ارائه یک سیستم استنتاج فازی پویا مبتنی بر بهینه‌سازی سراسری (GODFIS) برای پیش‌بینی در صنعت خرده فروشی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مدیریت صنعتی، دانشکده مدیریت دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 استاد تمام، گروه مدیریت تولید و عملیات، دانشکده مدیریت صنعتی و فناوری، دانشکدگان مدیریت، دانشگاه تهران

3 استادیار گروه مدیریت صنعتی، دانشکده علوم اداری و اقتصاد، اراک، ایران

چکیده
با گسترش داده‌های عملیاتی و افزایش پیچیدگی محیط تجاری، به‌ویژه در صنعت خرده‌فروشی، پیش‌بینی دقیق تقاضای کالا به یک الزامات کلیدی برای تصمیم‌گیری مؤثر و مدیریت کارآمد زنجیره تأمین تبدیل شده است. ماهیت غیرخطی، پویایی شدید، و وجود نویز در داده‌های فروش موجب عملکرد ضعیف و غیر قابل‌اعتماد روش‌های سنتی پیش‌بینی می‌شود. این چالش در ایران به دلیل سطح بالای عدم‌قطعیت ناشی از نوسانات اقتصادی، تغییرات سیاست‌های تجاری، محدودیت‌های لجستیکی و پیامدهای تحریم‌ها شدت بیشتری پیدا می‌کند. در پاسخ به این نیاز، پژوهش حاضر الگوریتم GODFIS را معرفی می‌کند؛ یک سیستم استنتاج فازی پویا مبتنی بر بهینه‌سازی سراسری که با هدف ارائه پیش‌بینی‌های دقیق، مقاوم و سازگار با محیط‌های پرنوسان طراحی شده است. معماری GODFIS با ترکیب یادگیری برخط، خوشه‌بندی پویا، به‌روزرسانی بازگشتی پارامترهای تالی، و مکانیزم حذف نویز، امکان مدل‌سازی روابط پیچیده را با دقت بالا و بدون نیاز به بازآموزی کامل فراهم می‌سازد. برای ارزیابی عملکرد، الگوریتم پیشنهادی بر روی دو دسته داده مورد آزمون قرار گرفته است: (1) داده‌های معیار با رفتارهای غیرایستا، و (2) داده‌های واقعی یک خرده‌فروشی ایرانی. نتایج نشان می‌دهد که GODFIS نسبت به روش‌های کلاسیک، مدل‌های یادگیری ماشینی، و مدل‌های در حال تکامل، بهبود قابل‌توجهی در دقت، پایداری و سرعت انطباق ارائه می‌دهد. به‌طور کلی، یافته‌ها مؤید آن است که GODFIS با فراهم‌کردن تفسیرپذیری، مقیاس‌پذیری و کارایی محاسباتی، می‌تواند به‌عنوان یک چارچوب پیش‌بینی پویا برای محیط‌های عملیاتی خرده‌فروشی—به‌ویژه در شرایط ناپایدار ایران—به‌کار گرفته شود و نقش مؤثری در بهینه‌سازی تصمیمات موجودی و مدیریت عدم‌قطعیت ایفا کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

A Global Optimization-based Dynamic Fuzzy Inference System (GODFIS) for Forecasting in the Retail Industry

نویسندگان English

Mohammad Hossein Alavidoost 1
Hossein Safari 2
Farzad Bahrami 3
1 Ph.D. Student in Industaial Management, Faculty of Management University of Tehran, Iran
2 Full Prof., Department of Operationd and Production Management, Faculty of Industrial and Technology Management, College of Management, University of Tehran
3 Assistant Prof., Faculty of Management University of Arak, Iran
چکیده English

With the expansion of operational data and the growing complexity of business environments—particularly in the retail industry—accurate demand forecasting has become a key requirement for effective decision-making and efficient supply chain management. The nonlinear nature, high volatility, and noise inherent in sales data often lead to poor and unreliable performance of traditional forecasting methods. This challenge is further amplified in Iran due to the high level of uncertainty arising from economic fluctuations, shifts in trade policies, logistical constraints, and the impacts of sanctions. In response to these needs, the present study introduces the GODFIS algorithm, a Global Optimization-based Dynamic Fuzzy Inference System, designed to provide accurate, robust, and adaptive forecasts in highly volatile environments. The architecture of GODFIS—through the integration of online learning, dynamic clustering, recursive updating of consequent parameters, and a noise-filtering mechanism—enables precise modeling of complex relationships without the need for full retraining. To evaluate its performance, the proposed algorithm is tested on two categories of data: (1) benchmark datasets with non-stationary behaviors, and (2) real-world data from an Iranian retailer. The results indicate that GODFIS delivers substantial improvements in accuracy, stability, and adaptation speed compared to classical methods, machine learning models, and evolving systems. Overall, the findings suggest that GODFIS, by offering interpretability, scalability, and computational efficiency, can serve as a dynamic forecasting framework for retail operational environments—especially under Iran’s unstable conditions—and play a significant role in optimizing inventory decisions and managing uncertainty.

کلیدواژه‌ها English

Demand forecasting
Retail industry
Evolving fuzzy systems
Global optimization
GODFIS

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 29 شهریور 1405