基于改进协同过滤算法的校园二手交易系统研究

许 诺，高 耀,2，周文柱

（1.湖南工业大学电气与信息工程学院，株洲 412007；2.湖南工业大学商学院，株洲 412007）

0 引言

大学生群体具有旺盛的消费需求，但对于已购置物品的新鲜感也呈现出明显的边际递减现象，随着网络购物成为大学生日常生活的重要部分，校园内也随之产生了大量的闲置物品，二手交易资源丰富。对于二手交易领域的高校细分市场，其用户特征相似度高、市场前景可观，开发推广针对于特定高校范围的二手交易系统可以提高交易效率，有利于闲置资源的二次利用。

然而当下很多高校都没有专门的校园二手交易系统，大多只能依靠QQ群、微信群等网络媒介进行交易，而这些交易渠道无法及时进行信息过滤和整理，导致交易过程耗时长、效率低。而传统的校园“跳蚤市场”没有固定的时间和地点，不能理想地满足在校大学生日常的闲置物品交易需求。因此，开发一款专门的校园二手交易系统很有必要，它不仅能随时随地为在校大学生提供便捷的二手物品交易支持服务，还能够营造培养出绿色环保的校园文化氛围。

1 系统架构

本系统采用微信小程序开发实现，微信小程序相较于手机APP，具有无需安装和注册、开发成本低、效率高等优点。“校易集市”微信小程序采用云开发技术，使用腾讯云服务取代第三方服务器，借助云开发提供的丰富的云端API，编写并上传部署云函数到云端，实现数据的存储传递与调用。小程序云开发是集成于小程序控制台的原生Serverless云服务，为开发者提供了完整的原生云端支持和微信服务支持，底层由腾讯云提供技术支持，以确保数据安全、服务稳定。

系统架构如图1所示。小程序的视图层由WXML与WXSS编写实现，该层的作用是将逻辑层的数据渲染成前端视图，同时将视图层的事件通过数据绑定发送给逻辑层。逻辑层接收视图层的事件反馈，并使用JavaScript进行逻辑运算，返回给视图层；逻辑层还可以通过云开发API调用部署在云服务器上的云函数，云函数运行在云端的Node.js环境中，不占用终端内存，各个云函数之间相互独立且可以相互调用，云函数SDK中的数据库和存储API提供了对数据库和存储的相关操作。云开发提供了一个JSON数据库，该数据库支持多种数据类型，可以通过数据库API进行增删改查操作；云存储支持视频、图片等文件的上传、下载、删除、移动、搜索等操作，由相应的存储API进行调用。

图1 系统架构图

2 改进算法

2.1 面向标签评价

传统的协同过滤算法存在许多不足，例如因用户评价打分的主动性较低、基于微信小程序的电商平台规模较小等原因，在实际情况中很难获得大量用户评价，导致推荐系统的准确度较低；以及忽略商品属性，不能精确地推荐具有某一属性的商品。针对上述问题，设计一种面向商品标签的评价方式，提取出商品类别、价格范围、卖家信誉等若干商品标签，若用户对商品的某一方面满意则点赞相应标签，否则点踩相应标签。该评价方式取消了打分制，简化了评价流程，同时又实现了针对性评价。

用户U对个商品、、…、I的个标签、、…、T评价，规定点赞为1分，点踩为-1分，不评价为0分，第个商品的第个标签评价分值为s，得到商品-标签评价表，如表1所示。

表1 商品-标签评价表

由式（1）及商品标签表计算e，得到全体用户、、…、U对全部商品的评价，评价以不同方向的单位向量表征，组成商品-用户评价表，如表2所示。

表2 商品-用户评价表

2.2 商品推荐策略

对于两件商品、，设其商品评价分别为、，采用余弦相似性方法计算两件商品的相似度sim(，)，如式（4）所示。由于采用了基于商品标签的评价方式，不存在常规打分方式中不同用户可能使用不同评分标准的情况，提高了评价数据的可信度。

3 系统设计

系统以高校大学生为服务对象，具体高校为服务范围，主要提供二手物品交易支持。根据需求分析可以确定系统主要功能如图2所示。

图2 系统功能设计

3.1 发布商品

如图3所示，用户在商品发布页面填写商品信息，点击“发布商品”后，视图层将数据传给逻辑层进行处理，逻辑层调用云函数将商品数据插入商品信息表，创建一条商品记录。商品图片以文件形式储存在云存储中，上传成功后返回一个文件唯一标识符，也即文件ID，文件ID被存储在数据库中，可根据文件ID访问或删除商品图片。

图3 商品发布界面

3.2 搜索与分类商品

如图4所示，用户在搜索框输入关键字进行查询，通过调用云函数将关键词与商品信息表的“goods_name”字段进行匹配，通过模糊查询的方式，返回所有与关键字有关的结果。

图4 商品搜索与分类界面

在商品分类界面，通过云函数将商品信息表中的记录按不同的“goods_type”字段进行查询，并分别存放在对应类别的列表中并返回到逻辑层，最终按类别显示在视图层中。

3.3 推荐商品

3.4 购买商品

买家发现心仪的商品，在与卖家沟通咨询后便可下单，买家支付购物款暂存到系统账户中。待买卖双方线下交接后，买家确认收货，系统将购物款扣除一定的服务费后转给卖家，若订单未被确认，系统会提醒买家确认交易进度；若双方确认交易终止，系统会将购物款退回买家账户。

4 系统应用

4.1 后台管理

微信开发者工具的云开发控制台中提供了协助运营分析的后台管理模块，可以在该模块下查看任意时间段的流量资源使用情况、用户访问量、数据库读写次数等数据指标。云开发控制台也提供了对数据库、存储、云函数等模块进行相应操作的功能。为了进一步提高后台管理效率，云开发服务提供了CMS内容管理系统，帮助开发者管理数据库以及云存储。如图5所示，在内容管理系统上，后台管理员可以快捷地设计数据库表，新增、检索或批量导入导出数据库记录。

图5 CMS内容管理系统

4.2 应用成效

“校易集市”二手物品交易系统自上线以来，已在湖南工业大学范围内运营数月，累计用户数百人，图6为2021-05-15至2021-06-15期间用户增长统计图。为了了解用户对推荐系统的满意度情况，将用户满意度量化为1至5星标准，随机对200名用户进行问卷调查，回收问卷167份，用户评价统计如图7所示，由图7可以看出系统基本满足了在校大学生进行二手物品交易的实际需求，受到普遍好评。

图6 用户增长曲线

图7 用户评价统计图

5 结语

本文从高校二手市场需求出发，提出了一种便捷安全的高校二手物品交易系统。从系统架构、系统功能等方面论述了该系统的可行性，同时针对商品标签评价方式，提出了一种改进的协同过滤算法，为用户推荐其可能喜爱的商品，提升了用户体验，最终由系统的实际应用证实了其可靠性与现实意义。基于改进协同过滤算法的二手物品交易系统有效地降低了交易门槛，提供了一种更加高效的交易途径，可以满足在校大学生的日常需求，减少闲置资源的浪费，促进校园二手交易生态链的发展。