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人类v.s. AI:危机中,谁能做出最佳库存管理决策?

人类v.s. AI:危机中,谁能做出最佳库存管理决策?

科技

布斯导读

随着各行各业走入数字化时代,人工智能作为一项引领未来的前沿技术,正推动着诸多领域走向产业变革——包括零售行业。阅读本文,从阿里巴巴天猫商城的例子中,了解在危机时期,人工智能是否能做出比人类更好的储管理决策。



在危机来临时——诸如大风暴到来前,自然灾害袭击后,或是大流行病期间——消费者常常会进行恐慌性购买。2020年初, 新冠疫情的持续升温导致多国政府采取了封锁措施,随之而来的需求激增,促使在线零售商大量订购一系列产品,对全球供应链造成了大规模的冲击。


人工智能库存管理员可能有助于防止上述情形的发生。阿里巴巴集团的Jiaxi Liu、Shuyi Lin、Yidong Zhang和芝加哥大学布斯商学院的Linwei Xin发现,在深度混乱时期,人工智能的决策能力会高于人类管理员,因为它能够避免人类对风险的过度反应倾向


世界各地的在线零售商,包括业内领军企业亚马逊,在疫情最严峻的时候都面临着巨大的增长和库存管理挑战。研究人员在研究中,将目光锁定在了阿里巴巴上。阿里巴巴是中国最大的电子商务平台,也是世界上规模最大、增长速度最快的在线零售商之一。人工智能被广泛应用于在线零售行业的库存管理,这代表算法可以适用于任何在线零售商。


阿里巴巴通过在B2B、B2C和C2C平台上销售中国及国际制造商的产品,取得了巨大的成功。该公司报告称,截至2022年3月底的财政年度总收入为1,340亿美元。


阿里巴巴旗下的天猫商城是管理层面临的其中一项挑战。天猫是一家B2C电子商务平台,拥有超过5亿月活跃用户和7万多个品牌的库存。研究人员表示,来自其他电子商务平台的激烈竞争意味着,无法立即满足产品需求就会败下阵来,因此库存管理是生存的关键。天猫的经营模式包括在中国数十个主要城市运营区域配送中心,用作中央仓库。供应商会将货物运送到这些中心,然后分发给顾客。


当负责采购和补货以供企业销售的人类采购员不再能够独力处理趋渐复杂的库存管理,便有了人工智能的用武之地。从2020年8月到2021年11月,研究人员在天猫进行了一场人类采购员与算法采购员之间的较量,这是他们最初于2020年4月在阿里巴巴连锁超市盒马鲜生的上海门店发起的一项测试的延伸。


算法在危机中表现更好

2021 年 7 月,南京爆发疫情,随后进入封闭管理,导致该市附近阿里巴巴天猫商城仓库的许多产品脱销,尤其是那些由人类仓库管理员负责补货的产品。一项研究表明,在重大危机期间,算法在预测供应商交货时间和订单完成率方面做得更好,有助于维持稳定的产品库存。

此外,算法还可以消除订购过多库存的趋势。在南京仓库,使用算法补货的物品的库存天数比人工补货的产品低 70% 左右。


研究人员首先使用了一种单智能体强化学习(SARL)算法进行研究,该算法可使用页面浏览量、社交媒体趋势等特征信息和其他数据来生成库存补货模型。然后,他们转向了多智能体强化学习(MARL)算法,该算法能够更全面地捕捉零售商和供应商之间的相互作用。

“举例来说,如果零售商在封控期间下了个大订单,供应商会如何应对?”Xin说。“MARL模型能够对交货时间和订单完成率做出估计。例如,若订单量是正常情况的两倍,交货时间将增加30%,订单完成率将下降20%。”

在所有情况下,算法都并不仅仅是提供可能会被人类忽略的库存补货策略建议,而是在做最终决定。

人类 v.s.算法,哪个更胜一筹?答案是:两者皆是。

研究人员发现,算法适合用来管理存货周转慢的商品——这些产品重要、但可能没有稳定销量,与每天都在销售的快周转产品恰恰相反。例如,厕纸的周转速度快,而马桶刷的速度慢。

Xin说:“在库存中储备存货周转慢的商品以便为顾客提供多元的选择非常重要。”但是,这些商品对日销售额的贡献较小,且预测需求非常耗时。因此,用算法管理库存可以让人类采购员腾出时间,专注于最畅销的商品。

他表示,在实行算法智能补货之前,一位天猫采购员需管理多达数千种产品。“这是一个乏味的过程,且容易出错,更不用说这些产品中有许多几乎没有销售量,但仍占用了其大量的时间。而现在,需要他们管理的产品数量减少了70%,所有存货周转慢的产品都由算法管理。”

事实上,截至2021年11月研究结束时,天猫有一半以上的产品都在通过算法进行补货。研究人员认为,从财务影响方面来看,对于每日交易总额为1,000万美元的商品,使用SARL算法可让公司的利润每年提高1,900万美元,而MARL算法则可以提高3,100万美元。


那么,算法在危机中表现出色的关键原因是什么呢?

通常,当收到大量订单时,库存水平会上升,缺货率会下降。然而,在这种情况下,由人类管理的产品往往订单较多,售罄的也较多。Xin表示,造成上述情形的主要原因是,在极度混乱时期,大额订单的交货时间也会延长,而当所有零售商都需要库存时,那些想要更多的人将不得不等待更长的时间,从而导致这期间更多的产品销售一空。相比人类,算法能够更好地捕捉危机期间交货时间和订单完成率的波动,从而消除人类的恐慌性购买倾向

这并不代表算法将会很快地取代所有人类管理员。与供应商之间的人际沟通仍然至关重要。Xin举了两个例子:供应商可能掌握并且能够分享算法模型无法捕捉到的内部信息;或者,当交易的另一方没有“人”,供应商可能会觉得很奇怪。此外,促销和价格变化频繁的产品是无法只靠算法来管理的,因为这涉及与其他业务领域(如营销)的协调。



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