基于数据挖掘的电子商务交易风险评估
刘抗
摘 要： 交易风险评估是保证电子商务系统正常运行的基础，当前电子商务交易风险评估存在准确性差、结果不可靠等难题，为了提高电子商务交易风险评估的正确率，提出基于数据挖掘的电子商务交易风险评估模型。对当前电子商务交易风险评估研究情况进行分析，并构建电子商务交易风险的评估指标体系；根据电子商务交易风险评估指标收集数据，并采用数据挖掘技术——回声状态网络建立电子商务交易风险评估模型；最后对电子商务交易风险评估性能进行分析，回声状态网络可以对电子商务交易过程中存在的风险进行有效挖掘，发现风险变化态势，评估结果可以为电子商务交易人员提供有用的信息。
关键词： 电子商务； 交易风险； 回声状态网络； 评估指标
中图分类号： TN911?34； TP391 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）05?0074?04
Abstract： The transaction risk assessment is the foundation to guarantee the normal operation of the electronic commerce system. To improve the poor accuracy and unreliable result of the current e?commerce transaction risk assessment， an e?commerce transaction risk assessment model based on data mining is proposed. The study situation of the current e?commerce transaction risk assessment is analyzed. The evaluation indicator system of the e?commerce transaction risk was constructed. The data is collected according to the assessment indicator of the electronic commerce transaction risk. The echo state network of the data mining technology is used to establish the assessment model of the electronic commerce transaction risk. The assessment performance of the e?commerce transaction risk is analyzed. The echo state network can mine the risk existing in the e?commerce transaction process effectively and find out the risk change rules. The assessment results can provide the useful information for the e?commerce transaction staff.
Keywords： electronic commerce； transaction risk； echo state network； evaluation indicator
0 引 言
电子商务是一种集成了计算机技术、网络技术的在线交易模式，随着Internet的飞速发展，近几年电子商务的发展势头迅猛，然而，由于电子商务交易过程中的虚拟性，买卖双方交易在非面对面的条件下进行，是一种明显的信息不对称系统，交易风险相当大[1?2]。对电子商务交易风险进行准确评估，可以降低交易的风险，对正常开展电子商务活动具有重要的意义[3]。
为了提高电子商务交易风险评估的正确率，提出基于数据挖掘的电子商务交易风险评估模型。首先构建电子商务交易风险的评估指标体系，然后采用回声状态网络建立电子商务交易风险评估模型，测试结果表明，回声状态网络提高了电子商务交易风险评估的准确性，评估结果具有重要的实际应用价值。
1 电子商务交易风险评估的研究现状
由于电子商务用户的规模大，经济应用价值高，电子商务交易风险评估一直是人们关注的焦点，针对电子商务交易风险评估问题，研究学者们从不同角度、采用各种技术进行了深入的探讨，出现了众多的电子商务交易风险评估模型[4]。电子商务交易风险主要来自身份的盗用、网络入侵、声望的毁坏等，电子商务交易风险分析包括定性分析、定量分析[5?6]，定性分析主要有失效树分析、事件树分析、专家系统等，它们的工作过程比较复杂，可操作性差，而且电子商务交易风险评估结果的可信度低[7]。定量分析通过非线性学习理论对电子商务交易风险变化趋势建立相应的评估模型，有基于声誉的电子商务交易风险评估模型、基于模糊支持向量机的电子商务交易风险评估模型[8?10]。在实际应用中，基于声誉的评估模型不考虑交易行为的客观风险，只考虑交易行为的主观风险，评估结果不科学，难以保证电子商务交易风险评估的可信度；模糊支持向量机可以建立更优的电子商务交易风险评估模型，但评估结果的解释性差，说服力欠缺，评估的实时性差，难以满足大规模的电子商务用户的交易风险评估问题求解，因此如何改善电子商务交易风险评估效果有待进一步研究[11]。
2 电子商务交易风险的特点
在传统商务交易过程中，由于各种各样的因素影响，难免存在安全隐患问题，如：非法窃取重要信息等，再加上網络开放性，软、硬件产品的多样性，电子商务交易安全隐患问题更加严重，主要风险为：
（1） 重要信息的非法篡改。一些非授权用户非法入侵到电子商务交易系统中，通过一定技术对一些重要信息进行篡改和破坏，使接收者无法识别信息的真伪。
（2） 恶意破坏。一些非法用户利用电子商务交易系统的缺陷，非法接入到网络内部，对一些信息进行任意修改，实施恶意破坏，给电子商务交易安全带来严重影响。
电子商务交易风险实际上是一个相对概念，主要根据风险值与预先设置阈值的关系来确定交易是否安全，而电子商务交易风险评估是对当前交易客体的威胁、弱点进行分析，确定风险值的大小，然后根据风险的值制定相应的防范措施。本文引入数据挖掘技术建立电子商务交易风险评估，以获得更优的电子商务交易风险评估结果。
3 电子商务交易风险评估指标体系
评估指标体系的构建是进行电子商务交易风险评估建模的第一步，当前电子商务交易风险指标相当多，太多指标使得评估过程太复杂，指标数量太少，评估结果不可靠，根据科学、合理的原则，建立如图1所示的电子商务交易风险评估指标体系[12]。
不同的指标对评估结果的贡献不相同，有的对评估结果贡献大，有的对评估结果贡献小，甚至有的指标对评估结果有干扰作用，为此，需要设置不同的权重值刻画每一个指标对电子商务交易风险评估的影响[13]。为了科学、准确计算每一个指标的权重值，采用层次分析法建立指标的判断矩阵，即有：
5 电子商务交易风险评估的实测研究
5.1 数据挖掘的电子商务交易风险评估
针对当前电子商务交易风险评估存在可信度低、实际应用价值小等难题，提出了数据挖掘的电子商务交易风险评估模型，其工作原理为：首先构建电子商务交易风险的评估指标体系，并采用层次分析法确定电子商务交易风险评估指标的权值；然后采用数据挖掘技术——回声状态网络建立电子商务交易风险评估模型；最后对电子商务交易风险评估模型的性能进行分析，具体如图3所示。
5.2 结果与分析
以某個电子商务交易平台的风险数据作为实验，收集到200个样本，每一个样本包含10个输入向量，采用其中100个样本对电子商务交易风险评估结果进行分析。采用层次分析法确定每一指标的权重，各指标的权重值见表1，最后选择6个重要指标作为电子商务交易风险评估模型的输入。
回声状态网络对训练样本进行建模，对100个验证样本的值进行估计，结果如图4所示，从图4的实验结果可以看出，采用数据挖掘技术——回声状态网络可以对电子商务交易风险进行准确评估，评估结果可信度高，可以为电子商务管理员和客户提供有意义的信息。
选择文献[12?13]的电子商务交易风险评估模型进行对比测试，每一种模型执行50次，计算它们的平均评估精度，结果见表2。对表2的电子商务交易评估精度进行对比分析可以发现，本文模型的平均评估精度比文献[12?13]分别提高了2.75%和2.27%，电子商务交易风险的评估结果更加客观、科学。
6 结 语
为了提高电子商务交易风险评估的可靠性，保证用户的正常权益，提出数据挖掘的电子商务交易风险评估模型，采用层次分析法确定指标的权值，使得无用指标没有被选择，采用回声状态网络拟合电子商务交易风险变化的特点，提高了电子商务交易风险评估的正确率，而且通过对比实验分析了其优越性，其评估结果可以为电子商务交易过程提供宝贵的参考意见。
参考文献
[1] 刘韬，蔡淑琴，谢储晖.电子商务交易风险研究评述[J].商场现代化，2007（11）：141?142.
[2] 李瑞轩，高昶，辜希武，等.C2C电子商务交易的信用及风险评估方法研究[J].通信学报，2009，30（7）：78?85.
[3] 徐巧枝，刘东升.一种用于p2p电子商务的信任模型[J].计算机工程与应用，2006（21）：134?138.
[4] ALAM A F， RAO H R， PEGELS C C. Consumer?perceived risk in e?commerce transactions [J]. Communication of the ACM， 2003， 46（12）： 325?331.
[5] 薛君.交易成本视角下的网络消费者行为研究[J].商业时代，2005（29）：53?55.
[6] 井淼.互联网购物环境下的消费者感知风险维度[J].上海交通大学学报（社会科学版），2006，40（6）：47?50.
[7] 伍永锋.基于模糊支持向量机的电子商务交易安全风险评估方法[J].科技通报，2012，28（9）：181.
[8] 李琪，于珊珊.交易成本视角下B2C电子商务网络购物的感知风险研究[J].统计与信息论坛，2010，25（11）：101?106.
[9] 卫志诚，邵堃，刘磊.一种结合客观风险的电子商务交易评估模型[J].计算机工程，2012，38（11）：277?280.
[10] 张徐，高承实，戴青.P2P电子商务中一种基于交易标的额的信任评价模型[J].信息工程大学学报，2010（1）：93?98.
[11] 李莉，杨文胜，蔡淑琴.基于网络中介的电子商务市场交易风险控制[J].系统工程理论方法应用，2004，13（3）：255?260.
[12] 彭冬生，林闯，刘卫东.一种直接评价节点诚信度的分布式信任机制[J].软件学报，2008，19（4）：946?955.
[13] 李道全，吴兴成，郭瑞敏.一种基于二层节点和客观风险的电子商务交易信任模型[J].计算机科学，2016，43（5）：117?121.
[14] 刘颖，时飞飞，赵珺，等.基于改进回声状态网络的高炉煤气产耗预测[J].系统仿真学报，2011，23（10）：2184?2190.
摘 要： 交易风险评估是保证电子商务系统正常运行的基础，当前电子商务交易风险评估存在准确性差、结果不可靠等难题，为了提高电子商务交易风险评估的正确率，提出基于数据挖掘的电子商务交易风险评估模型。对当前电子商务交易风险评估研究情况进行分析，并构建电子商务交易风险的评估指标体系；根据电子商务交易风险评估指标收集数据，并采用数据挖掘技术——回声状态网络建立电子商务交易风险评估模型；最后对电子商务交易风险评估性能进行分析，回声状态网络可以对电子商务交易过程中存在的风险进行有效挖掘，发现风险变化态势，评估结果可以为电子商务交易人员提供有用的信息。
关键词： 电子商务； 交易风险； 回声状态网络； 评估指标
中图分类号： TN911?34； TP391 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）05?0074?04
Abstract： The transaction risk assessment is the foundation to guarantee the normal operation of the electronic commerce system. To improve the poor accuracy and unreliable result of the current e?commerce transaction risk assessment， an e?commerce transaction risk assessment model based on data mining is proposed. The study situation of the current e?commerce transaction risk assessment is analyzed. The evaluation indicator system of the e?commerce transaction risk was constructed. The data is collected according to the assessment indicator of the electronic commerce transaction risk. The echo state network of the data mining technology is used to establish the assessment model of the electronic commerce transaction risk. The assessment performance of the e?commerce transaction risk is analyzed. The echo state network can mine the risk existing in the e?commerce transaction process effectively and find out the risk change rules. The assessment results can provide the useful information for the e?commerce transaction staff.
Keywords： electronic commerce； transaction risk； echo state network； evaluation indicator
0 引 言
电子商务是一种集成了计算机技术、网络技术的在线交易模式，随着Internet的飞速发展，近几年电子商务的发展势头迅猛，然而，由于电子商务交易过程中的虚拟性，买卖双方交易在非面对面的条件下进行，是一种明显的信息不对称系统，交易风险相当大[1?2]。对电子商务交易风险进行准确评估，可以降低交易的风险，对正常开展电子商务活动具有重要的意义[3]。
为了提高电子商务交易风险评估的正确率，提出基于数据挖掘的电子商务交易风险评估模型。首先构建电子商务交易风险的评估指标体系，然后采用回声状态网络建立电子商务交易风险评估模型，测试结果表明，回声状态网络提高了电子商务交易风险评估的准确性，评估结果具有重要的实际应用价值。
1 电子商务交易风险评估的研究现状
由于电子商务用户的规模大，经济应用价值高，电子商务交易风险评估一直是人们关注的焦点，针对电子商务交易风险评估问题，研究学者们从不同角度、采用各种技术进行了深入的探讨，出现了众多的电子商务交易风险评估模型[4]。电子商务交易风险主要来自身份的盗用、网络入侵、声望的毁坏等，电子商务交易风险分析包括定性分析、定量分析[5?6]，定性分析主要有失效树分析、事件树分析、专家系统等，它们的工作过程比较复杂，可操作性差，而且电子商务交易风险评估结果的可信度低[7]。定量分析通过非线性学习理论对电子商务交易风险变化趋势建立相应的评估模型，有基于声誉的电子商务交易风险评估模型、基于模糊支持向量机的电子商务交易风险评估模型[8?10]。在实际应用中，基于声誉的评估模型不考虑交易行为的客观风险，只考虑交易行为的主观风险，评估结果不科学，难以保证电子商务交易风险评估的可信度；模糊支持向量机可以建立更优的电子商务交易风险评估模型，但评估结果的解释性差，说服力欠缺，评估的实时性差，难以满足大规模的电子商务用户的交易风险评估问题求解，因此如何改善电子商务交易风险评估效果有待进一步研究[11]。
2 电子商务交易风险的特点
在传统商务交易过程中，由于各种各样的因素影响，难免存在安全隐患问题，如：非法窃取重要信息等，再加上網络开放性，软、硬件产品的多样性，电子商务交易安全隐患问题更加严重，主要风险为：
（1） 重要信息的非法篡改。一些非授权用户非法入侵到电子商务交易系统中，通过一定技术对一些重要信息进行篡改和破坏，使接收者无法识别信息的真伪。
（2） 恶意破坏。一些非法用户利用电子商务交易系统的缺陷，非法接入到网络内部，对一些信息进行任意修改，实施恶意破坏，给电子商务交易安全带来严重影响。
电子商务交易风险实际上是一个相对概念，主要根据风险值与预先设置阈值的关系来确定交易是否安全，而电子商务交易风险评估是对当前交易客体的威胁、弱点进行分析，确定风险值的大小，然后根据风险的值制定相应的防范措施。本文引入数据挖掘技术建立电子商务交易风险评估，以获得更优的电子商务交易风险评估结果。
3 电子商务交易风险评估指标体系
评估指标体系的构建是进行电子商务交易风险评估建模的第一步，当前电子商务交易风险指标相当多，太多指标使得评估过程太复杂，指标数量太少，评估结果不可靠，根据科学、合理的原则，建立如图1所示的电子商务交易风险评估指标体系[12]。
不同的指标对评估结果的贡献不相同，有的对评估结果贡献大，有的对评估结果贡献小，甚至有的指标对评估结果有干扰作用，为此，需要设置不同的权重值刻画每一个指标对电子商务交易风险评估的影响[13]。为了科学、准确计算每一个指标的权重值，采用层次分析法建立指标的判断矩阵，即有：
5 电子商务交易风险评估的实测研究
5.1 数据挖掘的电子商务交易风险评估
针对当前电子商务交易风险评估存在可信度低、实际应用价值小等难题，提出了数据挖掘的电子商务交易风险评估模型，其工作原理为：首先构建电子商务交易风险的评估指标体系，并采用层次分析法确定电子商务交易风险评估指标的权值；然后采用数据挖掘技术——回声状态网络建立电子商务交易风险评估模型；最后对电子商务交易风险评估模型的性能进行分析，具体如图3所示。
5.2 结果与分析
以某個电子商务交易平台的风险数据作为实验，收集到200个样本，每一个样本包含10个输入向量，采用其中100个样本对电子商务交易风险评估结果进行分析。采用层次分析法确定每一指标的权重，各指标的权重值见表1，最后选择6个重要指标作为电子商务交易风险评估模型的输入。
回声状态网络对训练样本进行建模，对100个验证样本的值进行估计，结果如图4所示，从图4的实验结果可以看出，采用数据挖掘技术——回声状态网络可以对电子商务交易风险进行准确评估，评估结果可信度高，可以为电子商务管理员和客户提供有意义的信息。
选择文献[12?13]的电子商务交易风险评估模型进行对比测试，每一种模型执行50次，计算它们的平均评估精度，结果见表2。对表2的电子商务交易评估精度进行对比分析可以发现，本文模型的平均评估精度比文献[12?13]分别提高了2.75%和2.27%，电子商务交易风险的评估结果更加客观、科学。
6 结 语
为了提高电子商务交易风险评估的可靠性，保证用户的正常权益，提出数据挖掘的电子商务交易风险评估模型，采用层次分析法确定指标的权值，使得无用指标没有被选择，采用回声状态网络拟合电子商务交易风险变化的特点，提高了电子商务交易风险评估的正确率，而且通过对比实验分析了其优越性，其评估结果可以为电子商务交易过程提供宝贵的参考意见。
参考文献
[1] 刘韬，蔡淑琴，谢储晖.电子商务交易风险研究评述[J].商场现代化，2007（11）：141?142.
[2] 李瑞轩，高昶，辜希武，等.C2C电子商务交易的信用及风险评估方法研究[J].通信学报，2009，30（7）：78?85.
[3] 徐巧枝，刘东升.一种用于p2p电子商务的信任模型[J].计算机工程与应用，2006（21）：134?138.
[4] ALAM A F， RAO H R， PEGELS C C. Consumer?perceived risk in e?commerce transactions [J]. Communication of the ACM， 2003， 46（12）： 325?331.
[5] 薛君.交易成本视角下的网络消费者行为研究[J].商业时代，2005（29）：53?55.
[6] 井淼.互联网购物环境下的消费者感知风险维度[J].上海交通大学学报（社会科学版），2006，40（6）：47?50.
[7] 伍永锋.基于模糊支持向量机的电子商务交易安全风险评估方法[J].科技通报，2012，28（9）：181.
[8] 李琪，于珊珊.交易成本视角下B2C电子商务网络购物的感知风险研究[J].统计与信息论坛，2010，25（11）：101?106.
[9] 卫志诚，邵堃，刘磊.一种结合客观风险的电子商务交易评估模型[J].计算机工程，2012，38（11）：277?280.
[10] 张徐，高承实，戴青.P2P电子商务中一种基于交易标的额的信任评价模型[J].信息工程大学学报，2010（1）：93?98.
[11] 李莉，杨文胜，蔡淑琴.基于网络中介的电子商务市场交易风险控制[J].系统工程理论方法应用，2004，13（3）：255?260.
[12] 彭冬生，林闯，刘卫东.一种直接评价节点诚信度的分布式信任机制[J].软件学报，2008，19（4）：946?955.
[13] 李道全，吴兴成，郭瑞敏.一种基于二层节点和客观风险的电子商务交易信任模型[J].计算机科学，2016，43（5）：117?121.
[14] 刘颖，时飞飞，赵珺，等.基于改进回声状态网络的高炉煤气产耗预测[J].系统仿真学报，2011，23（10）：2184?2190.
