Heuristic approach for prePack optimization of product distribution

Abstract

본 논문에서는 최적화 기법을 기반으로 아웃도어 패션업체인 코오롱스포츠의 결품 발생량을 최소화하는 제품 배분 알고리즘을 제안하였다. 본 논문은 다음과 같이 수요예측, Pre-Pack 최적화(제품 배분 알고리즘) 그리고 검증의 세 가지 단계로 구성되어있다. 첫 번째 단계인 수요예측에서는 다중회귀모형을 이용하여 각 매장 별 수요패턴을 예측하였다. 이 모델에 사용된 독립변수는 매장 별 제품 판매 실적, 고객 특성 그리고 매장 특성과 관련된 총 4가지의 요소를 이용하였다. 정교한 수요예측을 위해 본 논문에서는 결품 발생시의 제품 수요량을 추정하는 방법으로 이동평균을 고려한 산출 방법을 제시하였으며, 이를 바탕으로 추정하고자 하는 각 매장 별 제품 수요량을 추정된 결품 수요량과 과거 판매량을 합한 값으로 정의하였다. 두 번째 단계에서는 각 매장의 추정된 수요패턴을 바탕으로 제품 총 생산량을 박스에 담고(PrePack) 이를 각 매장의 수요량에 맞도록 배분하는 PrePack 최적화를 진행하였다. 본 논문에서는 2차 계획법(QP)과 혼합정수계획법(MILP)를 바탕으로 PrePack 최적화 식을 정의하였다. 이 중 혼합정수계획법으로 정의된 PrePack 최적화 식을 해결하기 위한 방법으로 본 논문에서는 유전알고리즘과 Column-generation(all possible box configurations) 기반의 혼합 메타휴리스틱(Hybrid-Metaheuristics) 기법을 제안하였다. 마지막 단계로, 수요예측과 PrePack 최적화 기법을 검증하기 위한 시뮬레이션 기법을 제안하였으며, 이를 통해 기존 배분방식 대비 최소 3.23%에서 최대 7.73%까지의 판매량 증대 효과를 확인할 수 있었다.