JPWO2018042950A1 - 発注数決定システム、発注数決定方法および発注数決定プログラム - Google Patents

Abstract

誤差算出手段８１は、予測モデルが予測する需要数の誤差を算出し、予測モデルを用いて商品ごとに算出されたカバー時間帯の需要予測数および販売許容期間の需要予測数から、カバー時間帯の需要予測数の誤差および販売許容期間の需要予測数の誤差を算出する。安全在庫数算出手段８２は、カバー時間帯の需要予測数の誤差から商品ごとにカバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出し、販売許容期間の需要予測数の誤差から商品ごとに販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出し、算出された２つの発生確率から安全在庫数を算出する。発注数算出手段８３は、納品時点で想定される在庫数とカバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とから、各商品の発注数を算出する。

Description

本発明は、商品の発注数を決定する発注数決定システム、発注数決定方法および発注数決定プログラムに関する。

無駄な在庫や欠品状態を低減させるため、商品の発注数を適切に決定する方法が各種提案されている。例えば、特許文献１には、物品の納入又は発注が定期的に実施される場合に、その物品の発注量をより正確に決定する在庫管理システムが記載されている。特許文献１に記載されたシステムは、発注に対する納入時点から次回納入時点までの期間を予測対象期間として、該期間内の需要を予測する。

また、特許文献１に記載されたシステムは、予測誤差に対応するため需要予測量と需要実績量との差を吸収するための予測誤差対応安全在庫を算出し、納期遅れも考慮して、発注量を、発注量＝需要予測量−手持在庫−発注残＋（予測誤差対応安全在庫＋納期遅れ対応安全在庫）で算出する。

特開２００９−１８７１５１号公報

一方、特許文献１に記載されたシステムでは、需要実績量と需要予測量との差から算出される過去の予測誤差実績に基づいて安全在庫数が決定される。しかし、需要実績量と需要予測量に基づいて誤差を算出した場合、その誤差には、予測自体の誤差だけでなく、予測時に想定しなかった要因による誤差（例えば、突発的なイベント等）の両方を含んでしまうという問題がある。

また、特許文献１に記載されたシステムは、予測誤差実績分布が正規分布に従う場合、所定のサービス率および安全係数等に基づいて安全在庫を決定している。売上の観点からは、機会損失および廃棄損失のいずれも低く抑えられることが好ましい。しかし、特許文献１に記載された方法では、サービス率の設定次第で安全在庫の値が変わってしまうため、機会損失と廃棄損失のいずれも低く抑えられるとは言い難い。

そこで、本発明は、機会損失および廃棄損失のいずれも低減できるように発注数を決定できる発注数決定システム、発注数決定方法および発注数決定プログラムを提供することを目的とする。

本発明による発注数決定システムは、商品の需要数を予測する予測モデルを用いて算出された需要予測数と予測モデルを学習する際に用いられなかった過去の実績データとの差に基づいて、その予測モデルが予測する需要数の誤差を算出し、予測モデルを用いて商品ごとに算出された納品区間を表わすカバー時間帯の需要予測数および廃棄までの期間を表わす販売許容期間の需要予測数から、カバー時間帯の需要予測数の誤差および販売許容期間の需要予測数の誤差を算出する誤差算出手段と、カバー時間帯の需要予測数の誤差から商品ごとにカバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出し、販売許容期間の需要予測数の誤差から商品ごとに販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出し、算出された２つの発生確率から安全在庫数を算出する安全在庫数算出手段と、納品時点で想定される在庫数とカバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とから、各商品の発注数を算出する発注数算出手段とを備えたことを特徴とする。

本発明による発注数算出方法は、商品の需要数を予測する予測モデルを用いて算出された需要予測数と予測モデルを学習する際に用いられなかった過去の実績データとの差に基づいて、その予測モデルが予測する需要数の誤差を算出し、予測モデルを用いて商品ごとに算出された納品区間を表わすカバー時間帯の需要予測数および廃棄までの期間を表わす販売許容期間の需要予測数から、カバー時間帯の需要予測数の誤差および販売許容期間の需要予測数の誤差を算出し、カバー時間帯の需要予測数の誤差から商品ごとにカバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出し、販売許容期間の需要予測数の誤差から商品ごとに販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出し、算出された２つの発生確率から安全在庫数を算出し、納品時点で想定される在庫数とカバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とから、各商品の発注数を算出することを特徴とする。

本発明による発注数決定プログラムは、コンピュータに、商品の需要数を予測する予測モデルを用いて算出された需要予測数と予測モデルを学習する際に用いられなかった過去の実績データとの差に基づいて、その予測モデルが予測する需要数の誤差を算出し、予測モデルを用いて商品ごとに算出された納品区間を表わすカバー時間帯の需要予測数および廃棄までの期間を表わす販売許容期間の需要予測数から、カバー時間帯の需要予測数の誤差および販売許容期間の需要予測数の誤差を算出する誤差算出処理、カバー時間帯の需要予測数の誤差から商品ごとにカバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出し、販売許容期間の需要予測数の誤差から商品ごとに販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出し、算出された２つの発生確率から安全在庫数を算出する安全在庫数算出処理、および、納品時点で想定される在庫数とカバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とから、各商品の発注数を算出する発注数算出処理を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、機会損失および廃棄損失のいずれも低減できるように発注数を決定できる。

本発明による発注数決定システムの一実施形態を示すブロック図である。 発注数と他の要素との関係を示す説明図である。 カバー時間帯の需要予測数の例を示す説明図である。 販売許容期間の需要予測数の例を示す説明図である。 作成された正規分布の例を示す説明図である。 作成された正規分布の他の例を示す説明図である。 安全在庫数を算出する方法の例を示す説明図である。 安全在庫数を算出する他の方法の例を示す説明図である。 発注数決定システムの動作例を示す説明図である。 本発明による発注数決定システムの概要を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明による発注数決定システムの一実施形態を示すブロック図である。本実施形態の発注数決定システム１０は、需要予測数算出手段１１と、在庫数算出手段１２と、誤差算出手段１３と、安全在庫数算出手段１４と、発注数算出手段１５と、記憶部２０とを備えている。

まず初めに、本願発明において発注数を算出する方法を概説する。図２は、発注数と他の要素との関係を示す説明図である。図２に例示する在庫Ａは、発注時点での在庫数を示し、在庫Ｂは、在庫Ａが存在する時点で発注した商品の納品時点での在庫数を示す。また、発注数Ｅが、本実施形態で算出しようとする発注数である。

本実施形態では、発注時点において、納品時点で想定される在庫Ｂとともに、発注から納品までの需要予測数Ｃおよび需要予測のブレを吸収するための安全在庫数Ｄを考慮して、発注数Ｅが決定される。

記憶部２０は、各処理で用いられるマスタや、商品売上などの過去の実績データ、予測に用いられる予測モデルなどを記憶する。記憶部２０は、例えば、磁気ディスク等により実現される。

需要予測数算出手段１１は、商品ごとの需要予測数を算出する。本実施形態の需要予測数算出手段１１は、商品ごとにカバー時間帯の需要予測数および販売許容期間の需要予測数を算出する。

カバー時間帯とは、ある納品の時点から次の納品の時点までの期間、すなわち、納品区間を意味する。また、販売許容期間とは、ある商品の納品後その商品が廃棄されるまでの期間、すなわち、商品の販売が許容される期間を意味する。図２に示す例では、カバー時間帯の需要予測数が、需要予測数Ｃに対応する。

具体的には、需要予測数算出手段１１は、需要数を予測する予測モデルを用いて、各需要予測数を算出する。予測モデルには、例えば、商品のカテゴリ単位の需要数（カテゴリ需要予測数）を日別に予測する予測モデルが用いられる。この場合、需要予測数算出手段１１は、まず、直近の販売実績をカテゴリ単位に集計し、時間別の販売構成比を算出する。そして、需要予測数算出手段１１は、算出した販売構成比を時別按分率とし、日別の予測結果に乗じることで、時別にカテゴリ需要予測数を算出してもよい。

さらに、この場合、需要予測数算出手段１１は、時別に算出されたカテゴリ需要予測数から商品単品ごとの需要予測数を算出する。需要予測数算出手段１１は、例えば、各商品の過去実績（販売構成比）から、カテゴリ需要予測数を按分して、商品単品ごとの需要予測数を算出してもよい。また、商品単品ごとの需要数予測数の精度をあげるため、需要予測数算出手段１１は、発注時点で在庫が残っている商品に限って按分対象としてもよい。

なお、本実施形態では、時別に算出されたカテゴリ需要予測数から商品単品ごとの需要予測数を、需要予測数算出手段１１が算出する場合を例示した。ただし、後述の安全在庫数算出手段１４が商品単品ごとの需要予測数を算出してもよい。

また、商品ごとにカバー時間帯の需要予測数および販売許容期間の需要予測数が既に算出されている場合、発注数決定システム１０は、需要予測数算出手段１１を備えていなくてもよい。この場合、カバー時間帯の需要予測数および販売許容期間の需要予測数は、例えば、記憶部２０に記憶されていてもよい。

在庫数算出手段１２は、納品時点で想定される在庫数を算出する。図２に示す例では、納品時点での在庫数が在庫Ｂに対応する。在庫数算出手段１２は、例えば、発注時点の在庫数（図２における在庫Ａ）に今回発注時点から発注分が納品される期間の納品予定数を加算し、さらにこの期間の需要予測数を減算することで、納品時点での在庫数を算出してもよい。また、在庫数算出手段１２は、発注から納品までの間に廃棄される商品の個数を在庫数からさらに減算してもよい。

在庫数算出手段１２は、納品予定数を、例えば、すでに発注した数量を記憶する記憶部２０のマスタ等から取得してもよい。また、在庫数算出手段１２は、１日合計で商品が何個売れるかを予測する予測エンジンを用いて、発注から納品までの時間の割合から需要予測数を算出してもよい。

なお、在庫数算出手段１２は、在庫数が確定できるある時点（例えば、０時）からの販売実績数および納品実績数から発注時点の在庫数を算出してもよい。このように計算することで、実際に商品を数える手間を省くことができる。

誤差算出手段１３は、予測モデルが予測する需要数の誤差を算出する。具体的には、誤差算出手段１３は、商品ごとに算出されたカバー時間帯の需要予測数および販売許容期間の需要予測数から、予測モデルの日別の誤差を算出する。ここで、対象とする予測モデルは、商品または商品のカテゴリ単位の需要数を予測する予測モデルであり、例えば、需要予測数算出手段１１が需要数を予測するために用いた予測モデルである。なお、発注数決定システムが需要予測数算出手段１１を備えていない場合、この予測モデルは、カバー時間帯の需要予測数および販売許容期間の需要予測数を導出した予測モデルである。

本実施形態では、誤差算出手段１３は、例えば、特許文献１に記載されているような、需要実績量と需要予測量とを比較して誤差を算出するのではなく、予測モデルの生成時点で存在する過去の実績データに基づいて、需要数の誤差を算出する。

具体的には、過去の実績データを学習区間と判定区間に分け、学習区間のデータを用いて予測モデルが生成される。その後、判定区間のデータを用いて予測モデルの精度（妥当性）が検証される。誤差算出手段１３は、ここで検証された精度（すなわち、判定区間のデータに基づく予測結果と実績とのずれである誤差率）を、予測モデルの精度として使用する。このように、本実施形態の誤差算出手段１３は、予測モデルを学習する際に存在する過去の実績データのうち、その予測モデルの学習に用いられなかった一部のデータを用いて誤差を算出する。

まず、誤差算出手段１３は、判定区間のデータを用いて、日別に誤差率を算出する。誤差率は、例えば、以下の式１で算出される。なお、誤差算出手段１３は、販売実績（＋機会損失）が「０」の日付のデータを計算の対象外としてもよい。また、機会損失が取得できる場合、誤差算出手段１３は、販売実績に機会損失を加えた値を利用してもよい。

誤差率＝（判定区間での需要予測数−判定区間での販売実績（＋機会損失））
／判定区間での販売実績（＋機会損失） （式１）

誤差算出手段１３は、日別に算出した誤差率の平均を算出する。すなわち、誤差算出手段１３は、各カテゴリの需要予測が平均してどのくらいの誤差率になるかを算出する。誤差率平均は、例えば、以下の式２で算出される。

誤差率平均＝（Σ誤差率）／判定区間の日数 （式２）

また、誤差算出手段１３は、誤差率の標準偏差を算出する。すなわち、誤差算出手段１３は、需要予測数が平均からどのくらいばらつきがあるかを算出する。誤差率標準偏差は、例えば、以下の式３で算出される。

誤差率標準偏差＝（Σ（判定区間での販売実績（＋機会損失）−誤差率平均）
／判定区間の日数＾１／２） （式３）

なお、誤差率平均および誤差率標準偏差は、予測モデルに関する指標のため、予測モデルの更新時に算出される。

次に、誤差算出手段１３は、算出した予測モデルの誤差率平均および誤差率標準偏差をもとに、カバー時間帯の需要予測数の誤差を算出する。具体的には、誤差算出手段１３は、カバー時間帯の需要予測数平均および需要予測数標準偏差を算出する。

図３は、カバー時間帯の需要予測数の例を示す説明図である。図３に示す例では、時別に需要予測数が算出されていることを示す。この場合、納品から次便納品までの期間がカバー時間帯を示すため、この期間の需要予測数の総和がカバー時間帯の需要予測数を示す。

カバー時間帯の需要予測数平均σ_１は、例えば、以下の式４で算出され、需要予測数標準偏差μ_１は、例えば、以下の式５で算出される。

カバー時間帯の需要予測数平均（σ_１）
＝カバー時間帯需要予測数＋カバー時間帯需要予測数×誤差率平均 （式４）
カバー時間帯の需要予測数標準偏差（μ_１）
＝カバー時間帯需要予測平均×誤差率標準偏差 （式５）

例えば、誤差率平均＝−５％、誤差率標準偏差＝０．２４、カバー時間帯の需要予測数が４０個だとする。この場合、
カバー時間帯の需要予測数平均（σ_１）＝４０＋４０×（−５／１００）＝３８
カバー時間帯の需要予測数標準偏差（μ_１）＝３８×０．２４＝９．２
と算出される。

同様に、誤差算出手段１３は、算出した予測モデルの誤差率平均および誤差率標準偏差をもとに、販売許容期間の需要予測数の誤差を算出する。具体的には、誤差算出手段１３は、販売許容期間の需要予測数平均および需要予測数標準偏差を算出する。

図４は、販売許容期間の需要予測数の例を示す説明図である。図４に示す例でも、図３と同様、時別に需要予測数が算出されていることを示す。この場合、納品から廃棄までの期間が販売許容期間を示すため、この期間の需要予測数の総和が販売許容期間の需要予測数を示す。

販売許容期間の需要予測数平均σ_２は、例えば、以下の式６で算出され、需要予測数標準偏差μ_２は、例えば、以下の式７で算出される。

販売許容期間の需要予測数平均（σ_２）
＝販売許容期間需要予測数＋販売許容期間需要予測数×誤差率平均 （式６）
販売許容期間の需要予測数標準偏差（μ_２）
＝販売許容期間需要予測平均×誤差率標準偏差 （式７）

例えば、誤差率平均＝−５％、誤差率標準偏差＝０．２４、販売許容期間の需要予測数が６０個だとする。この場合、
販売許容期間の需要予測数平均（σ_２）＝６０＋６０×（−５／１００）＝５７
販売許容期間の需要予測数標準偏差（μ_２）＝５７×０．２４＝１３．８
と算出される。

安全在庫数算出手段１４は、算出された日別の誤差を用いて、各商品の安全在庫数を算出する。図２に示す例では、算出する安全在庫数が需要予測数Ｄに対応する。上述するように、安全在庫数は、需要予測のブレを吸収するための在庫数であり、廃棄にならずに品切れも起こさないように積む在庫数と言える。また、後述する需要予測数には、例えば、需要予測数算出手段１１によって算出された各商品の時別の需要予測数が用いられる。

まず、安全在庫数算出手段１４は、カバー時間帯の需要予測数平均および需要予測数標準偏差から、カバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出する。具体的には、安全在庫数算出手段１４は、カバー時間帯の需要予測数平均および需要予測数標準偏差から、商品ごとに発生確率を示す正規分布を作成する。図５は、作成された正規分布の例を示す説明図である。図５に示す例は、上述する具体例で用いた、平均が３８、標準偏差が９．２の正規分布を表わしている。

例えば、カバー時間帯の需要予測数が４０個だとしても、４０個以上売れる確率（具体的には、図５の破線の右側部分）も存在する。そのため、カバー時間帯の需要予測数のみを考慮して発注した場合、品切れ（すなわち、機会損失）が生じる可能性が高まる。

このような需要のブレに対応するため、安全在庫数を考慮することで、図５に例示する曲線の高さ（すなわち、発生確率）を低くできるため、品切れを起こす確率を下げることができる。

同様に、安全在庫数算出手段１４は、販売許容期間の需要予測数平均および需要予測数標準偏差から、販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出する。具体的には、安全在庫数算出手段１４は、販売許容期間の需要予測数平均および需要予測数標準偏差から、商品ごとに発生確率を示す正規分布を作成する。図６は、作成された正規分布の他の例を示す説明図である。図６に示す例は、上述する具体例で用いた、平均が５７、標準偏差が１３．８の正規分布を表わしている。

カバー時間帯に関する予測と同様、販売許容期間の需要予測数が６０個だとしても、６０個以下しか売れない確率（具体的には、図６の破線の左側部分）も存在する。そのため、販売許容期間の需要予測数まで在庫数を増やしてしまうと、廃棄が生じる可能性が高まる。

このような需要のブレに対応するためにも、安全在庫数を考慮することで、図６に例示する曲線の高さ（すなわち、発生確率）を低くできるため、廃棄を起こす確率を下げることができる。

なお、商品ごとに販売許容期間は異なることから、安全在庫数算出手段１４は、商品ごとに販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出する。このように、安全在庫数算出手段１４は、算出された日別の誤差から、商品ごとにカバー時間帯の需要予測数の発生確率および販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出する。

上述するように、品切れを起こす確率と廃棄を起こす確率のいずれも下げることができれば、機会損失および廃棄損失のいずれも低減させることが可能になる。そこで、安全在庫数算出手段１４は、算出された２つの発生確率（カバー時間帯の需要予測数の発生確率および販売許容期間の需要予測数の発生確率）に基づいて、適切な安全在庫数を算出する。

２つの発生確率に基づいて安全在庫数を算出する方法を具体的に説明する。安全在庫数を算出する第一の方法は、２つの正規分布の交点の需要予測数を在庫数に加算する需要予測数に用いる方法である。図７は、安全在庫数を算出する方法の例を示す説明図である。図７に示す例では、グラフの左側の正規分布がカバー時間帯の需要予測数の発生確率を表わし、グラフの右側の正規分布が販売許容時間帯の需要予測数の発生確率を表わしている。

この２つの正規分布の交点は、以下の式８で算出することが可能である。式８において、ｘは、カバー時間帯の［需要予測数＋安全在庫数］を示す。

機会損失と廃棄損失の期待値は、いずれも発生確率と需要予測数の合計の積で算出される。すなわち、発生確率と需要予測数の合計の積は、需要予測数の範囲に対応する正規分布の積分（面積）を表わす。

２つの正規分布の交点を安全在庫数の算出に利用する場合、機会損失と廃棄損失の期待値の大きさは異なるが、機会損失と廃棄損失の期待値の合計（すなわち、２つの面積の合計）を最小にすることが可能になる。このように、安全在庫数算出手段１４は、機会損失と廃棄損失の期待値の合計が最小になるように、安全在庫数を算出してもよい。

具体的には、安全在庫数は、交点の需要予測数とカバー時間帯の需要予測数との差（安全在庫数＝交点の需要予測数−カバー時間帯の需要予測数）で算出される。例えば、図７の例において、ｘ＝４８と算出されたとする。この場合、安全在庫数算出手段１４は、交点である需要予測数「４８」から、カバー時間帯の需要予測数「４０」を減算して、安全在庫数を「８」と算出する。

安全在庫数を算出する第二の方法は、２つの期待値の大きさが同じになる需要予測数を在庫数に加算する需要予測数にする方法である。図８は、安全在庫数を算出する他の方法の例を示す説明図である。図８に示す例でも、図７に示す例と同様に、グラフの左側の正規分布がカバー時間帯の需要予測数の発生確率を表わし、グラフの右側の正規分布が販売許容時間帯の需要予測数の発生確率を表わしている。

また、図８に例示する縦の太線が、カバー時間帯の需要予測＋安全在庫数を示す。このカバー時間帯の需要予測＋安全在庫数と、カバー時間帯需要予測の正規分布のグラフで囲まれた右側部分の面積が、機会損失の期待値を表わし、発生確率と需要予測数の積の合計で算出される。同様に、このカバー時間帯の需要予測＋安全在庫数と、販売許容時間帯需要予測の正規分布のグラフで囲まれた左側部分の面積が、廃棄損失の期待値を表わし、発生確率と需要予測数の積の合計で算出される。

この２つの期待値の大きさが同じになる需要予測数は、以下の式９で算出することが可能である。式９においても、ｘは、カバー時間帯の［需要予測数＋安全在庫数］を示す。

２つの期待値の大きさが同じになる需要予測数を安全在庫数の算出に利用する場合、機会損失と廃棄損失の期待値の合計（すなわち、２つの面積の合計）は最小にならないが、機会損失と廃棄損失の期待値の大きさを等しくすることができる。このように、安全在庫数算出手段１４は、機会損失と廃棄損失の期待値が等しくなるように、安全在庫数を算出してもよい。安全在庫数は、第一の方法と同様、安全在庫数＝交点の需要予測数−カバー時間帯の需要予測数で算出される。

安全在庫数を算出する際、第一の方法と第二の方法のいずれを用いるかは、商品のカテゴリや、ユーザの意向等に応じて、予め定めておけばよい。また、安全在庫数算出手段１４は、急激な販売数の変化に備え、あらかじめ設定された調整率を安全在庫数に乗じることで、安全在庫数を調整してもよい。

発注数算出手段１５は、納品時点で想定される在庫数とカバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とから、各商品の発注数を算出する。具体的には、発注数算出手段１５は、納品時点で想定される在庫数と安全在庫数とを加算した値から、納品時点で想定される在庫数を減算した値を、発注数としてもよい。図２に示す例では、算出する発注数が発注数Ｅに対応する。

需要予測数算出手段１１と、在庫数算出手段１２と、誤差算出手段１３と、安全在庫数算出手段１４と、発注数算出手段１５とは、プログラム（発注数決定プログラム）に従って動作するコンピュータのＣＰＵによって実現される。例えば、プログラムは、記憶部２０に記憶され、ＣＰＵは、そのプログラムを読み込み、プログラムに従って、需要予測数算出手段１１、在庫数算出手段１２、誤差算出手段１３、安全在庫数算出手段１４および発注数算出手段１５として動作してもよい。

また、需要予測数算出手段１１と、在庫数算出手段１２と、誤差算出手段１３と、安全在庫数算出手段１４と、発注数算出手段１５とは、それぞれが専用のハードウェアで実現されていてもよい。また、本発明による発注数決定システムは、２つ以上の物理的に分離した装置が有線または無線で接続されることにより構成されていてもよい。

次に、本実施形態の発注数決定システムの動作を説明する。図９は、本実施形態の発注数決定システムの動作例を示す説明図である。まず、需要予測数算出手段１１は、予測モデルを用いて需要予測数を算出する（ステップＳ１１）。在庫数算出手段１２は、需要予測数に基づいて、納品時点で想定される在庫数を算出する（ステップＳ１２）。

誤差算出手段１３は、過去の実績データを用いて、予測モデルが予測する需要数の誤差を算出する（ステップＳ１３）。具体的には、誤差算出手段１３は、予測モデルの誤差率平均および誤差率標準偏差を、その予測モデルの誤差として算出する。次に、誤差算出手段１３は、カバー時間帯の需要予測数および販売許容期間の需要予測数から、カバー時間帯の需要予測数の誤差および販売許容期間の需要予測数の誤差を算出する（ステップＳ１４）。具体的には、誤差算出手段１３は、カバー時間帯および販売許容期間の需要予測数平均および需要予測数標準偏差をそれぞれ算出する。

安全在庫数算出手段１４は、カバー時間帯の需要予測数の誤差から商品ごとにカバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出する（ステップＳ１５）。また、安全在庫数算出手段１４は、販売許容期間の需要予測数の誤差から商品ごとに販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出する（ステップＳ１６）。そして、安全在庫数算出手段１４は、算出された２つの発生確率から安全在庫数を算出する（ステップＳ１７）。

発注数算出手段１５は、納品時点で想定される在庫数と、カバー時間帯の需要予測数と、安全在庫数とから、各商品の発注数を算出する（ステップＳ１８）。

以上のように、本実施形態では、誤差算出手段１３が、予測モデルを用いて算出された需要予測数と予測モデルを学習する際に用いられなかった過去の実績データとの差に基づいて、その予測モデルが予測する需要数の誤差を算出する。さらに、誤差算出手段１３が、予測モデルを用いて商品ごとに算出されたカバー時間帯の需要予測数および販売許容期間の需要予測数から、カバー時間帯の需要予測数の誤差および販売許容期間の需要予測数の誤差を算出する。また、安全在庫数算出手段１４が、カバー時間帯の需要予測数の誤差から商品ごとにカバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出し、販売許容期間の需要予測数の誤差から商品ごとに販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出し、算出された２つの発生確率から安全在庫数を算出する。そして、発注数算出手段１５が、納品時点で想定される在庫数とカバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とから、各商品の発注数を算出する。よって、機会損失および廃棄損失のいずれも低減できるように発注数を決定できる。

次に、本発明の概要を説明する。図１０は、本発明による発注数決定システムの概要を示すブロック図である。本発明による発注数決定システム８０は、商品の需要数を予測する予測モデルを用いて算出された需要予測数（例えば、商品単品ごとの日別の需要予測数）と予測モデルを学習する際に用いられなかった過去の実績データ（例えば、判定区間のデータ）との差に基づいて、その予測モデルが予測する需要数の誤差（例えば、誤差率）を算出し、予測モデルを用いて商品ごとに算出された納品区間を表わすカバー時間帯の需要予測数および廃棄までの期間を表わす販売許容期間の需要予測数から、カバー時間帯の需要予測数の誤差および販売許容期間の需要予測数の誤差を算出する誤差算出手段８１（例えば、誤差算出手段１３）と、カバー時間帯の需要予測数の誤差から商品ごとにカバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出し、販売許容期間の需要予測数の誤差から商品ごとに販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出し、算出された２つの発生確率から安全在庫数を算出する安全在庫数算出手段８２（例えば、安全在庫数算出手段１４）と、納品時点で想定される在庫数とカバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とから、各商品の発注数を算出する発注数算出手段８３（例えば、発注数算出手段１５）とを備えている、

そのような構成により、機会損失および廃棄損失のいずれも低減できるように発注数を決定できる。

また、安全在庫数算出手段８２は、カバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とを加算した数以上の需要予測数にその需要予測数の発生確率を乗じた合計である機会損失の期待値と、販売許容期間の需要予測数と安全在庫数とを加算した数以下の需要予測数にその需要予測数の発生確率を乗じた合計である廃棄損失の期待値とを算出し、機会損失の期待値と廃棄損失の期待値とが一致する需要予測数を用いて安全在庫数を算出してもよい。

そのような構成によれば、機会損失と廃棄損失の発生確率を同等にできるため、損失が発生する蓋然性自体を低く抑えることができる。

一方、安全在庫数算出手段８２は、カバー時間帯の需要予測数の発生確率と、販売許容期間の需要予測数の発生確率とが一致する需要予測数を用いて安全在庫数を算出してもよい。

そのような構成によれば、機会損失と廃棄損失の期待値の合計を最小にすることができるため、発生する損失を低く抑えることができる。

また、誤差算出手段８１は、予測モデルの誤差率平均および誤差率標準偏差をその予測モデルの誤差として算出し、算出された誤差率平均および誤差率標準偏差をもとに、カバー時間帯および販売許容期間の需要予測数の誤差をそれぞれ算出してもよい。

このとき、誤差算出手段８１は、予測モデルの誤差率平均および誤差率標準偏差に基づいて、カバー時間帯および販売許容期間の需要予測数平均および需要予測数標準偏差をそれぞれ算出してもよい。

そして、安全在庫数算出手段８２は、カバー時間帯および販売許容期間の需要予測数平均および需要予測数標準偏差から、カバー時間帯および販売許容期間の需要予測数の発生確率を示す商品ごとの正規分布を作成してもよい。

また、発注数決定システム８０は、商品のカテゴリ単位の需要数であるカテゴリ需要予測数を日別に予測する予測モデルを用いて、各カテゴリの日別の需要予測数を算出する需要予測数算出手段（例えば、需要予測数算出手段１１）を備えていてもよい。そして、需要予測数算出手段は、各商品の過去の販売構成比および時間別の販売構成比から、カテゴリ需要予測数を按分して、商品単品ごとの需要予測数を時別に算出してもよい。そして、誤差算出手段８１は、時別に算出された商品単品ごとの需要予測数から、対応するカバー時間帯および販売許容期間の需要予測数を算出してもよい。

また、発注数決定システム８０は、発注時点の在庫数から納品時点で想定される在庫数を算出する在庫数算出手段（例えば、在庫数算出手段１２）を備えていてもよい。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）商品の需要数を予測する予測モデルを用いて算出された需要予測数と前記予測モデルを学習する際に用いられなかった過去の実績データとの差に基づいて、当該予測モデルが予測する需要数の誤差を算出し、前記予測モデルを用いて商品ごとに算出された納品区間を表わすカバー時間帯の需要予測数および廃棄までの期間を表わす販売許容期間の需要予測数から、前記カバー時間帯の需要予測数の誤差および前記販売許容期間の需要予測数の誤差を算出する誤差算出手段と、前記カバー時間帯の需要予測数の誤差から商品ごとに前記カバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出し、前記販売許容期間の需要予測数の誤差から商品ごとに前記販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出し、算出された２つの前記発生確率から安全在庫数を算出する安全在庫数算出手段と、納品時点で想定される在庫数と前記カバー時間帯の需要予測数と前記安全在庫数とから、各商品の発注数を算出する発注数算出手段とを備えたことを特徴とする発注数決定システム。

（付記２）安全在庫数算出手段は、カバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とを加算した数以上の需要予測数に当該需要予測数の発生確率を乗じた合計である機会損失の期待値と、販売許容期間の需要予測数と安全在庫数とを加算した数以下の需要予測数に当該需要予測数の発生確率を乗じた合計である廃棄損失の期待値とを算出し、前記機会損失の期待値と前記廃棄損失の期待値とが一致する需要予測数を用いて、安全在庫数を算出する付記１記載の発注数決定システム。

（付記３）安全在庫数算出手段は、カバー時間帯の需要予測数の発生確率と、販売許容期間の需要予測数の発生確率とが一致する需要予測数を用いて、安全在庫数を算出する付記１記載の発注数決定システム。

（付記４）誤差算出手段は、予測モデルの誤差率平均および誤差率標準偏差を当該予測モデルの誤差として算出し、算出された誤差率平均および誤差率標準偏差をもとに、カバー時間帯および販売許容期間の需要予測数の誤差をそれぞれ算出する付記１から付記３のうちのいずれか１つに記載の発注数決定システム。

（付記５）誤差算出手段は、予測モデルの誤差率平均および誤差率標準偏差に基づいて、カバー時間帯および販売許容期間の需要予測数平均および需要予測数標準偏差をそれぞれ算出する付記４記載の発注数決定システム。

（付記６）安全在庫数算出手段は、カバー時間帯および販売許容期間の需要予測数平均および需要予測数標準偏差から、カバー時間帯および販売許容期間の需要予測数の発生確率を示す商品ごとの正規分布を作成する付記５記載の発注数決定システム。

（付記７）商品のカテゴリ単位の需要数であるカテゴリ需要予測数を日別に予測する予測モデルを用いて、各カテゴリの日別の需要予測数を算出する需要数予測数算出手段を備え、前記需要数予測数算出手段は、各商品の過去の販売構成比および時間別の販売構成比から、前記カテゴリ需要予測数を按分して、商品単品ごとの需要予測数を時別に算出し、誤差算出手段は、前記時別に算出された商品単品ごとの需要予測数から、対応するカバー時間帯および販売許容期間の需要予測数を算出する付記１から付記６のうちのいずれか１つに記載の発注数決定システム。

（付記８）発注時点の在庫数から納品時点で想定される在庫数を算出する在庫数算出手段を備えた付記１から付記７のうちのいずれか１つに記載の発注数決定システム。

（付記９）商品の需要数を予測する予測モデルを用いて算出された需要予測数と前記予測モデルを学習する際に用いられなかった過去の実績データとの差に基づいて、当該予測モデルが予測する需要数の誤差を算出し、前記予測モデルを用いて商品ごとに算出された納品区間を表わすカバー時間帯の需要予測数および廃棄までの期間を表わす販売許容期間の需要予測数から、前記カバー時間帯の需要予測数の誤差および前記販売許容期間の需要予測数の誤差を算出し、前記カバー時間帯の需要予測数の誤差から商品ごとに前記カバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出し、前記販売許容期間の需要予測数の誤差から商品ごとに前記販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出し、算出された２つの前記発生確率から安全在庫数を算出し、納品時点で想定される在庫数と前記カバー時間帯の需要予測数と前記安全在庫数とから、各商品の発注数を算出することを特徴とする発注数算出方法。

（付記１０）カバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とを加算した数以上の需要予測数に当該需要予測数の発生確率を乗じた合計である機会損失の期待値と、販売許容期間の需要予測数と安全在庫数とを加算した数以下の需要予測数に当該需要予測数の発生確率を乗じた合計である廃棄損失の期待値とを算出し、前記機会損失の期待値と前記廃棄損失の期待値とが一致する需要予測数を用いて、安全在庫数を算出する付記９記載の発注数決定方法。

（付記１１）カバー時間帯の需要予測数の発生確率と、販売許容期間の需要予測数の発生確率とが一致する需要予測数を用いて、安全在庫数を算出する付記９記載の発注数決定方法。

（付記１２）コンピュータに、商品の需要数を予測する予測モデルを用いて算出された需要予測数と前記予測モデルを学習する際に用いられなかった過去の実績データとの差に基づいて、当該予測モデルが予測する需要数の誤差を算出し、前記予測モデルを用いて商品ごとに算出された納品区間を表わすカバー時間帯の需要予測数および廃棄までの期間を表わす販売許容期間の需要予測数から、前記カバー時間帯の需要予測数の誤差および前記販売許容期間の需要予測数の誤差を算出する誤差算出処理、前記カバー時間帯の需要予測数の誤差から商品ごとに前記カバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出し、前記販売許容期間の需要予測数の誤差から商品ごとに前記販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出し、算出された２つの前記発生確率から安全在庫数を算出する安全在庫数算出処理、および、納品時点で想定される在庫数と前記カバー時間帯の需要予測数と前記安全在庫数とから、各商品の発注数を算出する発注数算出処理を実行させるための発注数決定プログラム。

（付記１３）コンピュータに、安全在庫数算出処理で、カバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とを加算した数以上の需要予測数に当該需要予測数の発生確率を乗じた合計である機会損失の期待値と、販売許容期間の需要予測数と安全在庫数とを加算した数以下の需要予測数に当該需要予測数の発生確率を乗じた合計である廃棄損失の期待値とを算出させ、前記機会損失の期待値と前記廃棄損失の期待値とが一致する需要予測数を用いて、安全在庫数を算出させる付記１２記載の発注数決定プログラム。

（付記１４）コンピュータに、安全在庫数算出処理で、カバー時間帯の需要予測数の発生確率と、販売許容期間の需要予測数の発生確率とが一致する需要予測数を用いて、安全在庫数を算出させる付記１２記載の発注数決定プログラム。

以上、実施形態及び実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１６年９月５日に出願された日本特許出願２０１６−１７２５２９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１０ 発注数決定システム
１１ 需要予測数算出手段
１２ 在庫数算出手段
１３ 誤差算出手段
１４ 安全在庫数算出手段
１５ 発注数算出手段
２０ 記憶部

本発明による発注数決定方法は、商品の需要数を予測する予測モデルを用いて算出された需要予測数と予測モデルを学習する際に用いられなかった過去の実績データとの差に基づいて、その予測モデルが予測する需要数の誤差を算出し、予測モデルを用いて商品ごとに算出された納品区間を表わすカバー時間帯の需要予測数および廃棄までの期間を表わす販売許容期間の需要予測数から、カバー時間帯の需要予測数の誤差および販売許容期間の需要予測数の誤差を算出し、カバー時間帯の需要予測数の誤差から商品ごとにカバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出し、販売許容期間の需要予測数の誤差から商品ごとに販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出し、算出された２つの発生確率から安全在庫数を算出し、納品時点で想定される在庫数とカバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とから、各商品の発注数を算出することを特徴とする。

Claims (14)

1. 商品の需要数を予測する予測モデルを用いて算出された需要予測数と前記予測モデルを学習する際に用いられなかった過去の実績データとの差に基づいて、当該予測モデルが予測する需要数の誤差を算出し、前記予測モデルを用いて商品ごとに算出された納品区間を表わすカバー時間帯の需要予測数および廃棄までの期間を表わす販売許容期間の需要予測数から、前記カバー時間帯の需要予測数の誤差および前記販売許容期間の需要予測数の誤差を算出する誤差算出手段と、
   前記カバー時間帯の需要予測数の誤差から商品ごとに前記カバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出し、前記販売許容期間の需要予測数の誤差から商品ごとに前記販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出し、算出された２つの前記発生確率から安全在庫数を算出する安全在庫数算出手段と、
   納品時点で想定される在庫数と前記カバー時間帯の需要予測数と前記安全在庫数とから、各商品の発注数を算出する発注数算出手段とを備えた
   ことを特徴とする発注数決定システム。
2. 安全在庫数算出手段は、カバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とを加算した数以上の需要予測数に当該需要予測数の発生確率を乗じた合計である機会損失の期待値と、販売許容期間の需要予測数と安全在庫数とを加算した数以下の需要予測数に当該需要予測数の発生確率を乗じた合計である廃棄損失の期待値とを算出し、前記機会損失の期待値と前記廃棄損失の期待値とが一致する需要予測数を用いて、安全在庫数を算出する
   請求項１記載の発注数決定システム。
3. 安全在庫数算出手段は、カバー時間帯の需要予測数の発生確率と、販売許容期間の需要予測数の発生確率とが一致する需要予測数を用いて、安全在庫数を算出する
   請求項１記載の発注数決定システム。
4. 誤差算出手段は、予測モデルの誤差率平均および誤差率標準偏差を当該予測モデルの誤差として算出し、算出された誤差率平均および誤差率標準偏差をもとに、カバー時間帯および販売許容期間の需要予測数の誤差をそれぞれ算出する
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の発注数決定システム。
5. 誤差算出手段は、予測モデルの誤差率平均および誤差率標準偏差に基づいて、カバー時間帯および販売許容期間の需要予測数平均および需要予測数標準偏差をそれぞれ算出する
   請求項４記載の発注数決定システム。
6. 安全在庫数算出手段は、カバー時間帯および販売許容期間の需要予測数平均および需要予測数標準偏差から、カバー時間帯および販売許容期間の需要予測数の発生確率を示す商品ごとの正規分布を作成する
   請求項５記載の発注数決定システム。
7. 商品のカテゴリ単位の需要数であるカテゴリ需要予測数を日別に予測する予測モデルを用いて、各カテゴリの日別の需要予測数を算出する需要数予測数算出手段を備え、
   前記需要数予測数算出手段は、各商品の過去の販売構成比および時間別の販売構成比から、前記カテゴリ需要予測数を按分して、商品単品ごとの需要予測数を時別に算出し、
   誤差算出手段は、前記時別に算出された商品単品ごとの需要予測数から、対応するカバー時間帯および販売許容期間の需要予測数を算出する
   請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の発注数決定システム。
8. 発注時点の在庫数から納品時点で想定される在庫数を算出する在庫数算出手段を備えた
   請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の発注数決定システム。
9. 商品の需要数を予測する予測モデルを用いて算出された需要予測数と前記予測モデルを学習する際に用いられなかった過去の実績データとの差に基づいて、当該予測モデルが予測する需要数の誤差を算出し、
   前記予測モデルを用いて商品ごとに算出された納品区間を表わすカバー時間帯の需要予測数および廃棄までの期間を表わす販売許容期間の需要予測数から、前記カバー時間帯の需要予測数の誤差および前記販売許容期間の需要予測数の誤差を算出し、
   前記カバー時間帯の需要予測数の誤差から商品ごとに前記カバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出し、
   前記販売許容期間の需要予測数の誤差から商品ごとに前記販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出し、
   算出された２つの前記発生確率から安全在庫数を算出し、
   納品時点で想定される在庫数と前記カバー時間帯の需要予測数と前記安全在庫数とから、各商品の発注数を算出する
   ことを特徴とする発注数算出方法。
10. カバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とを加算した数以上の需要予測数に当該需要予測数の発生確率を乗じた合計である機会損失の期待値と、販売許容期間の需要予測数と安全在庫数とを加算した数以下の需要予測数に当該需要予測数の発生確率を乗じた合計である廃棄損失の期待値とを算出し、
    前記機会損失の期待値と前記廃棄損失の期待値とが一致する需要予測数を用いて、安全在庫数を算出する
    請求項９記載の発注数決定方法。
11. カバー時間帯の需要予測数の発生確率と、販売許容期間の需要予測数の発生確率とが一致する需要予測数を用いて、安全在庫数を算出する
    請求項９記載の発注数決定方法。
12. コンピュータに、
    商品の需要数を予測する予測モデルを用いて算出された需要予測数と前記予測モデルを学習する際に用いられなかった過去の実績データとの差に基づいて、当該予測モデルが予測する需要数の誤差を算出し、前記予測モデルを用いて商品ごとに算出された納品区間を表わすカバー時間帯の需要予測数および廃棄までの期間を表わす販売許容期間の需要予測数から、前記カバー時間帯の需要予測数の誤差および前記販売許容期間の需要予測数の誤差を算出する誤差算出処理、
    前記カバー時間帯の需要予測数の誤差から商品ごとに前記カバー時間帯の需要予測数の発生確率を算出し、前記販売許容期間の需要予測数の誤差から商品ごとに前記販売許容期間の需要予測数の発生確率を算出し、算出された２つの前記発生確率から安全在庫数を算出する安全在庫数算出処理、および、
    納品時点で想定される在庫数と前記カバー時間帯の需要予測数と前記安全在庫数とから、各商品の発注数を算出する発注数算出処理
    を実行させるための発注数決定プログラム。
13. コンピュータに、
    安全在庫数算出処理で、カバー時間帯の需要予測数と安全在庫数とを加算した数以上の需要予測数に当該需要予測数の発生確率を乗じた合計である機会損失の期待値と、販売許容期間の需要予測数と安全在庫数とを加算した数以下の需要予測数に当該需要予測数の発生確率を乗じた合計である廃棄損失の期待値とを算出させ、前記機会損失の期待値と前記廃棄損失の期待値とが一致する需要予測数を用いて、安全在庫数を算出させる
    請求項１２記載の発注数決定プログラム。
14. コンピュータに、
    安全在庫数算出処理で、カバー時間帯の需要予測数の発生確率と、販売許容期間の需要予測数の発生確率とが一致する需要予測数を用いて、安全在庫数を算出させる
    請求項１２記載の発注数決定プログラム。

Images