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# Informática # Aprendizagem de máquinas # Computação distribuída, paralela e em cluster

Previsão de Demanda no Mundo da Publicidade

Saiba como o HiFoReAd de Múltiplas Etapas melhora a precisão das previsões de demanda para as empresas.

Zhengchao Yang, Mithun Ghosh, Anish Saha, Dong Xu, Konstantin Shmakov, Kuang-chih Lee

― 7 min ler


Previsão de Demanda Previsão de Demanda Simplificada demanda de publicidade. Desbloqueie a precisão nas previsões de
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No mundo corrido de hoje, as empresas precisam se planejar. Seja pra adivinhar quantos produtos fabricar ou quanto de macarrão estocar no mercado, entender a demanda futura é fundamental pra ter sucesso. Isso é ainda mais verdadeiro no mundo da publicidade, onde as empresas precisam saber quantos anúncios criar e como distribuir os recursos de forma eficiente. É aí que entra a Previsão de Demanda, agindo como uma bola de cristal pra quem tá tentando entender o que vem por aí.

A Importância de Previsões Precisam

Previsões de demanda precisas ajudam as empresas a evitar tanto o excesso de estoque quanto a falta dele. Superestimar a demanda pode gerar um montão de produtos que podem não ser vendidos, enquanto subestimar pode fazer com que oportunidades de vendas sejam perdidas. Para os anunciantes, saber a demanda esperada permite que eles tomem decisões informadas sobre suas campanhas e orçamentos. Apesar de ser super importante, fazer previsões precisas pode ser uma tarefa complicada, especialmente com uma montanha de dados e números voando como confete em festa de Ano Novo.

O que é Previsão Hierárquica?

Previsão hierárquica é como uma árvore genealógica bem organizada pros dados. Imagina um pai no topo e filhos abaixo, cada um representando um nível diferente de dados. Essa estrutura ajuda as empresas a ver como os componentes individuais se relacionam. Por exemplo, no nível mais alto, você pode ter o total gasto em anúncios, enquanto os níveis seguintes podem dividir isso em diferentes categorias de produtos, regiões ou períodos de tempo. Analisando cada um desses níveis, as organizações conseguem insights mais profundos, como quantos anúncios de Natal precisam ser veiculados na Flórida em comparação à Califórnia.

Os Desafios da Previsão Tradicional

Métodos tradicionais de previsão podem falhar. Pense assim: se você só pergunta pra uma pessoa a opinião dela sobre um restaurante, e ela odeia, você pode perder uma ótima experiência gastronômica. Da mesma forma, métodos que analisam cada nível de uma hierarquia separadamente podem perder conexões cruciais entre eles. Eles podem te dar uma previsão coerente, mas a precisão pode ser sacrificada, especialmente nos níveis mais baixos da hierarquia. Isso pode levar a previsões que são tão úteis quanto uma chaleira de chocolate.

Além disso, as empresas enfrentam diversos fatores que complicam a previsão. Tendências de mercado podem mudar como o humor de um adolescente, a qualidade dos dados pode ser inconsistente, e às vezes as previsões simplesmente não batem entre os diferentes níveis. É como tentar equilibrar um balanço com uma pessoa muito mais pesada que a outra!

A Necessidade de Uma Nova Abordagem

Com tantos desafios na previsão de demanda, surgiu a necessidade de uma nova abordagem que enfrentasse esses problemas. Entra em cena a estrutura "Reconciliação e Ajuste de Previsão Hierárquica de Múltiplos Estágios", ou "HiFoReAd". Esse nome complicado pode parecer um pouco exagerado, mas promete elevar a previsão a um novo patamar.

Como Funciona o Multi-Stage HiFoReAd

Essa estrutura inovadora é projetada pra melhorar o processo de previsão de demanda em diferentes níveis de uma hierarquia. Ela faz isso através de várias etapas que ajudam a garantir coerência e precisão.

Etapa 1: Coletando Insights Diversos

Primeiro, o sistema coleta uma variedade de previsões usando técnicas estatísticas avançadas. Combinando diferentes métodos de modelagem, ele cria previsões base que são mais robustas do que se fosse usado apenas um método. Pense nisso como perguntar pra um grupo de amigos sobre recomendações de restaurantes, ao invés de confiar em apenas um comedor exigente. Mais opiniões levam a decisões melhores!

Etapa 2: Reconciliação de Cima para Baixo

Nesta etapa, as previsões iniciais são organizadas. Usando um método de cima pra baixo, a estrutura olha o quadro geral e divide em partes menores. Isso significa que ela pode pegar a previsão total de demanda e alocar pras diferentes departamentos ou regiões. É como pegar uma pizza grande e cortar em pedaços individuais pra todo mundo aproveitar.

Etapa 3: Harmonizando Previsões

Em seguida, a estrutura verifica a Sazonalidade - aqueles padrões previsíveis de demanda que acontecem em determinados períodos do ano, como um romance de verão que volta todo ano. Fazendo ajustes com base nesses padrões sazonais, as previsões ficam ainda mais precisas.

Etapa 4: Garantindo Coerência Entre os Níveis

Depois de harmonizar as previsões, a estrutura usa uma técnica conhecida como reconciliação. Essa etapa garante que as previsões de demanda em diferentes níveis da hierarquia façam sentido juntas. Por exemplo, se a previsão total diz que você precisa de 100 anúncios, mas a divisão sugere que só 80 serão criados, algo tá claramente errado - como um quebra-cabeça faltando peças!

Etapa 5: Ajustes Finais

Por fim, a última etapa da estrutura HiFoReAd envolve ajustes finais, onde os valores previstos são afinados pra refletir a imagem mais precisa possível. Essa última etapa é o que transforma uma boa previsão em uma ótima!

Aplicação e Benefícios no Mundo Real

Em cenários reais, a estrutura Multi-Stage HiFoReAd mostrou melhorias significativas na precisão ao prever a demanda de anúncios. Foi testada em diversos conjuntos de dados, provando sua capacidade de se adaptar a diferentes situações, como um camaleão trocando de cor.

Testando a Estrutura

Experimentos realizados com conjuntos de dados internos e públicos mostraram que a estrutura não só melhora a precisão, mas também mantém a coerência entre os níveis. Na verdade, os resultados mostraram reduções no Erro Percentual Absoluto (APE). Em termos simples, HiFoReAd ajudou a fazer previsões que estavam muito mais próximas da realidade, levando a menos erros na alocação de recursos e planejamento.

Lições da Estrutura

Uma das principais lições da implementação da estrutura Multi-Stage HiFoReAd é a importância de tratar a previsão como um esforço colaborativo. Assim como um coro bem ensaiado, onde cada voz complementa a outra, uma combinação de diferentes métodos pode levar a resultados mais harmoniosos e precisos.

Resposta às Necessidades da Indústria

Como as empresas precisam se manter ágeis e se adaptar às rápidas mudanças, soluções escaláveis são essenciais. A estrutura HiFoReAd se destaca pela sua capacidade de lidar com grandes volumes de dados de forma eficiente, graças à computação distribuída. Imagine malabarismo com várias bolas ao mesmo tempo; a estrutura garante que nenhuma delas caia!

Direções Futuras

Olhando pra frente, sempre há espaço pra melhorias. Na pesquisa e desenvolvimento, há um esforço contínuo pra refinar ainda mais as técnicas de previsão. Ideias pra aprimorar a estrutura Multi-Stage HiFoReAd podem incluir a integração de métodos de aprendizado de máquina ainda mais avançados e explorar como lidar melhor com novos tipos e estruturas de dados.

Conclusão: Previsão, Simplificada

Em resumo, previsão de demanda, especialmente em publicidade, não é uma tarefa fácil. No entanto, ao empregar estruturas inovadoras como a Multi-Stage HiFoReAd, as empresas podem se preparar melhor pro futuro. Assim como ninguém sai pra uma tempestade sem um guarda-chuva, as empresas não devem navegar no mundo complexo da publicidade sem uma boa estratégia de previsão. Com as ferramentas certas em mãos, como um guarda-chuva confiável, as empresas podem enfrentar qualquer tempestade e alcançar suas metas.

Então, da próxima vez que você pensar em previsões, imagine aqueles pedaços de pizza e os rostos felizes ao redor da mesa. Com a abordagem certa pra previsão de demanda, todo mundo pode aproveitar um pedaço da pizza!

Fonte original

Título: A Comprehensive Forecasting Framework based on Multi-Stage Hierarchical Forecasting Reconciliation and Adjustment

Resumo: Ads demand forecasting for Walmart's ad products plays a critical role in enabling effective resource planning, allocation, and management of ads performance. In this paper, we introduce a comprehensive demand forecasting system that tackles hierarchical time series forecasting in business settings. Though traditional hierarchical reconciliation methods ensure forecasting coherence, they often trade off accuracy for coherence especially at lower levels and fail to capture the seasonality unique to each time-series in the hierarchy. Thus, we propose a novel framework "Multi-Stage Hierarchical Forecasting Reconciliation and Adjustment (Multi-Stage HiFoReAd)" to address the challenges of preserving seasonality, ensuring coherence, and improving accuracy. Our system first utilizes diverse models, ensembled through Bayesian Optimization (BO), achieving base forecasts. The generated base forecasts are then passed into the Multi-Stage HiFoReAd framework. The initial stage refines the hierarchy using Top-Down forecasts and "harmonic alignment." The second stage aligns the higher levels' forecasts using MinTrace algorithm, following which the last two levels undergo "harmonic alignment" and "stratified scaling", to eventually achieve accurate and coherent forecasts across the whole hierarchy. Our experiments on Walmart's internal Ads-demand dataset and 3 other public datasets, each with 4 hierarchical levels, demonstrate that the average Absolute Percentage Error from the cross-validation sets improve from 3% to 40% across levels against BO-ensemble of models (LGBM, MSTL+ETS, Prophet) as well as from 1.2% to 92.9% against State-Of-The-Art models. In addition, the forecasts at all hierarchical levels are proved to be coherent. The proposed framework has been deployed and leveraged by Walmart's ads, sales and operations teams to track future demands, make informed decisions and plan resources.

Autores: Zhengchao Yang, Mithun Ghosh, Anish Saha, Dong Xu, Konstantin Shmakov, Kuang-chih Lee

Última atualização: Dec 19, 2024

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2412.14718

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.14718

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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