Demand prediction model for supply chain optimization

Authors

DOI:

https://doi.org/10.32645/13906852.1380

Keywords:

Demand prediction, artificial intelligence, supply chain optimization, neural networks

Abstract

This study proposes a demand prediction model based on artificial intelligence to optimize the supply chain of the pharmaceutical distributor Grupo Montalvo. The main objective is to improve the accuracy of medication demand forecasting using both statistical and machine learning models, including Simple Exponential Smoothing (SES), ARIMA, SARIMA, Holt-Winters, Random Forest, neural networks (NN), and LSTM. The models were evaluated using performance metrics such as Mean Squared Error (MSE), Mean Absolute Error (MAE), and Mean Absolute Percentage Error (MAPE). Results showed that the neural network model (NN) performed the best, achieving an MSE of 8.10e-06, an RMSE of 0.0028, and an MAE of 0.0016. In comparison, the Random Forest model had an MSE of 2.04e+09 and an RMSE of 45232.60, indicating significantly lower performance. The LSTM model, on the other hand, displayed an extremely high MSE of 1.07e+21, suggesting the need for further adjustments. These findings highlight the superiority of neural networks in providing accurate demand predictions, contributing to more efficient supply chain decision-making and optimization.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Affonso, A. (2023). Concepto e importancia de la planificación para las organizaciones. https://professorannibal.com.br/2023/06/13/concepto-e-importancia-de-la-planificacion-para-las-organizaciones/

Avilés Veintimilla, J. (2024). Modelación de viajes de carga para centros comerciales en ciudades de países en vía de desarrollo. Universidad Nacional de Colombia

Breiman, L. (2019). Random forests. Machine Learning, 45(1), 5-32. https://doi.org/10.1023/A:1010933404324

Chen, Z., & Zhang, Y. (2020). Predictive modeling for demand forecasting: A comprehensive review. International Journal of Forecasting, 36(4), 1143-1161. https://doi.org/10.1016/j.ijforecast.2020.01.009

Fisher, A., & Berman, M. (2021). Introducción al análisis de series temporales y su aplicación a la demanda farmacéutica. Editorial Académica.

García, R., & Méndez, J. (2020). Modelos predictivos en la industria farmacéutica: Comparación de técnicas estadísticas y de aprendizaje automático. Revista de Investigación en Ciencia y Tecnología, 22(3), 55-70. https://doi.org/10.1016/j.rict.2020.07.009

Gutiérrez, M., & Polo, E. (2023). Inteligencia artificial dentro de la cadena de suministros. [Tesis de grado, Fundación Universitaria del Área Andina]. https://digitk.areandina.edu.co/handle/areandina/5873

Lopes, S., Anunciaçao, P., & Madeira, F. (2021). Análisis de los desafíos del almacenamiento en la economía 4.0. Economía industrial, 420, 117-124. https://n9.cl/nhrrm

Martínez, L. (2024). Números índices y series temporales. http://hdl.handle.net/10498/31443

Ortiz Guzmán, L. A. (2023). Propuesta de una cadena de suministro digital para la industria acuícola: una mirada desde la sustentabilidad (Doctoral dissertation, Universidad del Desarrollo. Facultad de Ingeniería).

Pérez, L. (2023). ¿Inteligencia artificial y redes neuronales: cuál es la diferencia? Neuroflash. https://n9.cl/5a7s4

Pereda, M. (2021). ¿Qué es el análisis de la demanda y cómo hacer? Rock Content. https://rockcontent.com/es/blog/analisis-de-la-demanda/

Pérez, M. (2022). Técnicas avanzadas de predicción en series temporales con Python. Editorial Universitaria.

Rodríguez-Sánchez, A. E. (2024). La posibilidad de explicación científica a partir de modelos basados en redes neuronales artificiales. Revista Colombiana de Filosofía de la Ciencia, 24(48).

Ruelas, E., & Laguna, J. (2014). Comparación de predicción basada en redes neuronales contra métodos estadísticos en pronósticos de ventas. Ingeniería Industrial. Actualidad y Nuevas Tendencias, 4(12), 91-105. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=215037911008

Smith, J. (2022). El impacto de los modelos de predicción en la industria farmacéutica. HealthTech Insights. https://www.healthtechinsights.com/impacto-modelos

Villarreal, F. (2016). Introducción a los Modelos de Pronósticos. Universidad Nacional del Sur, 1-121. https://www.matematica.uns.edu.ar/uma2016/material/Introduccion_a_los_Modelos_de_Pronosticos.pdf

Zhang, G., Patuwo, B., & Hu, M. (1998). Forecasting with artificial neural networks: The state of the art. International Journal of Forecasting, 14(1), 35-62. https://doi.org/10.1016/S0169-2070(97)00044-7

Published

2025-07-22

Issue

Section

Visión Empresarial_completa

How to Cite

Demand prediction model for supply chain optimization. (2025). Business Vision, 15(2), 112-135. https://doi.org/10.32645/13906852.1380

Most read articles by the same author(s)