New Approach for Market Intelligence Using Artificial and Computational Intelligence

Small and medium sized retailers are central to the private sector and a vital contributor to economic growth, but often they face enormous challenges in unleashing their full potential. Financial pitfalls, lack of adequate access to markets, and difficulties in exploiting technology have prevented them from achieving optimal productivity. Market Intelligence (MI) is the knowledge extracted from numerous internal and external data sources, aimed at providing a holistic view of the state of the market and influence marketing related decision-making processes in real-time. A related, burgeoning phenomenon and crucial topic in the field of marketing is Artificial Intelligence (AI) that entails fundamental changes to the skillssets marketers require. A vast amount of knowledge is stored in retailers’ point-of-sales databases. The format of this data often makes the knowledge they store hard to access and identify. As a powerful AI technique, Association Rules Mining helps to identify frequently associated patterns stored in large databases to predict customers’ shopping journeys. Consequently, the method has emerged as the key driver of cross-selling and upselling in the retail industry. At the core of this approach is the Market Basket Analysis that captures knowledge from heterogeneous customer shopping patterns and examines the effects of marketing initiatives. Apriori, that enumerates frequent itemsets purchased together (as market baskets), is the central algorithm in the analysis process. Problems occur, as Apriori lacks computational speed and has weaknesses in providing intelligent decision support. With the growth of simultaneous database scans, the computation cost increases and results in dramatically decreasing performance. Moreover, there are shortages in decision support, especially in the methods of finding rarely occurring events and identifying the brand trending popularity before it peaks. As the objective of this research is to find intelligent ways to assist small and medium sized retailers grow with MI strategy, we demonstrate the effects of AI, with algorithms in data preprocessing, market segmentation, and finding market trends. We show with a sales database of a small, local retailer how our Åbo algorithm increases mining performance and intelligence, as well as how it helps to extract valuable marketing insights to assess demand dynamics and product popularity trends. We also show how this results in commercial advantage and tangible return on investment. Additionally, an enhanced normal distribution method assists data pre-processing and helps to explore different types of potential anomalies.Små och medelstora detaljhandlare är centrala aktörer i den privata sektorn och bidrar starkt till den ekonomiska tillväxten, men de möter ofta enorma utmaningar i att uppnå sin fulla potential. Finansiella svårigheter, brist på marknadstillträde och svårigheter att utnyttja teknologi har ofta hindrat dem från att nå optimal produktivitet. Marknadsintelligens (MI) består av kunskap som samlats in från olika interna externa källor av data och som syftar till att erbjuda en helhetssyn av marknadsläget samt möjliggöra beslutsfattande i realtid. Ett relaterat och växande fenomen, samt ett viktigt tema inom marknadsföring är artificiell intelligens (AI) som ställer nya krav på marknadsförarnas färdigheter. Enorma mängder kunskap finns sparade i databaser av transaktioner samlade från detaljhandlarnas försäljningsplatser. Ändå är formatet på dessa data ofta sådant att det inte är lätt att tillgå och utnyttja kunskapen. Som AI-verktyg erbjuder affinitetsanalys en effektiv teknik för att identifiera upprepade mönster som statistiska associationer i data lagrade i stora försäljningsdatabaser. De hittade mönstren kan sedan utnyttjas som regler som förutser kundernas köpbeteende. I detaljhandel har affinitetsanalys blivit en nyckelfaktor bakom kors- och uppförsäljning. Som den centrala metoden i denna process fungerar marknadskorgsanalys som fångar upp kunskap från de heterogena köpbeteendena i data och hjälper till att utreda hur effektiva marknadsföringsplaner är. Apriori, som räknar upp de vanligt förekommande produktkombinationerna som köps tillsammans (marknadskorgen), är den centrala algoritmen i analysprocessen. Trots detta har Apriori brister som algoritm gällande låg beräkningshastighet och svag intelligens. När antalet parallella databassökningar stiger, ökar också beräkningskostnaden, vilket har negativa effekter på prestanda. Dessutom finns det brister i beslutstödet, speciellt gällande metoder att hitta sällan förekommande produktkombinationer, och i att identifiera ökande popularitet av varumärken från trenddata och utnyttja det innan det når sin höjdpunkt. Eftersom målet för denna forskning är att hjälpa små och medelstora detaljhandlare att växa med hjälp av MI-strategier, demonstreras effekter av AI med hjälp av algoritmer i förberedelsen av data, marknadssegmentering och trendanalys. Med hjälp av försäljningsdata från en liten, lokal detaljhandlare visar vi hur Åbo-algoritmen ökar prestanda och intelligens i datautvinningsprocessen och hjälper till att avslöja värdefulla insikter för marknadsföring, framför allt gällande dynamiken i efterfrågan och trender i populariteten av produkterna. Ytterligare visas hur detta resulterar i kommersiella fördelar och konkret avkastning på investering. Dessutom hjälper den utvidgade normalfördelningsmetoden i förberedelsen av data och med att hitta olika slags anomalier

Dynamic segmentation techniques applied to load profiles of electric energy consumption from domestic users

[EN] The electricity sector is currently undergoing a process of liberalization and separation of roles, which is being implemented under the regulatory auspices of each Member State of the European Union and, therefore, with different speeds, perspectives and objectives that must converge on a common horizon, where Europe will benefit from an interconnected energy market in which producers and consumers can participate in free competition. This process of liberalization and separation of roles involves two consequences or, viewed another way, entails a major consequence from which other immediate consequence, as a necessity, is derived. The main consequence is the increased complexity in the management and supervision of a system, the electrical, increasingly interconnected and participatory, with connection of distributed energy sources, much of them from renewable sources, at different voltage levels and with different generation capacity at any point in the network. From this situation the other consequence is derived, which is the need to communicate information between agents, reliably, safely and quickly, and that this information is analyzed in the most effective way possible, to form part of the processes of decision taking that improve the observability and controllability of a system which is increasing in complexity and number of agents involved. With the evolution of Information and Communication Technologies (ICT), and the investments both in improving existing measurement and communications infrastructure, and taking the measurement and actuation capacity to a greater number of points in medium and low voltage networks, the availability of data that informs of the state of the network is increasingly higher and more complete. All these systems are part of the so-called Smart Grids, or intelligent networks of the future, a future which is not so far. One such source of information comes from the energy consumption of customers, measured on a regular basis (every hour, half hour or quarter-hour) and sent to the Distribution System Operators from the Smart Meters making use of Advanced Metering Infrastructure (AMI). This way, there is an increasingly amount of information on the energy consumption of customers, being stored in Big Data systems. This growing source of information demands specialized techniques which can take benefit from it, extracting a useful and summarized knowledge from it. This thesis deals with the use of this information of energy consumption from Smart Meters, in particular on the application of data mining techniques to obtain temporal patterns that characterize the users of electrical energy, grouping them according to these patterns in a small number of groups or clusters, that allow evaluating how users consume energy, both during the day and during a sequence of days, allowing to assess trends and predict future scenarios. For this, the current techniques are studied and, proving that the current works do not cover this objective, clustering or dynamic segmentation techniques applied to load profiles of electric energy consumption from domestic users are developed. These techniques are tested and validated on a database of hourly energy consumption values for a sample of residential customers in Spain during years 2008 and 2009. The results allow to observe both the characterization in consumption patterns of the different types of residential energy consumers, and their evolution over time, and to assess, for example, how the regulatory changes that occurred in Spain in the electricity sector during those years influenced in the temporal patterns of energy consumption.[ES] El sector eléctrico se halla actualmente sometido a un proceso de liberalización y separación de roles, que está siendo aplicado bajo los auspicios regulatorios de cada Estado Miembro de la Unión Europea y, por tanto, con distintas velocidades, perspectivas y objetivos que deben confluir en un horizonte común, en donde Europa se beneficiará de un mercado energético interconectado, en el cual productores y consumidores podrán participar en libre competencia. Este proceso de liberalización y separación de roles conlleva dos consecuencias o, visto de otra manera, conlleva una consecuencia principal de la cual se deriva, como necesidad, otra consecuencia inmediata. La consecuencia principal es el aumento de la complejidad en la gestión y supervisión de un sistema, el eléctrico, cada vez más interconectado y participativo, con conexión de fuentes distribuidas de energía, muchas de ellas de origen renovable, a distintos niveles de tensión y con distinta capacidad de generación, en cualquier punto de la red. De esta situación se deriva la otra consecuencia, que es la necesidad de comunicar información entre los distintos agentes, de forma fiable, segura y rápida, y que esta información sea analizada de la forma más eficaz posible, para que forme parte de los procesos de toma de decisiones que mejoran la observabilidad y controlabilidad de un sistema cada vez más complejo y con más agentes involucrados. Con el avance de las Tecnologías de Información y Comunicaciones (TIC), y las inversiones tanto en mejora de la infraestructura existente de medida y comunicaciones, como en llevar la obtención de medidas y la capacidad de actuación a un mayor número de puntos en redes de media y baja tensión, la disponibilidad de datos sobre el estado de la red es cada vez mayor y más completa. Todos estos sistemas forman parte de las llamadas Smart Grids, o redes inteligentes del futuro, un futuro ya no tan lejano. Una de estas fuentes de información proviene de los consumos energéticos de los clientes, medidos de forma periódica (cada hora, media hora o cuarto de hora) y enviados hacia las Distribuidoras desde los contadores inteligentes o Smart Meters, mediante infraestructura avanzada de medida o Advanced Metering Infrastructure (AMI). De esta forma, cada vez se tiene una mayor cantidad de información sobre los consumos energéticos de los clientes, almacenada en sistemas de Big Data. Esta cada vez mayor fuente de información demanda técnicas especializadas que sepan aprovecharla, extrayendo un conocimiento útil y resumido de la misma. La presente Tesis doctoral versa sobre el uso de esta información de consumos energéticos de los contadores inteligentes, en concreto sobre la aplicación de técnicas de minería de datos (data mining) para obtener patrones temporales que caractericen a los usuarios de energía eléctrica, agrupándolos según estos mismos patrones en un número reducido de grupos o clusters, que permiten evaluar la forma en que los usuarios consumen la energía, tanto a lo largo del día como durante una secuencia de días, permitiendo evaluar tendencias y predecir escenarios futuros. Para ello se estudian las técnicas actuales y, comprobando que los trabajos actuales no cubren este objetivo, se desarrollan técnicas de clustering o segmentación dinámica aplicadas a curvas de carga de consumo eléctrico diario de clientes domésticos. Estas técnicas se prueban y validan sobre una base de datos de consumos energéticos horarios de una muestra de clientes residenciales en España durante los años 2008 y 2009. Los resultados permiten observar tanto la caracterización en consumos de los distintos tipos de consumidores energéticos residenciales, como su evolución en el tiempo, y permiten evaluar, por ejemplo, cómo influenciaron en los patrones temporales de consumos los cambios regulatorios que se produjeron en España en el sector eléctrico durante esos años.[CA] El sector elèctric es troba actualment sotmès a un procés de liberalització i separació de rols, que s'està aplicant davall els auspicis reguladors de cada estat membre de la Unió Europea i, per tant, amb distintes velocitats, perspectives i objectius que han de confluir en un horitzó comú, on Europa es beneficiarà d'un mercat energètic interconnectat, en el qual productors i consumidors podran participar en lliure competència. Aquest procés de liberalització i separació de rols comporta dues conseqüències o, vist d'una altra manera, comporta una conseqüència principal de la qual es deriva, com a necessitat, una altra conseqüència immediata. La conseqüència principal és l'augment de la complexitat en la gestió i supervisió d'un sistema, l'elèctric, cada vegada més interconnectat i participatiu, amb connexió de fonts distribuïdes d'energia, moltes d'aquestes d'origen renovable, a distints nivells de tensió i amb distinta capacitat de generació, en qualsevol punt de la xarxa. D'aquesta situació es deriva l'altra conseqüència, que és la necessitat de comunicar informació entre els distints agents, de forma fiable, segura i ràpida, i que aquesta informació siga analitzada de la manera més eficaç possible, perquè forme part dels processos de presa de decisions que milloren l'observabilitat i controlabilitat d'un sistema cada vegada més complex i amb més agents involucrats. Amb l'avanç de les tecnologies de la informació i les comunicacions (TIC), i les inversions, tant en la millora de la infraestructura existent de mesura i comunicacions, com en el trasllat de l'obtenció de mesures i capacitat d'actuació a un nombre més gran de punts en xarxes de mitjana i baixa tensió, la disponibilitat de dades sobre l'estat de la xarxa és cada vegada major i més completa. Tots aquests sistemes formen part de les denominades Smart Grids o xarxes intel·ligents del futur, un futur ja no tan llunyà. Una d'aquestes fonts d'informació prové dels consums energètics dels clients, mesurats de forma periòdica (cada hora, mitja hora o quart d'hora) i enviats cap a les distribuïdores des dels comptadors intel·ligents o Smart Meters, per mitjà d'infraestructura avançada de mesura o Advanced Metering Infrastructure (AMI). D'aquesta manera, cada vegada es té una major quantitat d'informació sobre els consums energètics dels clients, emmagatzemada en sistemes de Big Data. Aquesta cada vegada major font d'informació demanda tècniques especialitzades que sàpiguen aprofitar-la, extraient-ne un coneixement útil i resumit. La present tesi doctoral versa sobre l'ús d'aquesta informació de consums energètics dels comptadors intel·ligents, en concret sobre l'aplicació de tècniques de mineria de dades (data mining) per a obtenir patrons temporals que caracteritzen els usuaris d'energia elèctrica, agrupant-los segons aquests mateixos patrons en una quantitat reduïda de grups o clusters, que permeten avaluar la forma en què els usuaris consumeixen l'energia, tant al llarg del dia com durant una seqüència de dies, i que permetent avaluar tendències i predir escenaris futurs. Amb aquesta finalitat, s'estudien les tècniques actuals i, en comprovar que els treballs actuals no cobreixen aquest objectiu, es desenvolupen tècniques de clustering o segmentació dinàmica aplicades a corbes de càrrega de consum elèctric diari de clients domèstics. Aquestes tècniques es proven i validen sobre una base de dades de consums energètics horaris d'una mostra de clients residencials a Espanya durant els anys 2008 i 2009. Els resultats permeten observar tant la caracterització en consums dels distints tipus de consumidors energètics residencials, com la seua evolució en el temps, i permeten avaluar, per exemple, com van influenciar en els patrons temporals de consums els canvis reguladors que es van produir a Espanya en el sector elèctric durant aquests anys.Benítez Sánchez, IJ. (2015). Dynamic segmentation techniques applied to load profiles of electric energy consumption from domestic users [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59236TESI

Clustering of Non-Associated Item Sets for Analyzing Show Room Sales Dataset

Market basket analysis (MBA) is a well-liked method for identifying relationships between products that people purchase in a database. It is predicated on association rule mining (ARM), a data mining technique that pulls valuable data from huge databases. Due to consumers using internet applications for online shopping and insurance, an ever-increasing amount of data is generated online. It produces large amounts and, if mined effectively, will greatly benefit society as a whole as well as individuals. So, numerous data science and machine learning-related techniques have been created to gradually unlock the potential. The Clustering of Non-Associated Item Sets (CNAIS) of the Sales dataset used in the Showroom for choosing customers for benefits and web application design is discussed in this study. The CNAIS algorithm implementation process and dataset for this study are discussed

Intelligent modeling of e-Government initiatives in Greece

Over the last two years Greece has employed agile ICT solutions to reduce the administrative burden in front-office G2B transactions. This research supplements historic analysis with fuzzy cognitive maps to offer a multi-dimensional coupling of eGovernment initiatives with digital maturity assessment capabilities and a strategy alignment evaluation framework. This “intelligent x-ray” confirms that front-office technology is important in reducing administrative burden. The digital bypass of bureaucracy seems to be an effective start for Greece. However, this strategy can only serve as a short-term tactical choice. The “intelligent x-ray” provides executive level quantification and traceable reasoning to show that excessive emphasis on front- office technology will soon fail to support a strong eGovernment maturity. Organizational efficiency, interoperability, regulatory simplifications, and change management must also act as important objectives. Only then will ICT deliver its full potential, and the eGovernment maturity will improve significantly even with moderate ICT investments

Model and management indicators in industrial omnichannel (B2B)

The COVID-19 pandemic has driven increases in the provision of services through digital channels, even by more traditional companies. An Omnichannel model of service provision poses new management challenges for companies. This research reviews the literature on Omnichannel Management by companies whose clients are other companies (B2B) and classifies the different areas of research to date. The principal finding is that, despite considerable academic interest in Omnichannel management, there have been few studies of Omnichannel in the B2B field. This emphasizes a significant research gap to address. We have also outlined the Research Agenda to highlight future lines of research

Demand Response in Smart Grids

The Special Issue “Demand Response in Smart Grids” includes 11 papers on a variety of topics. The success of this Special Issue demonstrates the relevance of demand response programs and events in the operation of power and energy systems at both the distribution level and at the wide power system level. This reprint addresses the design, implementation, and operation of demand response programs, with focus on methods and techniques to achieve an optimized operation as well as on the electricity consumer

Evaluation and Assessment of New Demand Response Products based on the use of Flexibility in Industrial Processes: Application to the Food Industry

En el marco de un mercado de la electricidad con precios cada vez más altos y donde la participación de fuentes renovables de generación está jugando un papel cada vez más importante, esta tesis supone un enfoque innovador hacia la participación de recursos de demanda en mercados de operación, prestando una atención especial a segmentos industriales como el sector alimentario con un consumo energético intensivo. En primer lugar, esta tesis describe detalladamente la situación actual de los programas de respuesta de la demanda que existen en diferentes partes del mundo. Este estudio permite concluir que los consumidores no han sido tenidos en cuenta suficientemente en la fase de diseño de los programas existentes, lo que ha provocado la infrautilización de recursos de demanda que, actualmente, permanecen sin explorar. Por otro lado, los consumidores no son conscientes del valor que su flexibilidad podría tener para el sistema eléctrico en su conjunto, ignorando que puedan existir otros agentes dispuestos a pagarles a cambio de reducir sus cargas en períodos determinados. Como resultado, esta tesis desarrolla una nueva metodología para explorar y valorar nuevos mecanismos de respuesta de la demanda donde el punto de vista de consumidores, operadores de red y cualquier otro agente interesado pueda ser tenido en cuenta. Esta metodología, basada en la evaluación y análisis detallado de los procesos, proporciona a los consumidores las herramientas adecuadas para evaluar su capacidad para reaccionar al precio de la electricidad, lo que permitiría al regulador poner en valor el beneficio social de dicha flexibilidad si pudiera ser utilizada en mercados de operación, ayudándole a definir los programas necesarios para utilizar de forma adecuada el potencial identificado por los consumidores. La metodología desarrollada en esta tesis ha sido aplicada satisfactoriamente al sub-segmento de la industria cárnica, por lo que varias fábricas pertenecientes a este segmento han sido estudiadas en detalle. En concreto, la factibilidad de las acciones propuestas ha sido probada y validada satisfactoriamente en una fábrica dedicada a la producción de jamón curado en España, en la que se han evaluado diferentes estrategias de flexibilidad. Finalmente, se ha realizado una evaluación económica de la rentabilidad de la aplicación de las acciones de flexibilidad propuestas tanto para el consumidor como para el sistema eléctrico en su conjunto, donde se han considerado los precios reales de los mercados de operación en España, aun cuando los consumidores no puedan participar realmente en dichos mercados en la actualidad.Alcázar Ortega, M. (2011). Evaluation and Assessment of New Demand Response Products based on the use of Flexibility in Industrial Processes: Application to the Food Industry [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10078Palanci

A Decision Tool for Supplier Selection That Takes into Account Power and Performance

Companies select their suppliers to provide required performance while being successful partners. An important aspect of collaboration is the power relationship between the company and its suppliers. Although the significance of power in supplier selection is acknowledged, published work rarely includes assessment of power. An empirical study on selecting suppliers for new product developments in a major European diesel engine manufacturing company, supported by three smaller studies with electronic engineering companies, frames overall questions regarding the importance of incorporating power into supplier selection and how this might be achieved. This research proposes an approach that assesses both performance and power and integrates the assessment results by modelling the relative effects of power and performance. It positions the suppliers into six scenarios (ideal, satisfying, tolerable, unfavourable, risky and tough) which depict to what extent a supplier is ‘suitable’ to work with. A reverse analysis reviews the relationship when several suppliers appear suitable. An assessment method is developed incorporating both subjective and objective data for qualitative and quantitative criteria. It combines two decision making methods, AHP and TOPSIS, with triangular fuzzy numbers. Multiple judgements from several decision makers are synthesised. This method is adapted for performance assessment of single, group and cross-group suppliers. Weights are calculated for the criteria, and combined with calculations of supplier performance against each criterion to provide an overall assessment and supplier profile. Power is quantified against a set of power determinants and power relations (supplier dominance, buyer dominance and balanced) are determined. The effects of supplier perceptions (objective, optimistic and pessimistic) are estimated in the calculation. The proposed approach involves complex calculations and a prototype software tool is developed with graphical interfaces. The tool includes performance criteria and power determinants collected from literature and allows users to define new ones. Application to an agriculture case enables the sustainable performance of suppliers (farmers) to be evaluated and compared