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2024年MathorCup数学应用挑战赛——大数据竞赛

赛道：电商品类货量预测及品类分仓规划

B

电商企业在各区域的商品存储主要由多个仓库组成的仓群承担。其中

存储的商品主要按照属性（品类、件型等）进行划分和打标，便于进行库

存管理。图1是一个简化的示意图，商品品类各异，件数众多，必须将这

些商品分散到各个仓库存储。品类分仓规划决定各商品存放在哪些仓库问

题，合理的品类分仓规划对提升每个仓的管理效率、降低总体仓储成本至

关重要。

图1品类分仓规划示意图

准确的仓储货量预测是品类分仓规划的重要依据，对于准确的预测结

果能够预见性地决定未来的仓储资源使用决策，以提前规划仓储资源，减

少冗余场地的投入。一般来说，该场景需要预测两个目标，分别为库存量

和销量。其中，库存量为该品类在全部仓库所需存放的总库存，分仓结果

中受到仓库的仓容限制；销量为该品类在全部仓库所需打包出库的总量，

分仓结果中受到产能限制。

在得到未来各品类的预测货量后，各个品类的分仓规划是供应链规划

者的重要研究问题。若将品类集中存放在数量较少的仓库中，则将超过该

仓的仓容及产能上限，造成履约问题；若同一品类分在多个仓库中，则会

1

显著增加仓库数量，增大品类库存的管理难度及总成本。此场景需考虑的

上限包括两个，分别为仓容上限和产能上限，其中仓容上限为某仓库可以

存放的最高库存量，产能上限为某仓库一天可以出库的最高销量。另外，

若将相似的品类（使用品类关联度衡量相似性）放在同一个仓库中，同一

订单中的商品更可能集中出货，可以在实际履约中减少包裹数量，从而降

低履约成本。

合理的品类分仓方案，应该同时考虑仓群的复杂度及单仓仓容及产能

约束，给出最优的分仓结果需综合考虑以下指标：

1)仓容利用率：单仓总库存/仓容上限；

2)产能利用率：单仓总出库量产能上限；/

3)总仓租成本：使用仓库的仓租成本之和；

4)品类分仓数：单品类存放的仓库数量；

5)品类关联度：存放在同一仓库的所有品类之间的关联度之和。

14035012

现有一个仓储网络，包含个仓库以及种品类，附件及附件

分别为各品类的历史库存量及销量，附件3为不同仓库相关信息（仓租日

成本、仓容上限、产能上限），附件4为不同品类之间的关联度（表中未出

现的品类组合关联度设为0），附件5为不同品类的相关信息（品类编码、

件型）。基于以上数据，请完成以下问题：

初赛问题

问题1：建立货量预测模型，对该仓储网络350个品类未来3个月（7-9

月）每个月的库存量及销量进行预测，其中库存量根据历史每月数据预测

1

月均库存量即可，填写表的预测结果并放在正文中，并将完整结果填写

在result表格文件中的“月库存预测结果”的表单中；销量需给出未来每天

的预测结果，填写表2的预测结果并放在正文中，并将完整结果填写在result

表格文件中的“日销量预测结果”的表单中。

表1：月库存量预测结果

7月库存量8月库存量9月库存量

2

category1

category31

category61

category91

category121

category151

category181

category211

category241

category271

category301

category331

表2：日销量预测结果

7.17.117.217.318.118.218.319.119.21

cate