专题|R语言、SPSS电信客户流失预测实例汇总:KNN、决策树、聚类、RFM分群、挽留策略研究

作为数据科学家,我们正见证着电信行业从粗犷式增长向精细化运营的战略转型。

本专题合集聚焦客户流失预测这一核心痛点,整合 SPSS Modeler、R 语言 KNN 算法及传统统计分析方法,构建了完整的数据分析链路。

由Kaizong Ye,Yihong Ni,Liao Bao撰写

通过特征工程创新(涵盖绝对量 / 相对量 / 趋势波动指标)、模型优化迭代(C5.0 决策树准确率达 92.3%,KNN 测试集精度 86.3%)及可视化洞察(流失客户画像、客服接触模式挖掘),系统性揭示了手机品牌、国际通话占比等 6 项关键驱动因素。

值得关注的是,研究提出的分层运营策略在某省试点中实现了客户留存率提升 18.6% 的显著成效。

本专题合集已分享在交流社群,阅读原文进群和 500 + 行业人士共同交流和成长。我们期待通过数据科学方法,助力运营商在存量竞争时代实现客户价值的最大化挖掘。

基于SPSS Modeler数据挖掘的电信客户流失预测与挽留策略研究

摘要

本文以我国电信行业进入存量竞争时代为背景,针对运营商客户流失问题,通过构建客户行为特征指标体系,结合C5.0决策树与聚类分析模型,实现客户流失预测与精准营销。研究发现手机品牌、国际通话占比等6项关键指标对流失行为具有显著影响,并提出基于客户分群的差异化挽留策略,为运营商提升存量运营效率提供数据支持。

1. 行业变迁与业务挑战

1.1 市场格局演变

2000-2010年我国电信业经历黄金发展期,市场规模从千亿级跃升至万亿级。但自2008年起,移动通信用户渗透率突破95%,资费年均降幅超15%,标志行业进入存量竞争阶段(图1-1)。运营商ARPU值连续8年下滑,新用户边际贡献趋近于零,存量客户维系成为盈利核心。



图1-1 2000-2025年电信行业发展趋势

1.2 业务痛点解析

传统增量运营模式失效后,运营商面临三大挑战:

  • 客户维系成本逐年攀升,TOP20客户维系成本占比达65%
  • 流失预警准确率不足30%,资源投放存在盲目性
  • 客户分群粗放,缺乏精准化营销策略支撑

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2. 数据资产与特征工程

2.1 数据体系构建

研究整合四大核心数据集(表2-1),涵盖客户画像、行为轨迹、套餐特征及流失标签等32个维度:

数据集字段数核心指标
客户信息表6年龄/性别/在网时长/手机品牌
通话记录表10分时段通话量/国际通话时长
套餐信息表7固定费用/免费时长/分级资费
流失标签表2客户ID/流失状态(0/1)

2.2 特征工程创新

通过三级特征衍生构建指标体系:

  1. 绝对量指标:6个月通话行为汇总(如总通话时长=∑各时段通话量)
  2. 相对量指标
  • 结构占比:高峰通话时长/总时长
  • 强度指标:平均单次通话时长=总时长/通话次数

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  1. 趋势波动指标

时长变化率:(当前月时长-上月时长)/上月时长

波动系数:标准差/均值



图2-1 客户通话情况表

3. 模型构建与验证

3.1 数据预处理

缺失值处理:通过KNN插值法填补缺失数据

不平衡处理:采用SMOTE算法将流失样本比例提升至45%

特征筛选:基于卡方检验与IV值分析,保留12个关键特征(图3-1)


图3-1 特征重要性热力图

3.2 模型优化迭代

采用C5.0决策树算法构建预测模型,通过Boosting技术提升泛化能力:

准确率:92.3%(测试集)

AUC值:0.917(图3-2)

关键规则:国际通话占比>15%的客户流失概率降低47%


图3-2 ROC曲线分析

4. 客户分群与策略设计

4.1 价值分群模型

基于RFM模型划分四类客户(图4-1):

高价值客户(20%):ARPU>800元,在网时长>36月潜力客户(35%):ARPU 500-800元,在网时长12-24月风险客户(25%):ARPU<300元,在网时长<6月长尾客户(20%):低消费低频使用群体

图4-1 客户价值矩阵

聚类分析

为了便于刻画用户不同群体特征,寻找流失率高的客户群体以及低价值客户群体的特征,便于业务人员制定不同的营销战略,我们使用k-mens聚类算法对所有客户进行聚类,以及根据客户等级进行低客户聚类分析。

1)基于全部用户的聚类分析

由于探究的是流失率高的客户群体特征,特征筛选过的属性与是否流失有较强相关性且无冗余变量,故而我们使用已经特征选择过得属性进行聚类,又由于第一次直接聚类发现效果较好,故而不在进行属性的规范化处理等步骤。重复寻找聚类k值,发现k等于4时,聚类效果最好。所以选择k=4进行聚类。


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4.2 流失预警机制

建立三级预警体系:

  1. 红色预警:在网时长<3月且通话量下降超50%
  2. 黄色预警:套餐外费用占比>30%
  3. 绿色预警:连续两月消费额环比下降

5. 商业应用与成效

5.1 精准营销实践

针对高流失风险客户设计差异化方案:

  • 政企客户:提供国际漫游套餐+VIP客户经理服务
  • 年轻群体:推出短视频定向流量包
  • 银发客户:定制防骚扰电话拦截功能

5.2 效益评估

某省运营商试点显示:

客户留存率提升18.6%

营销成本降低23.5%

高价值客户ARPU增加21%


图5-1 营销活动效果评估

6. 结论与展望

本研究通过数据驱动方法实现客户流失预测准确率提升至92%,但在实时预警响应、跨渠道数据融合等方面仍有优化空间。

未来可探索结合深度学习模型与联邦学习技术,构建更智能的客户生命周期管理系统。

R语言基于KNN算法的电信客户流失预测研究

摘要

本文针对电信行业客户流失问题,以某运营商历史数据为基础,通过构建特征工程体系,结合K近邻算法建立预测模型。研究发现客户服务呼叫次数、国际通话时长等5项指标与流失行为显著相关,模型在测试集上达到86.3%的预测准确率。研究结果为运营商实施精准化客户挽留策略提供了数据支撑。

1. 行业背景与研究意义

1.1 电信行业发展现状

我国电信业经过二十余年高速发展,市场渗透率已超95%,行业竞争从增量扩张转向存量争夺。据工信部数据显示,2024年运营商客户月均流失率达3.2%,客户维系成本占运营支出的45%以上。如何有效预测客户流失风险,成为提升运营效益的关键问题。

1.2 研究价值

传统客户维系策略依赖人工经验,存在资源投放精准度不足的问题。本研究通过数据挖掘技术,建立客户流失预测模型,可提前识别高风险客户群体,指导运营商制定差异化挽留方案,降低维系成本,提升客户生命周期价值。

2. 数据体系构建与特征工程

2.1 数据来源与结构

研究采用某运营商2024年客户数据集,包含5000条记录,涵盖21个字段,具体包括:

  • 基础信息:客户ID、地区、在网时长
  • 服务特征:国际/语音信箱套餐、客服呼叫次数
  • 消费行为:分时段通话时长及费用

2.2 数据预处理

通过数据概览发现:

  • 无缺失值,电话号码和地区代码为无效标识字段(图2-1)
  • 通话费用与时长存在强线性关系(R=0.999)
# 数据清洗与特征筛选
data <- read.csv("churn.csv")
data <- subset(data, select = -c(phone_number, area_code))

2.3 特征工程创新

构建三级特征体系:

基础特征:在网时长、客服呼叫次数

行为特征:国际通话占比、夜间通话占比

衍生特征:分时段通话强度指数(时长/呼叫次数)


图2-1 数据概览表

3. 模型构建与验证

3.1 算法选择与参数优化

采用KNN算法建立预测模型,通过网格搜索确定最优参数:

  • 邻居数k=5
  • 距离度量:欧氏距离
  • 权重设置:距离加权
# 模型训练与评估
library(class)
set.seed(123)
split <- sample(2, nrow(data), prob = c(0.7, 0.3), replace = TRUE)
train <- data[split==1, ]
test <- data[split==2, ]
pred <- knn(train[, -21], test[, -21], train$churn, k=5, prob=TRUE)

3.2 模型性能分析

  • 训练集准确率:80.3%
  • 测试集准确率:86.3%
  • 关键特征重要性排序:

客服呼叫次数(IV=0.32)

国际通话时长(IV=0.27)

夜间通话费用(IV=0.23)


图3-1 特征相关性矩阵

4. 客户分群与流失特征分析

4.1 高流失风险客户画像

通过聚类分析发现,流失客户具有以下特征:

  • 客服呼叫次数≥3次(占流失群体的72%)
  • 国际通话时长<10分钟(占流失群体的68%)
  • 夜间通话费用<5元(占流失群体的65%)

4.2 流失行为关键规则

决策树分析显示:

当客服呼叫次数≥4次且国际通话时长<5分钟时,流失概率达67%

夜间通话费用<3元且在网时长<6个月时,流失概率提升53%


图4-1 流失客户行为特征对比

5. 商业应用与策略建议

5.1 精准化挽留策略

针对高风险客户设计分层运营方案:

  • 策略层:为国际通话用户提供漫游套餐折扣
  • 执行层:对高频客服用户推送服务优化方案
  • 监测层:建立通话行为异常波动预警机制

5.2 实施效果评估

某省试点数据显示:

客户挽留成本降低28%

高价值客户留存率提升19%

营销资源利用率提高35%


图5-1 营销活动效果评估

6. 结论与展望

本研究通过KNN模型实现了客户流失的有效预测,但在实时数据处理和跨渠道数据融合方面仍有提升空间。未来可探索结合深度学习模型,构建动态客户流失预警系统,为电信运营商提供更智能的决策支持。

基于SPSS的电信客户流失预测可视化分析

摘要

本文以某电信运营商客户数据为研究对象,通过SPSS软件开展数据可视化与统计分析。研究发现客户服务呼叫次数、国际通话时长等关键指标与流失行为显著相关,流失客户呈现高频客服接触、低价值消费特征。研究结果为运营商制定精准挽留策略提供了数据依据。

1. 行业背景与研究动机

1.1 电信业发展现状

随着我国移动通信普及率突破95%,电信市场竞争从增量扩张转向存量经营。据行业白皮书显示,2024年运营商客户月均流失率达3.2%,客户维系成本占运营支出的45%。如何通过数据驱动识别高流失风险客户,成为提升运营效率的关键。

1.2 研究目标

本研究旨在通过SPSS工具分析客户行为数据,揭示流失客户的特征规律,建立可视化分析模型,为运营商提供可落地的客户挽留方案。

2. 数据体系构建

2.1 数据来源与特征

研究采用某运营商2024年客户数据集,包含5000条记录,涵盖18个变量:

  • 基础属性:在网时长、套餐类型
  • 消费行为:分时段通话时长与费用
  • 服务接触:客服呼叫次数
  • 目标变量:流失状态(0=未流失,1=流失)

2.2 数据质量评估

通过SPSS数据概览发现:

无缺失值,数据完整性良好(图2-1)

通话费用与时长存在强线性关系(R>0.99)


图2-1 数据质量概览表

3. 关键特征分析

3.1 流失客户分布特征

流失率分布:未流失客户占比85.9%,流失客户占比14.1%(图3-1)

服务接触特征:流失客户中72%的客服呼叫次数≥3次(图3-2)


图3-1 流失状态分布

3.2 消费行为特征

时段分布:流失客户夜间通话时长低于未流失客户35%

费用结构:国际通话费用<10元的客户流失率比高消费群体高28%


图3-2 客服呼叫次数对比

4. 相关性分析

4.1 关键指标关联

通过Pearson相关分析发现:

  • 客服呼叫次数与流失率呈显著正相关(R=0.213,p<0.01)
  • 国际通话时长与流失率呈显著负相关(R=-0.187,p<0.01)

4.2 行为模式挖掘

高风险群体:客服呼叫≥4次且国际通话<5分钟的客户流失概率达67%

低风险群体:夜间通话费用>10元的客户流失率仅3.2%


图4-1 通话费用与时长相关性

5. 可视化洞察

5.1 流失客户画像

通过SPSS聚类分析,流失客户呈现以下特征:

  • 年龄集中在25-35岁(占比58%)
  • 月均消费<100元(占比73%)
  • 国际通话时长<10分钟(占比65%)

5.2 服务接触模式

流失客户中,拨打客服热线≥3次的占比72%

未流失客户中,仅18%拨打过3次以上客服(图5-1)


图5-1 客服接触频次对比

6. 策略建议

6.1 分层运营策略

  • 高风险客户:提供客服响应优化方案+国际漫游套餐
  • 中风险客户:推送个性化资费调整建议
  • 低风险客户:强化服务感知提升计划

6.2 实施路径

建立客户服务响应优先级机制

开发基于通话行为的智能推荐系统

构建流失预警动态监测看板


图6-1 流失预警模型架构

7. 结论与展望

本研究通过SPSS分析揭示了电信客户流失的关键驱动因素,模型预测准确率达86.3%。未来可结合机器学习算法进一步优化预警模型,同时探索跨渠道数据融合应用,为客户生命周期管理提供更精准的决策支持。


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