Проектирование алгоритма прогнозирования сырья : магистерская диссертация

Abstract

В работе решается актуальная бизнес-задача проектирования алгоритма прогнозирования сырья для производственного косметического предприятия на базе машинного обучения, модель экстремального градиентного бустинга (XGBoost), продемонстрировавшая высокую точность и стабильность прогнозов. Собраны наборы данных, проведен анализ и исследованы методы прогнозирования спроса и сырья, включая модели прогнозирования ARIMA, SARIMA, Хольта-Винтерса, Prophet и различные модели машинного обучения. Использовались метрики: MAE, MSE и MAPE, R2. Статистические модели и модели на основе нейронных сетей, такие как LSTM, показали менее стабильные результаты, чем машинное обучение. Разработан комплексный алгоритм прогнозирования сырья, включающий этапы прогнозирования спроса и расчета потребности в сырье. Прототип алгоритма реализован с использованием Streamlit. Предложены рекомендации по внедрению алгоритма, включая интеграцию с существующими системами и расчет экономической эффективности.

The work solves the current business problem of designing a raw material forecasting algorithm for a cosmetics manufacturing enterprise based on machine learning, the extreme gradient boosting model (XGBoost), which has demonstrated high accuracy and stability of forecasts. Collected data sets, analyzed and researched demand and raw material forecasting methods including ARIMA, SARIMA, Holt-Winters, Prophet and various machine learning models. Metrics used: MAE, MSE and MAPE, R2. Statistical and neural network models such as LSTM have shown less consistent results than machine learning. A comprehensive algorithm for forecasting raw materials has been developed, including the stages of forecasting demand and calculating the need for raw materials. The algorithm prototype is implemented using Streamlit. Recommendations are offered for the implementation of the algorithm, including integration with existing systems and calculation of economic efficiency.