Реферат 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1. Фиксация и анализ требований 5
1.1 Функциональные требования 5
1.1.1 Требования, предъявляемые к функциональным возможностям пользователя 5
1.1.2 Требования, фиксирующие возможности внешних систем по взаимодействию с приложением 6
1.2 Нефункциональные требования 6
1.3 Анализ требований 7
1.4 Технология разработки 11
2. Оптимизация рациона в птицеводстве как задача линейного программирования 14
2.1 Общая постановка задачи о диете 14
2.2 Приведение задачи линейного программирования к канонической форме 16
2.3 Симплекс-метод 18
3. Проектирование приложения 21
3.1 Работа с таблицами 21
3.2 MVC 22
3.3 Описание UML Диаграммы 24
4. Работа программы 25
5. Руководство по использованию приложения 31
6. Пример расчета рецептуры 37
6.1 Подготовка исходных данных 37
6.2 Расчет оптимальной рецептуры 38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
ЛИТЕРАТУРА 44
В настоящее время затраты крупных птицефабрик на комбикорм составляют 75 - 80% всех затрат, поэтому их уменьшение приводит к существенной экономии денежных средств и увеличению прибыли.
Объектом нашего исследования является предприятие «ООО ЯШКИНСКАЯ ПТИЦЕФАБРИКА», оно занимается разведением кур несушек с целью получения прибыли от продажи яиц. На сегодняшний день данное предприятие продает одно яйцо за 3,6 рублей, предельная «производительность» одной курицы составляет 0.95 яйца в день, однако для достижения наилучшего результата необходимо обеспечивать курицу качественным и питательным кормом. Данный факт является главной причиной того, что нельзя просто сэкономить на комбикорме: это приведет к снижению количества и качества произведенного яйца.
Существует способ уменьшить затраты предприятия на комбикорм, сохранив максимальную производительность курицы: для этого необходимо воспользоваться научными методами оптимизации состава питательной смеси. При этом полученный результат, минимизируя стоимость смеси, будет удовлетворять заданным условиям по питательности корма для куриц, или, как говорят технологи сельскохозяйственных предприятий, нормативу по питательности.
К сожалению, методы оптимизации не применяются на большинстве предприятий ввиду сложности ручных расчетов, так как малейшая ошибка может привести к серьезным последствиям, а переход на машинные вычисления используется редко из-за консервативности предприятий старого образца.
Перед началом работы от технологов предприятия была получена информация о составляемой ими рецептуре корма, а также информация о поголовье и потребностях кур. На предприятии имеется около 400 тыс. кур несушек, при условии соблюдения норматива по питательности одна несушка должна съесть 125 грамм корма в день. Однако фактически рацион питания не соответствует нормативной питательности, из-за этого несоответствия одна особь будет съедать не 125 грамм, а 145 грамм.
За 1 тонну корма предприятие платит 10 231 р., таким образом, можно посчитать, что в день одна курица в среднем съедает комбикорма на 1,58 р., в день все особи съедят корма на 592 тыс. рублей, а в месяц затраты на комбикорм составят 17 760 000 рублей.
Задача об оптимизации состава питательной смеси является одной из классических задач линейного программирования получившей название «задача о диете». Она позволяет выбрать из большого числа доступных продуктов питания такую рецептуру, которая, удовлетворяя заданной системе ограничений по общей питательности и содержанию жизненно важных ингредиентов, имеет минимальную стоимость. К сожалению, математические методы оптимизации, решающие данную задачу, имеют высокую трудоемкость, поэтому на практике они применяются редко.
Исходя из вышесказанного, составлены цели и задачи данной работы:
• Первой целью данной работы является разработка приложения, которое при помощи методов линейного программирования составит оптимальный план для рецептуры комбикорма.
• Второй целью данной работы является сравнение результатов работы программы с рецептурой, составленной на реальном производстве.
Задачи:
• Сбор реальных данных у технологов предприятия для формулировки математической модели задачи оптимизации питательной смеси.
• Анализ требований к приложению.
• Проектирование приложения.
• Реализация приложения.
• Расчет рецептуры по реальным данным и сравнение результата работы приложения с результатом работы технологов предприятия.
В результате работы была разработано и реализовано приложение, которое, используя теорию линейного программирования, оптимизирует затраты на рецепт питательного состава.
Было произведено сравнение двух питательных составов, выявившее превосходство состава, полученного при помощи программы оптимизации.
Получена оценка состава сотрудниками предприятия, как экономически выгодная.
Проверка в результате анализа предметной области и полученного результата показывает, что математическая модель в принципе может быть применена в технологии приготовления питательных смесей и дает ощутимый экономический эффект.
Однако реализация предлагаемой методики требует изменений сложившейся системы составления рецептуры.
1. Необходимо расширить номенклатуру ингредиентов по сравнению с исходной.
2. Необходимо сформулировать требования к рецепту, которые явно не установлены, но подразумеваются на практике.
