We study the dynamic fulfillment problem in e-commerce, in which incoming (multi-item) customer orders must be immediately dispatched to (a combination of) fulfillment centers that have the required inventory. The problem takes place over a finite time horizon, representing the duration until the next inventory replenishment. A prevailing approach to this problem, pioneered by Jasin and Sinha (2015), is to write a ``deterministic'' LP that dictates how frequently inventory from each FC (fulfillment center) should be used to fulfill each item, in different orders from different regions. This allows the fulfillment decision for each order to be made independently. However, making this decision for a single multi-item order is still challenging -- how can we avoid splitting the order across too many FC's, while satisfying the inventory frequency constraints? Jasin and Sinha identify this as a correlated rounding problem and propose an intricate rounding scheme, which is suboptimal by a factor of $\approx q/4$ on a $q$-item order. In this paper we provide to our knowledge the first substantially improved correlated rounding scheme, which is suboptimal by a factor of only $1+\ln(q)$. We provide another scheme for sparse networks, which is suboptimal by a factor of at most $d$ if each item is stored in at most $d$ FC's. We show both of these guarantees to be optimal in terms of the dependence on $q$ or $d$, by reducing to the classical Set Cover problem. Our schemes are also simple and fast, based on an intuitive new idea -- items wait for FC's to ``open'' at random times, but observe them on ``dilated'' time scales in order to satisfy the inventory frequency constraints. We numerically test our new rounding schemes under the same realistics setups as Jasin and Sinha and find that they improve runtimes, shorten code, and robustly improve performance. Our code is made publicly available.
翻译:我们研究电子商务中的动态完成问题, 即来自( 多个项目) 的客户订单必须被立即发送到拥有所需库存的( 多个) 完成中心。 问题发生在一个有限的时间跨度, 代表到下一次库存补充之前的持续时间。 由Jasin 和 Sinha (2015) 率先提出的解决这一问题的流行方法, 是写一个“ 确定性'LP ”, 规定每个FC( 完成中心) 的库存应该如何频繁地用不同区域的不同订单来完成每个项目。 这使得每个订单的履行决定能够独立地做出。 然而, 使单一多项目订单的这一决定仍然具有挑战性。 我们如何避免将订单分解到太多的FC的订单? Jasin 和 Sinha 认为这是一个相关的循环问题, 并提议一个复杂的循环计划, 以美元为单位, 但以美元为美元为单位, 以美元为美元为单位, 以美元为单位。 在本文中, 我们只为我们第一次大大改进 美元 的循环计划, 以美元为美元 美元, 以美元 最接近的 货币 的 货币 货币 的 货币 的 的 货币 的 货币 货币 货币 的 货币 的 以显示我们 的 的 货币 货币 货币 的 的 的 的 货币 的 货币 的 的 以 以 以 以 货币 货币 货币 货币 的 的 的 的 的 货币 的 货币 货币 的 的 的 的 的 的 货币 货币 货币 的 的 的 的 的 的 的 货币 的 的 的 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 的 以 以 以 以 以 以 以 以 的 以 以 以 的 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 的 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 以 的 以 以 的 的 的