零售AI基础设施：从推荐系统到库存优化

更新于2025年12月11日

2025年12月更新： AI驱动的推荐系统贡献高达35%的电商收入（2025年）。AI影响80%的零售客户互动。九成零售商部署AI优化运营。AI驱动的供应链削减库存20-30%，物流成本降低5-20%。Amazon Rufus预计2025年贡献超7亿美元运营利润，到2027年增长至12亿美元。向量数据库实现语义搜索，取代关键词匹配。

到2025年，AI驱动的推荐系统将贡献高达35%的电商总收入。¹ AI将影响80%的零售客户互动。² 目前，九成零售商已部署AI来优化运营、个性化客户体验并赋能员工。³ 零售行业已从AI实验阶段转向生产部署，基础设施需求也随之扩大。

应用范围远不止个性化推荐。麦肯锡估计，AI驱动的供应链系统通过改进规划、路线优化和需求感知，可将库存水平降低20-30%，同时将物流成本减少5-20%。⁴ 现代需求预测通过AI驱动的预测可防止65%的缺货情况。⁵ 亚马逊预计其AI购物助手Rufus将在2025年贡献超过7亿美元的运营利润，到2027年增长至12亿美元。⁶ 获取这些收益所需的基础设施投资现已成为零售技术战略的核心驱动力。

实时推理支撑大规模个性化

推荐引擎是最显著的零售AI应用。产品推荐出现在每个页面、每封邮件和每个客户触点。系统必须以毫秒级延迟处理每秒数百万次请求。延迟会降低购物体验；推荐不可用会降低转化率。

零售商利用Pinecone、Weaviate和Milvus等向量数据库在AI应用中实现高性能相似性搜索。⁷ 与传统的基于关键词的搜索不同，向量搜索使AI系统能够检索概念相似的信息，增强上下文理解和相关性。该技术实现了理解客户意图而非匹配关键词的语义搜索和推荐系统。

AI推理市场将从2025年的1060亿美元增长到2030年的2550亿美元，这一增长由实时生成式AI部署和超大规模基础设施扩展推动。⁸ GPU领域占据主导地位，这得益于其卓越的并行处理能力以及在数据中心大型模型推理工作负载中的广泛应用。⁹ 零售业占据了相当大的需求份额。

NVIDIA Merlin为零售商提供大规模个性化推荐平台。¹⁰ 该框架处理生产推荐系统所需的数据工程、模型训练和推理服务。零售商可以专注于业务逻辑，而NVIDIA提供实现实时个性化的基础设施能力。

混合基础设施平衡边缘与云端

沃尔玛exemplifies先进零售商部署的基础设施架构。该公司采用"三元模型"——一种混合云战略，将公有云提供商与沃尔玛的私有云以及分布在门店和配送中心的数千个边缘节点相结合。¹¹ 这种架构为开发人员提供灵活性，可以在数据中心部署大规模训练工作负载，或在门店边缘进行低延迟推理。

边缘部署对店内应用至关重要。检测货架库存的计算机视觉系统无法容忍云端延迟。自助结账需要即时响应。员工辅助工具必须在网络连接降级时仍能工作。边缘节点将AI能力带到客户互动的第一线。

亚马逊通过自有基础模型（如Titan）及其与Anthropic数十亿美元的合作伙伴关系来构建和控制其AI技术栈。¹² 200亿美元的AI和数据中心投资将AI增强服务整合到配送、视频流媒体和生鲜物流等各个环节。¹³ 通过其专有的Wellspring系统，亚马逊通过考虑区域天气、当地节假日和购物趋势来预测需求变化。¹⁴

这些基础设施战略反映了不同的竞争定位。亚马逊的垂直整合在整个技术栈中获取价值。沃尔玛的混合方法在投资专有能力的同时保持灵活性。两种方法都需要大量的基础设施投资和专业知识。

需求预测与库存优化

AI驱动的需求预测通过提高预测准确性，可降低20-35%的库存成本并防止65%的缺货情况。¹⁵ 在妥善规划的情况下，实施通常需要三到六个月。对于规模化运营的零售商来说，投资回报率证明了基础设施投资的合理性。

库存管理AI市场从2023年的73.8亿美元增长到2025年的96亿美元，预计到本十年末将达到272.3亿美元。¹⁶ 分析师估计，亚马逊在AI和机器人技术方面的进步到2032年将每年节省高达160亿美元的成本。¹⁷ 沃尔玛的自动化履约中心与人工站点相比，单位成本降低20%，预计到2025年底成本将降低30%。¹⁸

智能体AI将预测从单纯的预测扩展到自动化决策。系统实时推荐库存、定价和补货策略的调整。¹⁹ 这一演进指向智能体间商务——消费者的个人助理与零售商的库存机器人、定价API或促销引擎交互，在毫秒内完成交易。²⁰

Manhattan Active Inventory为复杂的全渠道环境提供云原生机器学习，用于需求预测和库存优化。²¹ O9 Solutions创建数字孪生技术，实时模拟供应链场景。²² 这些平台需要GPU基础设施进行训练和推理，同时提供区别于通用AI工具的零售专用能力。

基础设施投资考量

超过60%的零售商计划在未来18个月内增加AI基础设施投资。²³ 然而，纽约大学斯特恩商学院的一项研究发现，2025年68%的零售商AI基础设施投资不足500万美元，仅有12%投资超过5000万美元。²⁴ 在年收入超过5亿美元的零售商中，47%的投资不足500万美元，而27%的投资超过5000万美元。²⁵

投资差距造成竞争分化。大量投资AI的大型零售商获得了个性化、库存优化和运营效率的提升。投资有限的小型零售商可能在客户体验或成本结构方面难以竞争。随着领先零售商将节省的资金再投资于额外能力，技术优势不断累积。

边缘AI对门店级部署至关重要。随着行业从试点项目转向全面部署，问题从是否使用AI转变为如何在门店和运营中高效实施。²⁶ 边缘部署满足延迟要求，同时减少对网络连接的依赖。

评估AI基础设施的零售商应考虑完整技术栈：用于训练和批处理的云基础设施、用于门店级推理的边缘基础设施、用于相似性搜索的向量数据库，以及用于模型管理的MLOps平台。这些组件集成为连贯的系统，只有当所有元素协同工作时才能交付业务价值。

战略意义

沃尔玛在专有基础上构建其AI智能体战略，包括Element MLOps平台和零售专用大语言模型Wallaby，通过"Super Agent"框架进行编排。²⁷ 对零售专用AI基础设施的投资提供了通用工具无法匹配的能力。与沃尔玛竞争的零售商必须建立类似的基础设施，或寻找其他差异化途径。

从个性化到智能体的转型代表了下一个基础设施挑战。推荐将让位于智能体驱动的决策循环，AI不仅建议还执行。²⁸ 这需要支持毫秒级延迟的智能体间商务基础设施，并具备金融交易所要求的可靠性。

亚太地区成为推荐引擎采用增长最快的区域，受印度、印度尼西亚和越南蓬勃发展的电商推动。²⁹ 全球零售商必须部署以适当延迟服务这些市场的基础设施，同时满足当地数据驻留要求。零售AI基础设施的地理分布将显著扩展。

对话式商务市场2025年达到88亿美元，到2035年将以14.8%的复合年增长率增长至326亿美元。³⁰ 这一增长代表了额外的基础设施需求，因为零售商在客户服务、购物助手和语音商务应用中部署对话式AI。零售AI基础设施投资将在整个十年持续加速。

参考文献

1. Amra and Elma. "TOP PRODUCT RECOMMENDATION ENGINE STATISTICS 2025." 2025. https://www.amraandelma.com/product-recommendation-engine-statistics/

2. Amra and Elma. "TOP PRODUCT RECOMMENDATION ENGINE STATISTICS 2025."

3. NVIDIA. "Retail Industry Solutions Powered by AI." 2025. https://www.nvidia.com/en-us/industries/retail/

4. Quid. "The State of AI in E-Commerce: 2025 Quid Trend Report." 2025. https://www.quid.com/knowledge-hub/resource-library/blog/the-state-of-ai-in-e-commerce-2025-quid-trend-report

5. Net Solutions. "AI in Retail Demand Forecasting: Smarter Inventory Strategies for 2025." 2025. https://www.netsolutions.com/insights/ai-retail-demand-forecasting/

6. PYMNTS. "Amazon and Walmart Focus AI Investments on Their Retail Soft Spots." 2025. https://www.pymnts.com/news/retail/2025/amazon-and-walmart-arent-surfing-retail-techs-tidal-wave-theyre-driving-it

7. Ignitiv. "How Will Agentic AI Reshape the Commerce Industry in 2025?" 2025. https://www.ignitiv.com/how-will-agentic-ai-reshape-the-commerce-industry-in-2025/

8. MarketsandMarkets. "AI Inference Market Size, Share & Growth, 2025 To 2030." 2025. https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/ai-inference-market-189921964.html

9. MarketsandMarkets. "AI Inference Market Size, Share & Growth."

10. NVIDIA. "Retail Industry Solutions Powered by AI."

11. PYMNTS. "Amazon Bets on In-House AI Stack as Walmart Amplifies Workforce." 2025. https://www.pymnts.com/news/retail/2025/amazon-bets-on-in-house-ai-stack-as-walmart-amplifies-workforce

12. PYMNTS. "Amazon and Walmart Focus AI Investments on Their Retail Soft Spots."

13. PYMNTS. "Amazon and Walmart Jostle for Infrastructure Dominance." 2025. https://www.pymnts.com/news/retail/2025/amazon-and-walmart-turn-groceries-health-and-data-into-distinct-empires

14. PYMNTS. "Amazon and Walmart Focus AI Investments on Their Retail Soft Spots."

15. Net Solutions. "AI in Retail Demand Forecasting."

16. SuperAGI. "Top 10 AI Inventory Management Systems for 2025." 2025. https://superagi.com/top-10-ai-inventory-management-systems-for-2025-a-comprehensive-guide-to-forecasting-and-optimization/

17. SuperAGI. "Top 10 AI Inventory Management Systems for 2025."

18. PYMNTS. "Walmart Embraces Agentic AI in New Era of Retail." 2025. https://www.pymnts.com/news/artificial-intelligence/2025/walmart-embraces-agentic-ai-new-retail-era/

19. Invent.AI. "How AI is reshaping retail demand planning in 2025." 2025. https://www.invent.ai/blog/how-ai-is-reshaping-retail-demand-planning-in-2025

20. Ignitiv. "How Will Agentic AI Reshape

[内容因翻译需要截断]