餐厅流量预测:Pandas技巧与LightGBM应用

6 下载量 9 浏览量 更新于2024-08-30 收藏 240KB PDF 举报
该文主要讨论的是如何利用多表关联和lightgbm进行饭店流量预测,其中提到了一些关于数据处理、特征工程以及机器学习算法的思考和实践方法。 1. pandas的使用技巧:在处理数据时,pandas库扮演着核心角色。它提供了类似SQL的操作接口,如增删改查,但在涉及更复杂的数据操作,如联表、分组和处理不同数据类型时,需要掌握更多技巧。这些技巧通常通过不断学习和实践才能精通。 2. 时间序列特征构建:当数据包含datetime类型时,可以创建多种有用的特征。例如,确定是否为周末、计算日期在月份中的位置,以及提取趋势特征。这些特征可以帮助捕捉流量随时间变化的模式。 3. 数据预处理:数值型特征的异常值检测和处理是关键步骤。可以使用各种方法来识别和处理异常值,如Z-score、IQR等。指数加权移动平均法则有助于反映时间序列的趋势。同时,计算时序特征的统计量(如均值、标准差)也是很重要的。 4. 机器学习算法的特性:不同的算法对特征处理有不同的需求。例如,KNN算法对异常值不敏感,而线性回归和SVM需要异常值处理。决策树类算法(如lightgbm)对特征量纲不敏感,但可能需要处理缺失值;xgboost在某些环境下预装,而lightgbm等可能需要手动安装。 5. 硬件配置的影响:高性能的硬件配置对于快速进行机器学习和深度学习任务至关重要。长时间的等待可能会打击研究者的信心。此外,学习数据存储和操作的优化策略是必要的。 6. 机器学习竞赛策略:特征构造、模型调参和模型融合是提升模型性能的关键。特征构造是基础,建模调参包括对数化、贪婪算法、网格搜索和贝叶斯优化等。模型融合如stacking、voting和集成学习方法能显著提高预测准确性,但也会增加内存消耗。 在饭店流量预测问题中,我们需要加载和预处理`air_visit_data.csv`文件,这可能包含了饭店ID(air_store_id)、访问日期(visit_date)和访客数量(visitors)等信息。通过应用上述方法,我们可以构建预测模型,例如使用lightgbm,它是一种高效且广泛使用的梯度提升决策树算法,适合处理大量特征和数据。
2010-01-04 上传
饭店餐桌的布局问题 摘 要 饭店餐桌的布局对于一个饭店有着很重要的作用。本文讨论的就是饭店餐桌的布局问题,根据实际需求及规定建立模型,同时考虑餐桌的类型及规格,尤其是餐桌的摆放技巧,保证使饭店能容纳的人数达到最大。根据所需餐桌的数量以及就餐人数分布情况,作出在不同情况下餐桌的摆放示意图。 一、问题的重述 进饭店大堂吃饭,常见到四人桌只坐两人,并且还有人排队。这是因为另外的客人不愿或不被欢迎加到该桌,由此可设想,若多些两人桌,可望多容纳客人。 假设就餐时一起来就餐的人数分布为 一人 二人 三人 四人 其他 15% 60% 10% 10% 5% 现有200m2左右的大厅,针对以下情况讨论,如何设计饭桌的布局,以尽量多容纳客人。 1. 餐厅为8×12.5 m2矩形,不考虑门及巴台; 2. 餐厅为直角L型,由6×10 m2和6×6.6 m2两矩形合成; 3. 考虑门及巴台讨论1,2; 4. 讨论其他的餐厅形状,布局问题中什么问题是重要的。 餐桌、巴台、门、通道等的尺寸可自行考察设定。 二、模型的假设 由题意我们可以作出假设: 1、 假设就餐时一起来就餐的人数分布为: 一人 二人 三人 四人 其他 15% 60% 10% 10% 5% 2、 一起来的顾客共用餐桌,不是一起来的就不共用一个餐桌。 3、 餐厅里提供一人餐桌,二人餐桌和四人餐桌都是长方形饭桌和一个供多人吃饭的多人圆桌。一个人吃饭就用一人餐桌,两个人用二人餐桌,三个人四个人都用四人餐桌 ,五个人六个人则用餐桌拼起来用餐,如果人数更多的应安排适应的圆桌就餐。 4、 根据实际调查,餐桌的规格如下。,保证顾客舒适度以及餐厅整体的整齐。 规格 一人桌 两人桌 四人桌 圆桌 椅子 长度cm 80 80 120 半径 50 50 宽度cm 50 80 80 50 三、模型分析 建立模型时,应考虑到实际情况,对餐桌的规格和摆放作出预先的假设,由于在实际情况中很少有三人餐桌所以直接让其在四人餐桌上就餐。虽然四人以上过来就餐的情况很少,当也是有的,出现这种情况时可以将多个餐桌组合到一起来,因此在布局时应将相同类型的桌子放在同一区域。 四、模型的建立和求解 我们在饭店就餐时可以看到椅子与椅子,桌子与桌子以及桌椅之间都有一定的距离,这是为了让顾客能够方便的出入以及感到应有的舒适。根据实际情况在桌椅紧挨的情况下,椅子后面要留一定的距离,据调查,故一人桌中以后面留有20cm距离。二人桌和四人桌留有25cm,具体摆放如下图所示: 上图即为桌椅的摆放方法。 设一人餐桌的实际占用面积是A,二人餐桌的实际占用面积是B,四人餐桌的实际占用面积是C 。则: A = 80(50 +50+20) = 9600 cm2 B= 80(80 + 50+50+25+25) = 18400 cm2 , C=120(80+50+50+25+25)=27600 cm2 4.1、餐厅为8*12.5m2的矩形 设大堂面积为S,则:S = 1250*800 = 1000000 cm2 4.11 当不考虑吧台以及门时 根据相关法律可知,餐厅中人均占有面积不得小于1.5平方米。此时,整个餐厅均是可用面积。则最多可容纳人数为: n = [(1000000/15000)+0.5] = 67 根据假设1,可求的就餐的人数分布表: 一人 二人 三人 四人 其他 比例 15% 60% 10% 10% 5% 人数 10 40 6 8 3 根据假设3以及上面计算的人数,可得到各种规格餐桌的使用量,如下表所示: 一人餐桌 二人餐桌 四人餐桌 数量 10 22 4 人数和餐桌数量都应取整数 则餐桌占用的总面积为: M= 10*A+20*B+4*C =10*9600 + 20*18400 + 4*27600 =574400 cm2 则过道及桌与桌之间间距面积为: 剩余面积N=S-M = 1000000 –574400 = 425600cm2 餐桌具体摆放如下图所示。图中已标注主过道宽度,各桌之间距离适当,一人桌区采取两人对坐中间用玻璃隔开的方法,这样既节省空间又具有美观的效果,还避免了不必要的麻烦。就餐依种类分区,方便顾客就坐,每桌之间留有适当距离方便顾客及服务人员行走。当就餐人数为五人或六人时,则可以将下面的二人桌并在一起。 4.12 考虑吧台和门 为方便顾客买单及咨询,一般吧台都摆放在靠近出口处,而且考虑到顾客的心情一般靠近门口处不益摆放饭桌,把一人餐桌放在靠近吧台处是处于人文方面的考虑,因为一人就餐是不喜欢吵闹,买单时方便交流。故门口和吧台的摆放以及考虑到顾客就餐的舒适度在进门处留有108000cm2的空间。为方便出入,在进门处设立主过道此时,大堂的可使用面积为: S = 1000000 – 100000= 900000 cm2 则最多可容纳人数为: n = [(900000/15000)+0.5] = 60 根据就餐人数比例和假设1,则有: 一人 二人 三人 四人 其他 比例 15% 60% 10% 10% 5% 人数 9 36 6 6 3 根据假设3以及上面计算的人数,可得到各种餐桌的具体数量,如下表所示: 一人桌 二人桌 四人桌 数量 9 20 4 则餐桌占用的总面积为: M= 9*9600 +18*18400 + 4*27600 = 531600cm2 则过道以及桌与桌之间距离占用面积为: N=S-M- 100000 = 1000000 –531600 - 100000 = 368400 cm2 餐桌具体摆放如下图所示: 4.2、饭店大堂为直角L型 饭店大堂为直角L型时,它的可使用面积和矩形大堂的可使用面积在不考虑吧台和门的情况下以及考虑吧台和门的情况下都是一样的,所以容纳的人数以及各类餐桌数量也是一样的。这里只考虑L型大堂在连接处宽度为600cm的情况,另一种情况类似。摆放时将四人餐桌靠墙摆放,提高过道面积的使用率。 4.21 考虑吧台和门 餐桌具体摆放如下图所示。吧台应在接近门口的位置,这样可以方便顾客买单及咨询。主通道的空间应足够大,方便顾客及服务员行走。 4.22 不考虑吧台以及门 餐桌具体摆放如下图所示: 4.3、饭店大堂为其他形状及应注意的问题 饭店的形状和布局是多种多样的,具体情况我们要具体分析解决才行,做到不浪费一分空间,在充分利用空间的同时还要保持饭店的整齐和美观,饭店的总体布局还要符合消费者的需求,符合消费者的心理需要。方便顾客就餐,饭店大堂的空间设计首先必须符合接待顾客和使顾客方便用餐这一基本要求,同时还要追求更高的审美和艺术价值,可以在墙壁上做文章,添加一些有特色的东西,增加文化底蕴吸引消费者,使饭店有自身的特色。另一方面还要保证消费者及自身的安全,完善消防措施,保障卫生,决不使消费者受到伤害。 五、模型推广 饭桌布局模型,用处极为广泛,如小区的整体布局,教室的布局设计,城市的道路布局,养殖厂的布局等,都可建立类似模型进行求解。若模型进一步深化可考虑进行立体空间的设计布局,最主要的是主要坚持以人为本,追求合理,若推广到小区的布局,还要以舒适为准,更要利于人民身心健康,力求合理,美观,优雅,大气等。 参考文献 【1】数学建模与数学实验 第三版 高等教育出版社 2007 【2】数学建模优秀案例选编 汪国强主编 华南理工大学出版杜(1998). 【3】数学模型实用教程 费培之、程中瑗层主编 四川大学出版社(1998). 【4】数学模型建模分析 蔡常丰编著 科学出版社(1995). 【5】数学建模--方法与范例 寿纪麟等编 西安交通大学出版社(1993). 【6】数学建模与数学试验(第三版) 赵静 但琦编 高等教育出版社,2007