Pablo Zavala · AI 安全评估 · 研究工程

最后一公里配送优化框架

这是一套预测后优化框架,面向最后一公里配送设计,由一支与Santiago Enríquez均衡分工的两人团队,为Carnegie Mellon的94-867 Data to Action课程共同打造。梯度提升模型在一个仿Amazon风格配送记录的合成Kaggle数据集上,预测配送时间的中心估计值与第80百分位数上界;分流MILP依据尾部预测筛选订单,仿真MILP则由分类器估算的、订单错过其共形设定服务承诺的风险为每笔订单定价。在逐日仿真中,这套风险感知型指派方案达到94.8%的准时率、89.4%的覆盖率,而观测基线的准时率仅为48.8%。

在仿真中,240名配送员、基础风险权重alpha = 1的风险感知型MILP指派达到94.8%的准时率、89.4%的覆盖率,而同一份合成配送数据上的观测基线为48.8%。

公开仓库(已提交的notebook与报告)

每一个头条比率都来自对一个合成Kaggle配送数据集的仿真;报告把容量校准标记为最脆弱的假设,且该数据集本身出于许可审查原因未纳入公开仓库,README中提供了下载指引。

角色: 与Santiago Enríquez组成的两人团队,分工均衡,具体分工记录在报告中:Pablo选定并实现了预测后优化方法,主导了探索性分析,并开发了预测模型;Santiago实现了代码,验证了底层假设,并起草了报告,报告最终由两位作者共同完成。

评估卡

主要产出

样本
在2,000笔订单样本上的情景运行,外加基于合成Kaggle配送数据的逐日指派仿真
评估器
按情景计算的、相对120分钟承诺的准时率、覆盖率与配送员利用率
结果
风险感知型MILP指派在仿真中达到94.8%准时、89.4%覆盖率,而观测基线为48.8%。
边界
基于合成数据的仿真;利用率数字取决于容量校准。

证据等级

样本
三个带运行输出的已提交notebook,外加最终报告PDF
评估器
读者从Kaggle获取数据集后重新运行notebook
结果
公开仓库(已提交notebook与报告),数据集因许可审查原因留在仓库之外。
边界
端到端的重新运行需要先下载这份外部数据集。

所属机构

样本
研究生课程项目,2025年10月
评估器
课程报告标题页
结果
Carnegie Mellon,94-867 Data to Action。
边界
一个两人课程项目,而非已部署的系统。

页面更新时间

样本
本条目及其台账行
评估器
网站主张来源台账审阅
结果
2026年7月。
边界
仓库内容可能在此日期之后继续增加。
包含样本、评估器、结果与边界的评估维度。
维度样本评估器结果边界
主要产出在2,000笔订单样本上的情景运行,外加基于合成Kaggle配送数据的逐日指派仿真按情景计算的、相对120分钟承诺的准时率、覆盖率与配送员利用率风险感知型MILP指派在仿真中达到94.8%准时、89.4%覆盖率,而观测基线为48.8%。基于合成数据的仿真;利用率数字取决于容量校准。
证据等级三个带运行输出的已提交notebook,外加最终报告PDF读者从Kaggle获取数据集后重新运行notebook公开仓库(已提交notebook与报告),数据集因许可审查原因留在仓库之外。端到端的重新运行需要先下载这份外部数据集。
所属机构研究生课程项目,2025年10月课程报告标题页Carnegie Mellon,94-867 Data to Action。一个两人课程项目,而非已部署的系统。
页面更新时间本条目及其台账行网站主张来源台账审阅2026年7月。仓库内容可能在此日期之后继续增加。

如何检查这项工作

为风险定价,而非只看平均值

这些notebook预测配送时间的中心估计值,并同时给出第80百分位数;在此基础上,分流MILP依据尾部预测筛选订单,仿真MILP则按分类器估算的、订单错过其共形设定服务承诺的风险为每笔订单定价,使受理与指派决策对不确定性作出响应,而不是只对着单一的平均值。

已提交的工件

仓库中保存着静态基线、动态流水线与仿真这三个notebook及其运行输出,外加最终报告PDF;与此同时,Kaggle源数据集出于许可审查原因留在仓库之外,README告诉读者在重新运行之前该去哪里获取该文件。

读者核查提示

请把每一个比率都当作在合成数据上得到的仿真输出来读:先看报告的结论页面,再把94.8%准时、89.4%覆盖率这次运行,追溯到仿真notebook里的情景表格及其容量校准方面的警示说明。

案例研究

问题

一个承诺120分钟配送窗口的配送网络,在历史订单中只有48.8%兑现了这一承诺,而平均值掩盖了尾部:仅交通状况一项,就能让配送时间在畅通与拥堵之间摆动约46分钟,而半城市化区域最慢,均值接近239分钟。

背景

Pablo Zavala与Santiago Enríquez以分工均衡的两人团队构建了这套框架,用于Carnegie Mellon的94-867 Data to Action课程,所用数据是一个仿Amazon风格配送记录的合成Kaggle数据集,建模、实现与写作三部分工作被均匀地分摊。

方法

工程化构造的空间、时间与配送员特征,被输入梯度提升模型,用以估计配送时间的中心值与第80百分位数。在此基础上,分流MILP依据尾部预测筛选订单,而仿真notebook则加入一个目标覆盖率为90%的共形缓冲量,为每笔订单设定服务承诺,再训练一个分类器估计守住该承诺的概率,并把由此得到的风险计入指派MILP的定价;每周的KS检验监测时间上的漂移,逐日仿真则在配送员班次容量约束下重放这些指派结果。

结果

在2,000笔订单的样本上,分流把准时率提升到80.0%,接受率为21.3%;使用300名配送员的静态指派,在84.9%准时与49.8%覆盖率之间取得平衡;而使用240名配送员、考虑波动性的仿真,则达到94.8%准时、89.4%覆盖率,相对48.8%的基线。

边界

每一个比率都来自对合成数据的仿真,报告也记录了容量校准偏差如何扭曲利用率:某一次校准运行在100%覆盖率下报告出29%的利用率,这是一种量纲不匹配,而不是真正的富余产能。

证据

公开仓库中提交了这三个notebook与最终报告PDF;README对两位作者都做了署名,并指向Kaggle数据集,该数据集因许可审查原因留在仓库之外。

关键结果

  • 仿真准时率94.8%、覆盖率89.4%(240名配送员,alpha = 1),对照48.8%的观测基线
  • 一个中心估计模型与一个第80百分位数分位数预测,共同输入MILP分流,仿真MILP再按分类器估算的、订单错过其共形设定服务承诺的风险为每笔订单定价
  • 在14,222条时间上样本外的记录上,共形校准实测覆盖率为94.9%,对照90%的目标
  • 情景前沿覆盖分流(80.0%准时,21.3%接受率)、全量配送(隐含利用率244%)与静态指派(84.9%准时,49.8%覆盖率)
  • 与Santiago Enríquez分工均衡的两人协作,记录在报告的署名页上

方法

  • 预测后优化
  • 梯度提升分位数回归
  • 共形校准
  • MILP分流与指派
  • 逐日仿真
  • KS检验漂移监测