李梦薇  周俪  陈子睿  钟燕娟  李强 宁德师范学院经济管理学院

基金项目：国家大学生创新创业训练计划项目“基于数字孪生技术的企业智能营销策划模拟系统”(项目编号：202210398018)；宁德师范学院“科研发展资金”项目（项目编号：2021FZ15）

摘要：高效、精准、且具有可行性的营销策划，是帮助企业在激烈的市场竞争环境中脱颖而出的助推器。伴随数字经济的不断发展，数字孪生技术的应用与发展促进了各个新兴产业的发展，同时也为企业的发展提供了机遇与挑战。对于企业来说，传统营销方式已经远不能满足他们需要，数字孪生的出现为其提供了一种更加有效率的营销方式。通过将数字孪生技术与企业营销策划融合发展，利用网络爬虫技术构建数据库，形成基于数字孪生技术的企业智能营销策划模拟系统，可以为企业提供精准、高效、具有可行性的营销策划，帮助企业在优胜劣汰的市场竞争中更具优势，进而促进企业长足发展。

关键词：数字孪生；企业营销策划；数据库；网络爬虫

一、引言

随着互联网不断深入发展，数字技术加快创新应用，我国的数字经济转向新发展阶段。2019年数字孪生概念第一次被提出，经过时间的推移发展，数字孪生在我国不断深化发展，其发展对我国经济来说是一个助推器，对作为国民经济细胞的企业来说，是机遇也是挑战。营销是企业生产和发展的秘诀，在数字化时代，传统营销方式已经远不能满足企业发展需要，也需要与时俱进，与时代相结合。数字孪生的出现为其提供了一种更加有效率的营销方式，数字孪生技术是数字经济发展新趋势和重要抓手，其将逐步成为新一轮科技革命和产业变革中加快工业数字化转型的重要助推力量^[1]。例如，在当今高度竞争的市场中，对企业而言缩短产品的上市时间和提高产品开发性能的雄心推动了复杂虚拟产品模型的应用。数字孪生作为一组链接的操作数据工件和仿真模型，具有适合其企业营销策划预期目的的粒度，并在整个产品生命周期中进行演变，进而对企业的发展起到一定的助推作用^[2]。目前数字孪生主要应用于工业方面，在经济营销方面并未全面进行结合，因此数字孪生与经济营销的结合发展前景广阔，且数字孪生式的营销相比于传统的营销方式具有独特的优势^[3]。本研究旨在为企业制定更加具有针对性的营销策划，通过大数据技术建立数据库，掌握实时的大数据，并且通过数字孪生构建与真实世界动态一比一的虚拟信息平台——数字孪生，基于数字孪生模拟营销策划的实施性、可行性，通过数字孪生的多学科、多物理量、多时间尺度、多概率的多维仿真过程，从而为企业提供切实可行的策略。一方面，减轻企业经济负担与实施风险；另一方面，帮助企业明确未来的发展目标，更好地赢得市场竞争，掌握市场主流。

二、数字孪生的定义及特征

数字孪生是指充分利用物理模型、传感器更新、应用历史等数据，在虚拟空间中进行映射，将多科学、多物理量、多尺度、多修改相结合的仿真过程，以显示相应物理设备的整个生命周期过程。它是物理世界和虚拟世界之间的桥梁，实现两者的实时交互通信、虚实互控、自我迭代优化和更新。

数字孪生的共同特征是多源异构数据融合（数字孪生的核心元素是数据，它来源于物理试题、操作系统、传感器等），数据驱动的精确映射（数字孪生系统的主体是根据物理实体和行为逻辑建立的数据驱动模型）智能分析有助于决策（并通过使用数字孪生中的大量历史和实时数据，结合先进的算法模型，有效地反映数字世界中对象的状态和行为）。       

三、基于数字孪生技术的企业营销模拟系统

在数字化时代，企业长期稳定的发展需要一个高效、智能、精准的营销策略，对消费者营销体系建设提出新的要求，基于数字孪生技术所构建的企业营销模拟系统，能够实现新营销的精准化、数据化、智能化，提升了企业的经营效益[4]。

（一）数据库设计

数据库我们可以类比为一个仓库，我们根据数据的组织和结构对数据进行分类、存储、管理和分析等一系列操作处理，该数据库是长期在计算机内进行存储，且具有组织性、共享性、可方便管理大量数据的集合。而数据库技术是一种对数据库的结构、存储、设计、管理和应用的基本理论和实现方法进行研究，从而实现对数据库中的数据处理、分析和理解的技术。因为数据库技术的研究对象是网络上的各种数据，所以数据库技术也是针对数据进行统一管理和分类，按照相应的类别和结构对不同类别结构的数据建立相应的数据库来进行数据的存储。而数据的获取过程则是通过大数据和Python爬虫技术实现数据的收集获取，数据通过数据库、网络储存、数据中心、云存储进行海量数据的存储，再运用深度挖掘技术，对数据进行深入挖掘、深度整理和深度分析，使数据的质量及其真实性得到保障。同时，也能使繁杂的数据简易且准确化，使企业在信息量庞大的数据库中能快速地找到对本公司有用的信息。

（二）系统需求

本系统的功能作用在于为企业制定更加具有针对性的营销策划，通过大数据技术建立数据库，掌握实时的大数据，通过数字孪生构建与真实世界动态一比一的虚拟模拟场景。

数据搜集：Web crawler(又称为网页蜘蛛)，可分为通用网络爬虫、聚焦网络爬虫、增量式网络爬虫三类，其功能为爬虫根据一定的规则对万维网信息的程序或者脚本进行自动抓取，从而达到数据收集的目的。其中一些通过用户进行网页搜索和登录访问之后得到的深层信息的网络爬虫从一些种子URL扩充到整个web，为许多搜索引擎（如谷歌、百度等）和提供网址服务的提供商采集他们所需要且对其有益的的市场数据。网络爬虫的搜集范围和数量可以非常广泛和庞大，数据搜集方法对于爬虫爬行速度和数据存储的空间都有非常严格的要求。

数据存储：使用NAS（Network Attached Storage）数据存储方式，NAS全面提高了自身数据存储的存储速度和存储效率，提高了自身存储数据的能力。NAS通过使用类似于网线连接时所使用到的磁盘阵列的连接方法，使得NAS获得了磁盘阵列所具有的存储容量大、效能高、可靠性强的特点。NAS是一种属于部件级别的存储方式，引用到网络拓扑结构的概念，将NAS中的存储设备连接到计算机群上。因此，造就了NAS无需依赖电脑的服务器端直接上网和通用的计算机操作系统的特点。

NAS整个系统的管理和设置也非常的简单，可以做到真正的随时使用，并且不会因为物理位置的改变而受影响，非常灵活。因为NAS是针对用户专门设计的一个存储方式，是一个数据存储专用的简易计算机存储操作系统，且NAS对于服务器而言相对独立，单独为网络数据存储而研究开发的一种文件服务器来连接存储设备，NAS自己就可以形成一个独立的存储网络进行使用。这样存储的好处为不需要依赖于服务器，作为网络节点存在于网络中，可以对所有的网络用户进行数据共享，实现数据的可靠性、共享性、时效性等性能。NAS是按照TCP/IP协议进行通信，以文件的I/O传输接口形式进行数据的传输，管理容易且成本低。

使用备份存储器进行数据的定期备份，确保数据因事故造成数据的丢失。备份存储器和设备用于确保数据不会由于灾难、故障或欺诈事件而丢失。他们定期将数据和应用副本复制到单独的辅助设备，然后使用这些副本进行灾难恢复。备份设备可以是HDD、SSD、磁带机或服务器，但备份存储器也可以作为服务提供，称为备份即服务（BAAS）。与大多数“即服务”解决方案一样，BaaS 提供低成本的选项，用于保护数据，以易于扩展的方式将数据保存到远程位置。

本系统的性能需求:

1.数据收集和计算的性能需求：收集的数据量繁多，需要每天至少能处理5亿条数据，对数据进行收集和整理分析操作。

2.数据收集性能需求：每天抓取2000万条以上的URL。

3.系统适用性：系统能够适用于企业的计算机，通过对系统运行的管理达到使系统平稳高效运行的目的。

4.系统方便性：对于数据库中收集到的大量且数据种类繁多复杂的数据信息，系统可以以图形界面与数字形式等人性化的方式提交给管理人员，使其能够比较方便直观的了解系统运行状态，从而减轻系统维护工作人员工作负担。

（三）系统整体设计

该系统结合互联网数据采集、大数据处理、网路爬虫等技术，为企业创建营销数据库，系统根据企业提出的营销目标，利用营销数据库进行市场研究与分析，生成符合企业要求的营销策划。再利用数字孪生技术对生成的营销策划进行模拟预测，通过模拟预测可检验该营销策划是否适合企业发展，是否满足企业所提出的营销目标。如果可行，系统直接输出方案，企业可以在最大程度上缩短时间并且实施成功的营销策划；倘若不可行，系统会无限次返回修改模拟直到模拟预测成功最终输出。简言之这个过程就是利用数字孪生将营销策划方案进行多次的完整生命周期模拟演变，在演变的过程中可以无限次去修改策划，以达到最好的营销效果，促进企业的长足发展。具体的系统整体设计路线如图1所示。

图1 系统整体设计路线

（四）系统功能模块详细设计

1.营销策划内容模块

营销策划是基于企业的战略目标、营销状况，通过企业对企业产品、价格、服务、创意等角度的设计和规划，实现个人与企业之间的交流过程。根据内容分为营销策划、市场细分、产品创新、营销策略设计和营销组合4P组合四个方面。

该系统通过大数据网络爬虫技术获取营销策划所需各行各业的多方面数据内容，并且实时更新替换。以下为系统营销策划制定的工作流程。

首先，该系统通过新建的大数据库爬虫来的数据，结合客户企业提出的要求，对其进行整体的环境分析：宏观环境分析、竞争环境分析和消费者分析；其次，利用SWOT分析法评估企业内部的劣势、优势以及外部的威胁、机遇；再次，掌握好这些分析数据后，该系统利用数据技术对其进行市场选择与定位、细分市场；然后，对营销战略进行选择，确定一个战略目标，并且在市场营销4P数据库中选择合适的产品策略、价格策略、渠道策略和促销策略，对其公司目标策划展开可行性分析研究；最后，再利用数字孪生技术对系统制定出的完整策划进行模拟实践。

2.数字孪生系统架构模块

根据杨一帆（2022）通过数字孪生的不同定义，总结出数字孪生技术主要包含了3个关键特性：物理实体，虚拟模型、连接和数据。三种关键特性之间的关系即物理实体通过规定的数据模型建立起与虚拟模型相对应的连接^[4]。本系统的物理实体，则是数据库里的数据以及制作出来的营销策划内容，而虚拟模拟则是模拟预测营销策划方案的可行性。且虚拟模拟是将物理实体从多维、多时空尺度等多方面进行仿真和刻画并能够构建基于物理实体的真实模型，具体内容和行为准则等。本质是一种在计算机中的真实映射，时刻保持着和物理实体之间的联系，并根据物理实体的变化相应的做出对应的变化。虚拟模型作为物理实体的忠实映射，必须拥有和物理实体交互连接和同步更新的功能，要求虚拟模型能够实时与物理实体保持同步。最后连接方式和数据是数字孪生过程中非常重要的一环，架构起了物理实体和虚拟模型之间的桥梁并产生数据流。

第一阶段：数字孪生在营销策划内容模拟预测

对于传统的人为制作营销策划方案，其内容缺乏一定的丰富性与多样性，没有实质性的实践操作，并且耗时长，较依赖人力成本，一定程度上实时性不高。而数字孪生系统可以极大的提升制作营销策划方案的周期时长，丰富方案内容，减少人力资本，更有实践操作性。

该系统通过数字孪生技术对营销策划方案进行虚拟建模，然后在计算机中构建虚拟架构，观察虚拟模型在仿真环境下一定时间内的各项变化来预测和评估真实营销策划方案在未来时间范围内的各种可能性。

数字孪生技术可以对营销策划方案的需求进行快速地配置并且建立相对应的数字孪生虚拟模型，借助大数据分析和历史数据，在方案制作初期就可以迅速的确定方案需要使用的组件配置，并拟合得到成品的雏形。在建立了相对应的数字孪生虚拟模型之后，通过将虚拟模型放入高度还原的虚拟仿真环境中进行测试，可以得到虚拟模型在仿真环境中的运行轨迹，并通过多次重复的仿真获得多组运行轨迹数据，对数据进行整合和处理，可以得到真实方案在真实环境下的运行轨迹。

营销策划方案模拟测试阶段对方案的虚拟模型进行了虚拟运行轨迹的判断，保证了方案的有效性和可用性，并极大程度的为之后的实施过程简化了时间和人力成本。

第二阶段：数字孪生对营销策划内容无限次复现

从最根本的概念上来说，数字孪生就是将实物进行虚拟化，可以使人清楚认识到实物的内部结构和本质，并且将画面通过计算机的某种软件界面进行复现。本系统功能是将各个公司所撰写的营销策划，主要对于其中对策划实行之后的运营模式与经济情况进行模拟复现。

“复现”意思是通过一定的电脑操作，将虚拟化的实物进行数字化，并且出现在电脑画面上，形成人眼所能够看到的虚拟事物。“数字化”将现实中的实物通过绘画和一系列的电脑操作将实体转换成电脑画面上能够直观看出实物的内部结构的过程称之为数字化。本系统通过在数据库中所收集的当下的经济情况与市场调研数据作为支撑，构建模拟当下现实中各公司的现状，对公司的营销策划进行模拟实施，通过模拟运营之后所得出的结果，例如风险级别、盈利亏损等方面，对该策划做出数据评估，最终得出该公司策划是否适合当下市场经济情况实施，从而降低公司因本策划的实施对公司造成的伤害。

图2 实物数字化

 

图3 实物复现

3.数据监测技术模块

使用嵌入式系统日志收集装置、记录系统及方法。我们通过大数据技术与网络爬虫技术进行数据的获取后，进行数据的分析与整理，在将整理分析好的数据存入数据库中的同时，添加数据监测模块，以此来监测存入数据库的数据的数量、类别等数据信息，从而记录每条处理后的数据都存入数据库中的具体存储路径。

当公司员工需要调用数据库的数据，可通过身份认证进行数据调取，而后台记录工作人员所调取数据内容和相关类别，并且在后台生成相应的调取日志与访问记录，通过图文方式与数字方式进行存储于系统后台，公司可以通过身份认证成功后进入后台对系统日志、登录信息和访问记录进行查看，从而保证数据的安全性，防止因数据窃取丢失而给公司带来经济上与名誉上的损失。

4.系统的优点

基于数字孪生技术的企业智能营销策划模拟系统的优点如下：

一是高效率、耗时短。根据企业需求，结合数据库市场信息，智能生成构建企业营销策划方案，降低人为书写所带来的干扰，减少人为反复修改营销策划的过程。

二是节约成本资源。数字孪生利用强大的无限次复现能力对营销策划进行从虚拟设计到物理设计有无限次复现，大幅度减少物理样机的试验次数，节省资源浪费与损耗。在企业营销需求方面使用企业营销数据库进行营销策划的生成构建，并且使用数字孪生技术对营销策划进行虚拟化操作并进行模拟，产生营销策划模拟报告，为企业提供经济依据与实施基础，减少企业的试验营销，减少人力、财力方面的大量损耗与付出，提高企业经济实力。

三是具有高度符合现实性。通过虚拟化操作构建与真实世界一致的动态变化虚拟信息模型，并且根据数据库数据信息生成与当前市场一比一还原的虚拟市场，使得企业更深层次的了解本企业营销策划在当前经济市场条件下的可实施性、可操作性;

四是能够精确掌控营销信息。使用大数据技术可以实时更新全要素、全生命周期的数据为基础，实时掌握市场动态，为企业掌握全面、可靠的经济资源与信息;

五是能够提前预测企业的营销问题。通过数字孪生模拟技术，可以提前预测企业营销方面所出现的问题，防止故障与问题的出现，减少该问题的发生而造成企业不可挽回的损失与时机。

四、数字孪生技术未来发展趋势

    目前，数字孪生技术与经济营销结合实践不足，今后还需要进行更加深入的探究与优化，有待从以下几个方面进行加强：

一是由于市场瞬息万变，数据会不断变化，因此需要提高系统对数据质量的管理并进行定期、高频率地不断更新，对数据库中的每个数据字段创建一个衰减率，概括为数据内容的失效速度。因为如果每个数据字段有了创建好的衰减率，再结合数字孪生实时数据对其实现理解、学习、推理，就可以精准确定数据的更新频率和哪些数据需要定期更新，为系统提供更加精确的数据信息。

二是由于目前数字孪生主要应用于工业方面，在经济营销方面并未全面进行结合，且数字孪生应用场景仅被开发不到1%^[5]，所以该项技术还存在一定的不完善之处，它需要不断进行修改和突破创新，将其应用到在实际应用中具体问题具体分析，，以便更好的服务于企业。

三是由于时间和个人的能力有限，还有很多的不足之处，目前系统功能设计可能还存在比较粗糙的部分，还需要进一步的改进升级。

综上所述，随着数字化的不断发展，数字孪生在国内外各行各业不断的被实践应用，相信数字孪生与经济营销的结合会不断的加深融合，同时在激烈的市场竞争中高效、符合企业实情、实施风险低、具有可行性的数字型营销策划才能够为企业发展带来真正意义上的成功与长久。

参考文献：

[1]刘震.数字孪生:企业数字化未来之门[J].软件和集成电路，2020(11):10-14.

[2]Schleich B , Anwer N , Mathieu L , et al. Shaping the digital twin for design and production engineering[J].CIRP Annals-Manufacturing Technology, 2017, 66(1):141-144.

[3]Semeraro C,Lezoche M,Panetto H,et al.Digital twin paradigm:A systematic literature review[J].Computers in Industry,2021(130-):130.

[4]郭娟，郑焘.基于综合营销体系的智能营销管控系统构建与研究[J].邮政研究，2022，38(03):23-29.

[5]杨一帆，邹军，石明明，李月峰，杨波波，王洪荣，施成章，金龙悦，路鑫.数字孪生技术的研究现状分析[J].应用技术学报，2022，22(02):176-184+188.