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Temporal Fusion Transformer for Multi-Horizon Probabilistic Forecasting of Weekly Retail Sales

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저자

Santhi Bharath Punati, Sandeep Kanta, Udaya Bhasker Cheerala, Madhusudan G Lanjewar, Praveen Damacharla

개요

본 논문은 재고 관리 및 프로모션을 위해 정확한 다중 기간 소매 예측의 중요성을 강조하며, 주간 Walmart 매출(45개 매장, 2010-2012)을 예측하는 Temporal Fusion Transformer (TFT)를 활용한 연구를 제시합니다. TFT는 정적 매장 식별자와 시변 외생 신호(공휴일, CPI, 유가, 기온)를 융합하여 1~5주 앞의 확률적 예측을 생성합니다. 2012년 고정 홀드아웃 데이터셋에서 TFT는 RMSE 57.9k USD, R² 0.9875를 달성했으며, 5-fold 교차 검증에서 평균 RMSE 64.6k USD, R² 0.9844를 기록하여 XGB, CNN, LSTM, CNN-LSTM 기반 모델을 능가했습니다.

시사점, 한계점

시사점:
TFT 모델을 통한 정확한 주간 Walmart 매출 예측 가능성 입증.
재고 계획 및 휴가 기간 최적화에 실질적인 가치 제공.
변수 선택 네트워크, 정적 보강, 시간적 주의를 통해 모델의 투명성 유지.
다양한 기반 모델 대비 우수한 성능.
한계점:
특정 기간(2010-2012) 및 매장(Walmart) 데이터에 국한.
모델의 일반화 성능에 대한 추가 연구 필요.
다양한 외부 요인 (exogenous signals) 외 다른 변수 고려 필요성.
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