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數(shù)據(jù)驅(qū)動的需求預(yù)測和智能補貨賦能高效供應(yīng)鏈管理
編輯:雁楓 [ 2020-12-11 9:18:48 ] 智慧零售與餐飲
數(shù)字標牌商業(yè)顯示

零售究其本質(zhì),是效率與服務(wù)的結(jié)合 ——《零售管理》巴里 伯曼
    傳統(tǒng)零售目前數(shù)智化程度的不足,導(dǎo)致許多需求預(yù)測全靠從業(yè)人員的“專家經(jīng)驗”。這種純粹憑個人經(jīng)驗和感覺的預(yù)測方式使得供應(yīng)鏈庫存經(jīng)常高企,同時又有很多爆品的缺貨發(fā)生。新零售帶來的渠道數(shù)字化變革旨在使所有的預(yù)測和決策都“有數(shù)可循”,從根本上解決“人治”帶來的諸多困難和不確定性,使得完全通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的需求預(yù)測和智能補貨成為可能。
    需求預(yù)測在供應(yīng)鏈管理體系中的重要性
    供應(yīng)鏈流程作為企業(yè)價值實現(xiàn)的核心流程,需要平衡面向市場的客戶需求和企業(yè)中長期的產(chǎn)品戰(zhàn)略,實現(xiàn)短期感知需求和長期塑造需求的一致性協(xié)同。感知需求主要來源于終端,側(cè)重于短期的需求,而塑造需求主要來源于產(chǎn)品戰(zhàn)略,是基于公司對客戶和競爭對手分析后進行規(guī)劃制定的。


 
圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

目前,在需求計劃這部分,集團性企業(yè)往往銷售渠道復(fù)雜、產(chǎn)品類型多,終端的能力水平不一樣,同時缺少工具層面和組織層面的支撐,預(yù)測管理沒有延伸到前端,通常由總部兜底式管理,往往導(dǎo)致積壓與缺貨長期并存的現(xiàn)象。
    基于細分的產(chǎn)品市場策略,進行需求和承諾是非常關(guān)鍵的,以執(zhí)行細分政策和盈利的客戶服務(wù)戰(zhàn)略。承諾分配是保留庫存或能力的過程,需要建立資源分配的優(yōu)先級,借助完整的分配和訂單承諾,建立供應(yīng)鏈各鏈條嚴肅的層層承諾和雙向約束機制,企業(yè)可以實現(xiàn)很多的供應(yīng)鏈細分的運營目標。
    供應(yīng)鏈信息要對前端透明,減少溝通層次提供溝通效率,高效精準的提前指導(dǎo)分公司業(yè)務(wù)運作,比如和商家的業(yè)務(wù)協(xié)同、市場活動安排等。


前端把需求優(yōu)先級傳給后端,后端按優(yōu)先級進行資源分配,實現(xiàn)訂單制下的供應(yīng)鏈優(yōu)化。
    企業(yè)供需的平衡,以取得資源得最大化利用,是一個從粗到細的過程,根據(jù)企業(yè)的產(chǎn)品戰(zhàn)略,在不同的計劃層次解決不同的關(guān)注要點,可以分為年計劃,月計劃,周計劃和日計劃。在年計劃層面,關(guān)注戰(zhàn)略物資的保障;在月/周計劃,關(guān)注關(guān)鍵物資和能力的保證,減少波動率;在日計劃層面,強調(diào)全BOM的物料和能力保證,計劃的可執(zhí)行性。
    在機器學(xué)習(xí)的范疇,需求預(yù)測是一個典型的“回歸”(Regression)問題。算法可以通過歷史數(shù)據(jù),以真實銷量作為數(shù)據(jù)樣本,不斷調(diào)整模型參數(shù),自動的學(xué)習(xí)到預(yù)測的最優(yōu)解。我們需求預(yù)測的總體方法也是以機器學(xué)習(xí)模型作為主線的不斷迭代。
    因此要讓新零售的補貨系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前庫存狀況智能的生成補貨策略,除了要通過庫存模型對現(xiàn)實的情況進行抽象,簡化為整數(shù)規(guī)劃模型之外,我們還需要對未來的需求分布進行精準的預(yù)測并作為庫存模型的重要輸入。
    比如經(jīng)銷商或門店通常會設(shè)置一個安全庫存值以及觸發(fā)補貨的條件,在以往這相當(dāng)依賴于人工經(jīng)驗。而由于市場受季節(jié)、天氣、節(jié)日、促銷等復(fù)雜因素影響,人工主導(dǎo)無法做到精準預(yù)測,安全庫存值定的太高可能會帶來較高的成本,安全庫存值設(shè)得太低則容易缺貨、影響消費者體驗。
    在不同的時間不同的情況下,安全庫存的臨界點也會不同,最終實現(xiàn)科學(xué)的需求預(yù)測及智能補貨。通過大數(shù)據(jù)及智能算法,使得平均缺貨率下降了10~15%,庫存下降10%。無論是消費者體驗還是物流成本都得到了很好的優(yōu)化。
    有了大數(shù)據(jù)及算法的能力積累,可以幫助到越來越多的品牌商進行科學(xué)合理的供應(yīng)鏈規(guī)劃
    有了大數(shù)據(jù)及算法的能力積累,可以幫助到越來越多的品牌商進行科學(xué)合理的供應(yīng)鏈規(guī)劃,平衡產(chǎn)能,減少庫存,縮短平均運輸距離。這才是真正的全渠道全供應(yīng)鏈物流解決方案。
    并不是所有數(shù)據(jù)都從智能補貨來輸出或者決定,在整個補貨建議輸出的過程中,還有其他系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)輸入。補貨系統(tǒng)計算時輸入數(shù)據(jù)除了來自系統(tǒng)本身的參數(shù)設(shè)置,如備貨參數(shù)、下單周期、箱規(guī)等,基礎(chǔ)數(shù)據(jù)屬性來源于主數(shù)據(jù)。主數(shù)據(jù)是指基礎(chǔ)性數(shù)據(jù),如是否上下柜,是否售完即止,是大件屬性還是小件屬性,是否開通了平行倉庫存,是否是贈品等。這些屬性會在補貨系統(tǒng)先進行判斷,來看是否該補貨,走那種補貨邏輯。
     以“售完即止”為例,如果是售完即止的商品,智能補貨當(dāng)抓取到該SKU屬性時默認為不再需要補貨。所以一個商品是否正確的設(shè)置售完即止,是否按時設(shè)置了售完即止,都會直接影響補貨系統(tǒng)是否能出單。如果是真的售完即止,沒有進行主數(shù)據(jù)勾選,就會有補貨系統(tǒng)仍然出單最后產(chǎn)生滯銷或者廠家無貨的風(fēng)險。
    除了主數(shù)據(jù),補貨系統(tǒng)的預(yù)測數(shù)據(jù)來源于銷量預(yù)測系統(tǒng),基礎(chǔ)庫存信息來源于ERP系統(tǒng),并可以進行手動實時更新。供應(yīng)商綁定關(guān)系來源于VCS系統(tǒng)維護的SKU與默認供應(yīng)商對應(yīng)關(guān)系,或者單獨在補貨系統(tǒng)接口功能維護只用于補貨的供應(yīng)商信息。Band分級數(shù)據(jù)來源于公用的整體band分級底表,只是選擇了其中一個固定口徑做輸出。

智能補貨的邏輯是基于供應(yīng)鏈庫存管理理論的安全庫存理論開展的

因為智能補貨與上下游系統(tǒng)的關(guān)聯(lián),所以很多時候我們看到的采購單被下多了或者下少了,或者沒有按時下達,沒有按期望拆單等,實際是受多個可能性影響。如果能把問題具象化,也就能找到具象的根本問題在哪里,并找到應(yīng)對方案解決。
    系統(tǒng)自動化越高,相當(dāng)于決策越靠前,這就要求使用者要對設(shè)置的參數(shù)和邏輯有足夠了解,智能補貨的邏輯是基于供應(yīng)鏈庫存管理理論的安全庫存理論開展的。在使用前需要先了解系統(tǒng)邏輯,并進行一段時間的參數(shù)設(shè)置結(jié)果驗證和觀察。
    全渠道商品數(shù)據(jù)的打通有利于庫存預(yù)測系統(tǒng)對商品的零售需求預(yù)測,需求預(yù)測生成需求報表并提供自動補貨決策(預(yù)決策),此時補貨員通過核查核實訂單并對訂單作出相應(yīng)調(diào)整。訂單完成后形成“訂單聚合與電子數(shù)據(jù)交換”。
    數(shù)據(jù)傳輸至供應(yīng)商平臺,供應(yīng)商通過確認、修改、調(diào)整訂單,提供商品供給,此時數(shù)據(jù)再傳輸至補貨員實現(xiàn)訂單確認。補貨員對訂單確認后系統(tǒng)對承運商進行“DC時間預(yù)約”。售貨員收貨后訂單完成。
    由此流程可實現(xiàn)以下部分核心補貨功能:
    常規(guī)補貨:常規(guī)商品通過DMS基礎(chǔ)陳列以及目標庫存進行自動補貨。永續(xù)補貨:短保質(zhì)期商品持續(xù)按固定補貨量補貨。預(yù)測補貨:促銷檔期商品在促銷期內(nèi)根據(jù)銷量預(yù)測進行動態(tài)補貨。促銷計劃補貨:根據(jù)促銷檔期銷售計劃,計劃量的一部分到店鋪,剩余量在DC和供應(yīng)商處提前蓄水。
    需求預(yù)測策略的實現(xiàn)邏輯——某超市構(gòu)建并驗證的回歸模型

以下是某超市構(gòu)建并驗證的回歸模型,數(shù)據(jù)源自數(shù)字化設(shè)備及系統(tǒng)產(chǎn)生的歷史數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計數(shù)值、參數(shù)、統(tǒng)計概率——代入回歸模型,數(shù)學(xué)計算法形成商品需求預(yù)測值。并根據(jù)歷史經(jīng)驗予以對應(yīng)決策。眾多諸如“回歸模型預(yù)測”可以嵌入SAAS產(chǎn)品中更為快速直觀利用,也可以是服務(wù)商BI產(chǎn)品,同樣也可以自研算法可塑性更高,但三者目標一致——提升零售效率。
    以下為回歸模型具體算法步驟,以下內(nèi)容源自國外文獻 Highly Scalable Blog 翻譯自張夏天。
    零售商為客戶提供一組產(chǎn)品。對給定產(chǎn)品的需求依賴于許多因素,包括產(chǎn)品本身的特性如價格或品牌,同類產(chǎn)品競爭對手的價格, 促銷活動,甚至是天氣。該問題的目標是整合這些因素來構(gòu)建需求模型并且允許進行假設(shè)分析以預(yù)測對價格變化的響應(yīng),品類的擴充和減少,計算最佳庫存水平,并分配貨架空間單位。體現(xiàn)為以下三方面:
    價格優(yōu)化,促銷活動計劃, 以及定向折扣。
    品類管理和計劃。
    庫存水平優(yōu)化。
    需求預(yù)測模型通常應(yīng)用在市場營銷活動設(shè)計中,因為這些模型能夠解釋需求回歸量的影響。例如,一個需求預(yù)測模型可以揭示某一產(chǎn)品的價格敏感性(當(dāng)價格變化時需求有多少變化)與包裝大小和和銷售區(qū)域的人口特性緊密相關(guān),這就暗示了可以在不同的商店使用不同的價格并對不同包裝的產(chǎn)品設(shè)定不同的單位毛利率。
    需求預(yù)測可以被認為是一個相對簡單的數(shù)據(jù)挖掘問題,只需要建立一個回歸模型并用歷史數(shù)據(jù)進行評估。然而,設(shè)計回歸模型則不是那么簡單的事情,因為需求受到很多有著復(fù)雜依賴關(guān)系的因素的影響。
    基于文獻 [KOK07] 為 Albert Heijn(一家荷蘭的連鎖超市)構(gòu)建并驗證的回歸模型。這一模型基于早期的營銷研究如 [BG92],以及時尚零售商如 RueLaLa[JH14] 和 Zara[CA12] 的實踐,這些實踐中應(yīng)用了相似的模型。
    然而,重要的是要理解不同的優(yōu)化問題需要不同的需求預(yù)測模型并且?guī)缀醪豢赡軜?gòu)建通用的需求模型來整合各種不同的需求影響因子。
    我們從以下對一給定產(chǎn)品的需求模型開始:
    此處:
    V 是在給定時間窗口內(nèi)顧客到訪商店的數(shù)量,例如一天。
    Pr(purchase | visit) 是客戶在逛商店期間購買任意商品的概率。
    Pr(j | purchase) 是當(dāng)客戶發(fā)生購買時在所有可選項中選擇產(chǎn)品的概率。
    E{Q | j;purchase} 是當(dāng)客戶選擇了產(chǎn)品并購買時購買數(shù)量(單位數(shù)量)的數(shù)學(xué)期望。
    公式(3.1)中的所有因素都可以用店鋪的歷史交易數(shù)據(jù)來估計。需求通常與日期(周幾、節(jié)假日等)和店鋪(大小、鄰近區(qū)域的人口統(tǒng)計情況等等)相關(guān),所以我們引入下標 t 和 h 來分別表示日期和店鋪,而估計的需求就是這些參數(shù)的函數(shù)。
    另外,商店屬性,如大小、位置和平均消費者的收入可以納入模型作為回歸。根據(jù) [KOK07],商店訪客的數(shù)量可以建模如下:

此處 Tt 是天氣溫度,Wt 是天氣舒適度指數(shù)(濕度、陰晴等),Bti 和 Eti 分別是表示一天是星期幾和公共假期的 0/1 啞變量,H 是公共假期的天數(shù),而 α 是回歸系數(shù)。
    購買事件是一個二值變量(購買/沒有購買),所以我們可以用一個標準的建模方法 - 將購買概率用一個 Sigmoid 函數(shù)來表達并從數(shù)據(jù)估計指數(shù)參數(shù):


 

則 x 的回歸模是:
    此處 Ajht 是啞變量,產(chǎn)品 j 在促銷時值為 1 否則為 0,Nh 是所有產(chǎn)品的數(shù)量,而 β4 對應(yīng)的是促銷產(chǎn)品占整體銷售產(chǎn)品中的百分比。
    Pr(j | purchase) 的估計則更為棘手一些。客戶選擇建模在本質(zhì)上是計量經(jīng)濟問題,是一個特別的經(jīng)濟學(xué)研究分支——選擇建模理論。選擇建模理論證明了多項 logit 模型(MNL)是有效的方法來對多個選項中選擇的概率進行建模。


 

此處會 i 迭代遍歷所有產(chǎn)品,yj 是一個參數(shù)變量。類似于購買事件的概率,我們對參數(shù) yj 建立了一個回歸模型:


 

此處系數(shù) Γn+1 和 數(shù) Γn+2 由所有產(chǎn)品共享,Rjht 和 R 分別是單個產(chǎn)品的價格和產(chǎn)品的平均價格,而 Ajht 和 A 是促銷啞變量和平均促銷率,如上面對購買可能性回歸模型描述的那樣。
     最后,單位產(chǎn)品的平均銷售數(shù)量可以建模如下:


通過將上述模型代入根表達式(3.1),可以得到完全特別的需求預(yù)測模型。這一模型可以根據(jù)零售商的業(yè)務(wù)用例來調(diào)整,這些跳幀個可以通過增加更多的解釋性變量如營銷事件來完成。


 

結(jié)語
    傳統(tǒng)消費品、零售企業(yè)利用移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)等技術(shù),向電商、全渠道等新型業(yè)態(tài)轉(zhuǎn)型,以客戶為中心成為新時代轉(zhuǎn)型的核心焦點。在客戶端,消費者的地位發(fā)生改變,他們不再是產(chǎn)業(yè)鏈末端的被動接受者,而是成為產(chǎn)業(yè)鏈變革的主導(dǎo)者,離消費者越近的地方,企業(yè)的不可替代性越高,企業(yè)成為價值鏈網(wǎng)絡(luò)運營者,價值鏈的各個環(huán)節(jié)都努力貼近消費者,“產(chǎn)業(yè)鏈”逐漸演變?yōu)椤爱a(chǎn)業(yè)圈”, 強調(diào)客戶體驗和互動;在供應(yīng)鏈交付端,企業(yè)對合作伙伴或者客戶的承諾必須實現(xiàn),對企業(yè)供應(yīng)鏈的透明度要求越來越高,供應(yīng)鏈的模式要從“面向庫存生產(chǎn)”向“面向訂單生產(chǎn)”轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)流水線式的客戶訂單信息流處理,強調(diào)訂單信息流處理的快速、準確和智能化。
    要實現(xiàn)這種供應(yīng)鏈的模式轉(zhuǎn)型,需要重新思考企業(yè)的產(chǎn)品戰(zhàn)略,以及與之配套的供應(yīng)鏈策略、業(yè)務(wù)流程、組織和信息系統(tǒng)。


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