One of the big concerns of retail companies is to have an effective inventory management system, which considers the sales pattern of products. Consequently, reducing the cost of inventory compared to other retailers has a competitive advantage. However, because of the irregular and stochastic customer demand and different product characteristics, it is considerably difficult to manage a right level of inventory. In this study, we propose a deep learning architecture that finds the optimal balance between shortages and stocks that arise from stochastic customer demands for each product.
In a retailer's inventory management problem, there is always a trade-off relationship between a product's shortage and an unsold inventory. In this paper, a loss function is proposed to control the trade-off relationship between such as shortages and the inventory holding. We solve the problem of stochastic demand by applying an LSTM (Long Short-term Memory)-based attention model using the hourly sales volume of products to suggest inventory replenishment orders. Therefore, the core contribution of the paper is to find an optimal inventory policy for products with stochastic demands using the LSTM-based attention model. Moreover, this paper contributes to improving the operational efficiency of retail companies by providing a system that can place inventory replenishment orders while meeting a given target shortage rate.
유통 회사의 큰 관심사 중 하나는 제품의 판매 패턴을 고려한 효과적인 재고 관리 시스템을 갖춰서 다른 유통사에 비해 재고에 드는 비용을 줄여서 경쟁우위를 갖추는 것이다. 그러나, 불규칙적이고 확률적인 고객의 수요와 제품의 특성이 각각 다르기 때문에 정확한 수요에 맞게 재고 관리를 하는 것은 매우 어려운 문제이다. 이 연구에서는 각 제품별로 확률적인 고객 수요 문제에 따라 생기는 결품과 재고 사이의 최상의 균형을 찾는 딥러닝 아키텍쳐를 찾는다.
유통사의 재고 관리 문제에서는 결품과 재고량 사이에 trade-off 관계가 항상 존재한다. 이 논문에서는 이러한 결품과 재고 사이의 trade-off 관계를 조절해 주기 위해 loss function을 제안해 유통 회사의 목표 결품율에 맞는 재고를 발주할 수 있는 방법을 설계했다. 또한 이 논문에서는 제품 발주량을 제안하기 위해 시간별 제품의 판매량을 사용해 LSTM(Long Short-term Memory) 기반의 Attention 모델을 적용해 불규칙한 수요에 대한 문제를 해결했다. 따라서 이 논문의 핵심적인 기여는 LSTM 기반의 Attention 모델을 사용해 불규칙한 수요에 맞는 최적의 재고 정책을 찾아주고, 목표 결품율에 맞는 재고를 발주할 수 있는 시스템을 제공함으로써 유통 회사의 운영의 효율성 향상하는 것이다.
