콘텐츠로 이동

신문팔이 문제

newsvendor problem

수요가 확률적이고 주문 기회가 한 번뿐일 때 얼마를 준비할지 정하는 문제다. 최적 수량은 품절 비용을 품절 비용과 잔여 비용의 합으로 나눈 임계비에서 결정된다.

성숙도 새순

용어와 역어

경쟁 역어: 신문판매원 문제, 뉴스벤더 문제

실무와 교과서 모두 '신문팔이 문제'를 쓴다. underage cost는 '품절 비용', overage cost는 '잔여 비용'으로 적는다 — '과소·과다 비용'은 어느 쪽이 모자란 것인지 읽는 순간 헷갈린다. critical ratio는 '임계비'다.

관련 개념

  • 관련 최적 재고 정책1951년 논문이 이 문제를 재고 이론의 기본형으로 세운다. 한 기간 모형이 다기간 정책의 출발점이 된다.
  • 관련 초과예약초과예약도 같은 임계비 구조다. 빈자리 손실과 거절 비용의 비가 얼마나 더 받을지를 정한다.
  • 관련 좌석재고 통제리틀우드 규칙이 이 임계비를 두 운임 등급에 적용한 형태다. 싼 좌석을 언제 닫을지가 같은 비교로 떨어진다.
이 문서를 가리키는 글 2개
  • 관련 최적 재고 정책기간이 하나뿐이고 고정비가 없으면 이 문제가 임계분위수 한 줄로 줄어든다. 수익경영이 실제로 빌려 쓰는 것은 대개 이 축약형이다.
  • 관련 기저율 무시임계분위수는 수요분포 전체를 요구한다. 최근 며칠의 인상으로 분포를 대신하면 그 계산이 무너진다.

신문팔이는 아침에 몇 부를 받을지 한 번 정한다. 많이 받으면 남은 것이 폐지가 되고, 적게 받으면 팔 수 있던 손님을 돌려보낸다. 수요를 알 수 없고 되돌릴 기회도 없다. 이 구조가 문제의 전부다.

답은 두 손실의 비로 떨어진다. 한 부 모자랄 때 잃는 것을 품절 비용, 한 부 남을 때 잃는 것을 잔여 비용이라 하자. 최적 수량은 수요가 그 수량 이하일 확률이 품절 비용 ÷ (품절 비용 + 잔여 비용) 과 같아지는 지점이다. 품절이 아플수록 많이 받고, 남는 것이 아플수록 적게 받는다. 평균 수요는 답이 아니다.

기원은 신문이 아니라 은행이다. 에지워스가 1888년에 예금 인출을 확률변수로 두고 은행이 얼마를 준비금으로 들고 있어야 하는지 물었다. 같은 구조가 현금에도 신문에도 좌석에도 걸린다는 것이 뒤에 드러난다.

여기서 재고 이론과 수익경영이 갈라져 나온다. 애로·해리스·마샥이 이 한 기간 문제를 다기간으로 늘려 재고 정책의 기초를 놓는다. 리틀우드는 같은 임계비를 항공 좌석에 걸어, 싼 운임을 언제 닫고 비싼 손님을 기다릴지를 계산한다. 분야 이름은 달라도 비교하는 두 손실은 같다.

참고문헌

  1. F. Y. Edgeworth (1888). The Mathematical Theory of Banking. Journal of the Royal Statistical Society 51(1), 113-127
  2. Kenneth J. Arrow, Theodore Harris, Jacob Marschak (1951). Optimal Inventory Policy. Econometrica 19(3), 250-272
  3. Evan L. Porteus (2002). Foundations of Stochastic Inventory Theory. Stanford University Press