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[영상] 시계열 분석 활용 수요예측 — AWS

Day 2: 수요예측 & 생산계획 AI

학습 목표

시계열 수요예측에서 ARIMA, Prophet, DeepAR 세 모델의 핵심 가정과 적용 조건을 비교할 수 있다 Prophet을 이용해 제조 공장의 원자재 수요 데이터를 학습하고 계절성·공휴일 효과를 반영한 예측을 수행할 수 있다 수요예측 오차 지표(MAE, MAPE, RMSE)를 계산하고 제조 재고 관리 관점에서 허용 오차 기준을 설정할 수 있다 AWS SageMaker DeepAR 또는 로컬 GluonTS로 확률적 수요예측(예측 구간 포함)을 구현할 수 있다

영상 핵심 정리 — AI 수요예측으로 생산계획 불확실성 줄이기

이 영상은 제조 공장의 원자재·부품 수요예측에 AI를 적용하는 방법을 다룬다. AWS DeepAR과 오픈소스 Prophet을 중심으로 통계 모델(ARIMA)과 비교한다.


1. 수요예측 모델 3종 비교

항목ARIMAProphetDeepAR
기반통계 (자기회귀)가산 분해딥러닝 (RNN)
계절성 처리수동 (SARIMA)자동 감지자동 학습
다품종 동시개별 모델개별 모델전역 모델
이력 필요량많음 (2년+)중간 (1년+)적음
코드 난이도중간낮음높음

2. Prophet 구현

from prophet import Prophet
import pandas as pd

df = pd.read_csv('parts_demand.csv').rename(columns={'date':'ds','demand':'y'})

model = Prophet(
    changepoint_prior_scale=0.05,
    seasonality_mode='multiplicative',
    weekly_seasonality=True, yearly_seasonality=True
)
model.add_country_holidays(country_name='KR')
model.fit(df)

future = model.make_future_dataframe(periods=90)
forecast = model.predict(future)
print(forecast[['ds','yhat','yhat_lower','yhat_upper']].tail(10))

3. 안전재고 공식

안전재고 = Z × σ_demand × √Lead_Time

Z: 서비스 수준 (95% → 1.645)
σ_demand: 수요 표준편차
Lead_Time: 조달 리드타임 (일)

예시:
  일평균 100개, σ=20, 리드타임=5일, 95%
  안전재고 = 1.645 × 20 × √5 ≈ 74개
  재주문점 = 100×5 + 74 = 574개

함정 주의: Prophet의 yhat_lower/upper를 안전재고에 활용 가능하지만, 과거 변동성 기준이므로 공급망 충격(코로나, 부품 수급난) 같은 외부 충격은 반영하지 못한다.


다음 task와의 연결

다음 reading에서 Prophet·DeepAR·ARIMA 세 모델을 동일 데이터로 돌려보고 MAPE를 비교하는 실습으로 이어진다.

AI로 학습하기 — 꿀팁
🤖Prophet 수요예측 코드 생성 요청AI 학습 팁

AI 에이전트에게 Prophet으로 제조 부품 수요예측 코드를 작성하게 하고, DeepAR 글로벌 모델이 신제품 SKU 예측에 유리한 이유와 MAPE 허용 기준을 점검하세요.

제조 부품 수요예측을 위한 Prophet 코드를 작성해줘. 추세·계절성·공휴일 효과를 자동 분해해 학습하는 10줄 코드 예시와, 이력이 짧은 신규 SKU 예측에 DeepAR 글로벌 모델을 쓰는 이유를 설명해줘. 제조 수요예측의 현실적 MAPE 허용 기준 10~15% 달성 여부를 평가하는 코드도 포함해줘.
이 팁이 도움이 됐나요?
핵심 포인트
  • Prophet은 '추세 + 계절성 + 공휴일' 세 요소를 자동 분해해 학습한다 — 코드 10줄로 계절성을 반영한 수요 예측이 가능하다
  • DeepAR은 유사 제품군을 동시에 학습(전역 모델)해 신제품처럼 이력이 짧은 SKU도 예측할 수 있다
  • 제조 수요예측의 현실적 MAPE 허용 기준은 10~15%다 — 완벽한 예측보다 지속적 개선이 중요하다
  • 재고 최적화에서 수요예측 + 안전재고(Safety Stock) 공식을 함께 사용해야 실제 재고 비용 절감이 가능하다