如，连接的交通灯接收来自传感器和汽车的数据，调整光节奏和定时以响应实时交通，从而减少道路拥堵。联网汽车可以与停车计时器和电动车充电座通信，并将驾驶员引导至最近的可用充电地点。区域人口的需求水平和购买力数据可以推动商家更好地为自己的商铺选择合适的地址，从而促进商店的发展和盈利，也为顾客购物提供便利。这些智能城市技术共同优化了基础设施，移动性，公共服务和公用事业。

大数据的发展伴随着基础设施的完善和人民经济实力的增强，当今消费者早已不仅仅满足于只是购买到自己需要的商品，而是希望通过以最节省时间成本和人力成本的方式，获取到自己心仪的商品或服务。因此，商家在选址时关注的重点问题就是如果提升顾客消费的便利性体验。餐厅位置的选择是一项非常重要的长期投资，如果餐厅在一开始就选择了一个极为有利的地理位置，那对于它日后的盈利和发展将是十分有益的。

选址问题的重要性早已为所有商家所熟知，然而，传统的选址理论大多是从定性的角度出发，辅助以主观判断，导致主观因素影响过强。随着计算机技术的深入发展，我们希望可以研究出一种基于数据挖掘和机器学习而形成的一种新型计算机选址模型，重点思考商铺在选址过程中需要考虑的因素，结合传统的选址理论，建立一个大数据背景下的新型选址问题。

1.1.2 国内外研究现状

当今社会，大数据引爆了一场生活、工作与思维方式的大变革，然而什么是大数据？21世纪初，行业分析师Doug Laney将现在主流的大数据定义表达为三个V：海量的数据规模（volume）、极高的数据流转速度（velocity）、多样的数据类型（variety）。随着时代的发展，大数据的概念又被扩充为五个V，新加入了：巨大的数据价值（value）、数据的真实性（veracity）[3]。纵观全球，采用大数据中的商业地理数据来对商铺进行选址，以及细分消费者所在区域，这在发达经济体已经非常普及。麦当劳、沃尔玛、星巴克等大型连锁企业为了更精准地服务不断升级的中国消费者，专门成立了商业地理分析团队，来指导其在中国的店铺选址。

相比于北美市场，中国本土的商业地产行业扩张速度更快，全世界在建的购物中心里，有一半在中国。但由于前期积淀不足，这样大体量的喷发势必带来更多的问题和挑战，同质化竞争愈演愈烈、区域过饱和现象等问题一直没有好的解决方案。

选址问题作为运筹学的经典问题之一，在人类生活和社会发展中起到了关键的作用。选址作为一项长期性的决策投资，决策的好坏直接影响到商家的经济效益。对此问题，国内外的专家学者也进行了大量的研究。

选址问题的早期理论大多是由经济学家和地理学家提出的，运输成本是选址决策最重要的考虑因素。1909年，德国经济学家Alfred Weber[4]最早提出了选址问题，他所考虑的是仓库的选址问题，确定一个仓库的位置，使其到各处客户之间的总距离最短，从而达到使运输成本最小化的目的。1956年，美国空间经济学家Walter Isard[5]结合工业选址、土地使用等相关问题对最早的仓库选址问题重新进行了研究，并创建了区域经济学的概念。

1964年，S.L. Hakimi[6]对选址问题进行了更加理论化的研究，他考虑了问题的一般性情况，，，，顶点和边的权重均大于0，实数表示顶点的权值,是之间的最短距离。在这个网络中选定多个设施的位置，使得这些设施到网络的每个顶点的最大加权距离最小化，问题可以表述为

其中。至此，选址理论已经有了很大的发展，并扩大到了许多实际应用领域。

1.2评分系统简介

评分模型是各种变量以不同的方式加权并通过评分公式产生分数的一种模型，评分模型可以表现为不同的形状和大小，一些较为通用。评分模型产生的分数最终可以成为结论、决定或建议的基础。在定义可能的结果是，得分可以转化为各种格式，而不仅仅是数值，因此，评分模型可以涉及不同的决策情况，并回答各种各样的问题，包括：顾客满意度、风险分析、压力测试、产品选择等等[7]。

虽然评分模型具有各种形状和大小，但评分模型的共同点是使得不具备专业知识的人也能够通过简单的参数在模型中得出正确的结论。

过去，人们通常使用Microsoft Excel与终端用户共享评分模型。但是，现在的项目组织大多使用基于决策树的应用程序。这些应用程序包含各种（智能）问题或标准，直到它产生分数为止。该方法允许以简单的方式呈现复杂信息。

评分模型也正在变得越来越自动化。在这种情况下，该模型提取所有有助于评分的数据，并自动遵循决策过程的既定步骤。这不会影响评分模型的结果，但确实为进一步优化决策过程提供了机会。

得分模型是记分卡的结果。记分卡是一个表格，其中影响结果的所有元素被分成单独的特征，每个特征都有自己的值。因此，各种个体特征可能对整体评估产生不同的影响。

领域专家负责指定记分卡，他们丰富的知识和经验使他们能够决定哪些元素实际影响结果，并根据每个元素的价值为每个元素分配一个分数。此外，领域专家熟悉项目的决策策略，并应进行定期评估是十分重要的，这可以确保记分卡仍然反映项目战略目标。考虑到责任的转变及其不断变化的作用，领域专家的角色在未来可能会更具战略性。

1.3本文主要工作

今年来，随着网络电商的发展繁荣，实体经济遭受了严重的打击，然而，餐饮业凭借其需要到店消费的特点飞速发展，餐厅数量呈现井喷式发展态势，竞争也日益激烈。一些新型的餐饮管理消费模式也悄然兴起。

本课题以餐饮店的选址为背景，拟建立一个大数据背景下的新型选址问题。此问题的研究可以对大数据背景下的选址问题提供重要的数据支撑，此外，对于节约运输成本，提升服务效率，增加经济收益也有着十分重要的意义。

本课题的关键问题是建立一个合理的权值评分系统，基于此评分系统对备选地址进行测评。在此基础上，以此系统为依据对更多的行为用户进行测评。

1.4本文主要结构

第一章，绪论。主要介绍了本课题研究内容的背景及意义，并阐述了选址问题的研究现状。

第二章，对商业选址的相关理论和方法进行了研究。从选址问题的经典理论出发，对中心地理论、空间相互作用理论、竞租理论的概念、思想、原理、结构等方面做了论述；然后转向商业选址中的经典方法，介绍了层次分析法和重心法的概念和基本流程。

第三章，划分特征，并对数据进行了处理。首先，选取了本文选址模型需要用到的特征；其次介绍了数据获取的基本过程；随后对数据进行了简单的可视化处理；接着，将待研究区域进行了划分，将数据进行分类；最后，对数据进行了标准化处理，将原始数据转化为评分。

第四章，实验部分，分别运用未赋权和层次分析法赋权的权值评分系统找到了备选地址，并对备选地址进行了测评。

第五章，总结与展望，总结本文的研究结果，并对未来的深入研究工作做出展望。

商业选址的相关理论和方法

2.1 相关理论

2.1.1 中心地理论

中心地理论最早由德国地理学家Walter Christaller[8]在1933年根据他对德国南部定居模式的研究提出，是城市地理学中最受赞赏的理论之一。中心地理论基于人口和居住区之间的距离，试图解释人类住区的空间布局和分布及其数量。这项研究包括分析不同规模的定居点之间的关系，并将其经济活动与人口相关联。

Walter Christaller做了一些假设，使他的理论易于理解，并构成其他理论的基础。这些假设是必要的，并有助于解释定居点的结构。这些也考虑到城市的增长和发展，人类行为和经济学的基本原理。中心地理论基于以下假设：

平坦的地形——丘陵和不平坦的地形构成了开发的困难，因此平坦的区域促进了城市的发展。

分布均匀的人口——居民不是集中在一个特定的地方，也不具有特定的城市偏好。

均匀分布的资源——没有地方拥有资源的优势，所有人都将在公平的市场条件下竞争。

类似的购买力——以及人口和资源，因此财富也是公平分配的。

偏好最近的市场——人们会从最近的市场购买产品，避免长途通勤。这使得价格与其他假设保持一致。

等运输成本（与距离成比例）——运输货物所产生的成本对所有人来说都是相等的，并且与距离成正比。

完全竞争——价格取决于需求和供应。人们将以市场所提供的最低价格购买，没有卖家比其他卖家有优势。

当这些假设组合在一起时，会导致商家提供不同的服务。

中心位置理论基于两个基本概念，即“阈值”和“范围”。阈值是指在特定地点提供服务所需的最低人口数。如果未达到此大小，则特定活动将无法启动或将关闭。范围是消费者愿意购买优质或有效服务的最大距离，超出此距离的消费将无法发生，因为消费商品或接受服务的成本将超过收益。

Walter Christaller解释了为什么最高阶定居点有非常特殊的活动，这些活动只能由他们支持，而这些活动背后的原因只发生在那些特定的最高层定居点，他还解释了不同定居点活动的性质。中心地理论即使在几十年后也具有重要意义，并构成了城市规划中各种现代理论的基础。

2.1.2 空间相互作用理论

空间相互作用是从一个地方到另一个地方的动态流程。这是一个概括性的概念，可能指的是城市内部通勤者或洲际移民等人类的流动，但也可能涉及诸如原材料之类的货物运输或诸如信息之类的无形资产流动。

该术语的起源可以追溯到20世纪初的一位法国地理学家，但Edward Ullman[9]地理学中的空间相互作用通常被引用为该概念的开创性陈述。在Ullman的构想中，存在“空间相互作用的三个基础”，或者更根本的是，事物为什么会发生变化的三个原因：互补性，可转移性和干预机会[10]。

互补性指的是在一个地方存在需求或赤字，在另一个地方存在供给或盈余，没有这种情况，任何运动都没有经济理由。诸如工厂或办公楼之类的工作场所是需要劳动力的地方的示例，而居民社区提供工人来源。

可转移性是指克服距离的成本，在实际经济条件下用时间或旅行成本来衡量。克服距离的成本被称为“距离摩擦”。如果距离的摩擦太大，尽管存在互补的供需关系，也不会发生相互作用。距离的摩擦取决于主要的运输技术和能源价格。总的来说，距离的摩擦随着时间的推移而减少，这是全球化和超大城市出现的主要因素。

干预机会是互动的第三个基础，尽管它通常被认为是两个互补地点之间缺乏互动的原因。如果存在一个干预机会，那么本来在两个互补位置之间发生的货物流可以转移到第三个位置，此时干预机会是一个更接近的替代方案，具有更便宜的总运输成本。

2.1.3 竞租理论

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