赛道 C:汽后配件需求预测问题
在汽后行业的供应链管理中,精准的需求预测是后续管理及决策的基础。各个汽后配件即为一个库存单位(SKU,Stock Keeping Unit),如果可以准确预知未来对于各个配件的市场需求,就可以提前将库存放在靠近需求的仓库中,从而降低库存成本,同时保证订单的按时履约。
在需求预测问题中,一般通过历史一段时间的订单情况,结合各配件的属性, 得到未来一段时间的预测值。汽后行业所面临的需求预测问题可以分为两类:
- 通过分析历史需求,得到未来一段时间的“点预测”,即为对未来的确定性预估。此种预测准确率有很多评价指标,较常用的指标为 1-wmape 和 1-smape, 定义如下:
- 通过分析历史需求的分布情况,得到未来一段时间的“区间预测”,对未来的不确定性(分位数)进行预估。例如给出 90%的分位数预测,表示的是我们认为未来需求量不超过该预测值的概率为 90%。
以上两类预测问题均有着较广泛的应用背景,然而汽后领域会面临历史需求数据的诸多挑战,其中一个比较普遍的问题是数据的间断性,即在时间序列中存在大量的 0 值,造成整体需求序列的不稳定性。对于此类需求序列的划分及处理策略,往往决定着汽后配件需求预测的准确性。
附件为一份某汽后商家的“历史配件订单表”,包含了 2022 年 1 月 1 日至
2023 年 7 月 31 日 wh1 仓库的订单,订单中已指明配件(SKU)编码及需求量, 可用于预测后续各配件在本仓库的需求量。其中同一天、同一仓库、同一配件, 可能一天会存在多个订单,则当天该仓库对该配件的需求量可进行加和处理,若
不存在订单,则当天需求量为 0。
根据以上信息,请你们建立数学模型完成以下问题:
问题 1 使用“历史配件订单表”中的数据,预测出各商家在本仓库的配件
2023 年 8 月 1 日至 2023 年 8 月 31 日的需求量,请将预测结果以表格的形式列在正文中,并说明你们如何评价历史回测期间的准确率。
问题 2 使用“历史配件订单表”中的数据,对各商家在本仓库的配件 2023
年 8 月 1 日至 2023 年 8 月 15 日的需求量进行区间预测,分别给出各配件在本仓库 10%、30%和 70%、90%分位数的预测值,请将预测结果以表格的形式列在正文中。请说明解决此问题时,给出了哪些基本假设。同时讨论你们如何评价历史回测期间,各分位数预测的准确率。
问题 3 使用“历史配件订单表”中的数据,根据数据分析及建模过程,这些由配件日需求量形成的时间序列如何分类,研究每一类的特征,从而帮助你们进行更加精准的预测?