量子计算将如何推动物流的未来

COVID-19 教会了我们供应链的重要性，因为从原材料到成品的一切都被延迟或根本无法提供给制造商和零售商。随着消费者从实体购物转向网上购物，它还加速了供应链等式的物流和交付方面的巨大转变。整个供应链的动态性质现在是既定的，要求我们对优化的看法发生重大转变。

供应链组织的目标是在满足客户要求的同时最大限度地降低供应链总成本。企业必须足够灵活，以便在发生中断时迅速做出响应。

不幸的是，正如 Ventana 的这项研究指出的那样，我们中的大多数人并不像我们应该的那样敏捷：

• 79% 的公司使用电子表格进行供应链规划。
• 不到 25% 的受访者表示，他们的供应链计划与公司的制造、采购或销售部门相结合。
• 54% 的人表示，他们在做出决策时衡量跨部门供应链权衡的能力有限或没有能力。

此外，最后一英里变得更加复杂。最后一英里一直是供应链中最昂贵、最令人惋惜的挑战。随着消费习惯和渠道不断变化的“新常态”带来不可预测的需求，预测变得毫无意义。这使得优化的敏捷性和速度对于满足客户对即时可用性和近乎即时交付的日益增长的期望变得更加重要。

固定的物流模式不是为了灵活或快速而设计的。 Capgemini Research Institute, Supply Chain Survey 2020 发现，70% 的公司将入站和出站物流作为 Covid 后供应链可持续性工作的一部分。然而，埃森哲询问的组织中只有不到一半同意他们目前满足客户对订单履行的期望。

当行业变得更加动态且客户期望要求时间周期压缩时会发生什么？

缺失的环节

当动态条件影响采购和物流选项时，约束优化通过确定最佳前进路径来帮助制造供应链。简单来说，约束优化会指导您决定如何用更少的资源做更多的事情，或者如何用更少的资源做更多的事情。

大多数经济业务决策都需要对一组变量（例如卡车、SKU 或以最小化（成本）或最大化（利润）结果为目标的人员）应用约束，例如成本、数量或时间。每个组织都有大量这样的优化问题需要解决。

这听起来像是我们应该使用的东西，对吧？但我们不这样做的原因有几个：

• 在大数据和分析方面进行重大投资的企业可能会假设他们已准备好所需的分析和报告。但是经典计算无法处理我们收集的大量数据。分析师最终会压缩和减少数据以运行计算，从而减少为获得结果而分析的数据。
• 信息经过分析并提交给管理层和决策者。他们将自己独特的观点应用于辩论并做出决定——他们一贯的做法。他们认为这就足够了。约束优化消除了争论和个人过滤器，向您展示最佳决策。
• 数据不仅仅是数据。它与您必须考虑的其他数据之间存在相互关系，以获得对优化请求的准确和高质量的答案。如果一台经典计算机没有完全失效，它可能只会给出一个可能的答案，它可能准确也可能不准确。

古典与复杂

我们中的许多人都听说过旅行商问题，可以将其与卡车路线以及如何优化路线以及卡车进行比较。挑战在于，像这样的旅行商问题的复杂性增加了 n！ （n阶乘）。对于您添加的每个变量（卡车、路线、司机等），路线问题都更加受限和复杂。例如，一个有 10 个停靠点的旅行商问题会产生 3,628,800 个路线选项，40 个停靠点将产生大约 40 个！ =815,915,283,2 00,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 个期权。多辆卡车和包裹的路线更加复杂。

一台经典计算机将在大量可能性的重量和规模下挣扎。这就是量子计算机承诺承担的任务，以快速生成可供选择的选项，以便根据您的目标做出最佳决策。

传统计算算法无法在短时间内实现旨在解决多个变量的复杂场景。然而，使用量子计算技术的算法可以使用应用量子技术的经典系统或采用量子和经典的混合解决方案，快速实现这种模拟。

埃森哲对此表示赞同，并指出：“路线优化算法有助于减少里程并提高准时交货率。在物流领域，量子路由使用基于云的量子计算来计算所有车辆的最快路线，同时考虑到有关交通拥堵的数百万个实时数据点。”

以下是一些限制优化有益于制造供应链的其他方式，从入站原材料到出站分销：

• 运输效率 .约束优化用于确定工厂、配送设施和其他物流中心的最佳位置。即使是工厂布置的一英里差异，也会对整个网络的成本和生产力产生重大影响。
• 仓库管理和配送 .约束优化用于优化全球和本地运输和装载、仓储和交付，以实现最低成本、最佳效率和生产力。想象一下，必须使用一张纸或电子表格在全球范围内安排成千上万台计算机、电视或汽车的运输。
• 入库物流 .从订单水平到交付到生产线，优化可以以最佳成本推动最高生产水平。即使是丢失的货物或被遗忘的供应商也可能对生产线造成严重破坏。现在想象一下，必须使用电子表格来安排和维护汽车、计算机、电视、冰箱或 ATV 的所有部件，尤其是在您管理数十万台设备时。

IDC 研究得出结论：“获取广泛而深入的数据集以制定更好的决策的能力将成为未来供应链绩效的最大差异化因素。”量子计算技术将约束优化提升到一个新的精度和性能水平。

量子计算机处理复杂的计算以返回多种答案，而不仅仅是一个。每一个符合您需要的优化状态的答案都会交付给您。您可以接触到比传统处理器更可行的选项，并且可以选择最适合您当前特定情况的选项。与提供单一答案作为唯一选择的经典软件方法相比，这是一种更好的决策方式。

量子计算是最有前途的技术创新之一，可能塑造、简化和优化供应链的未来。它提供了更好的洞察力，以做出更好的决策。这就是为什么人们对它如此兴奋。

Robert Liscouski 是 Quantum Computing Inc. 的总裁兼首席执行官。