Оптимизация севооборота для крупного агрохолдинга

Задача, стоявшая перед клиентом

Крупный российский агрохолдинг был заинтересован в долгосрочной оптимизации текущего севооборота с целью увеличения прибыли при условиях соблюдения всех агрономических норм.

Решение, предложенное Deloitte Analytics Institute

Для достижения поставленной задачи был применен комплексный подход, который включал в себя следующие этапы.
  1. Формулирование задачи

    Эксперты Института прикладного анализа данных «Делойта» собрали данные, касающиеся видения, проблем и ожиданий участников проекта, а также уточнили требования к системе и сформулировали ожидания клиента в отношении результатов.
  2. Сбор и предварительная обработка данных

    На данном этапе были собраны исторические данные холдинга по полям (история посева, размеры и количество полей), урожайности, затратам по культурам, а также среднерыночной стоимости культур в регионе. Совместно с главным агрономом холдинга были составлены таблицы лучших предшественников, сроков возврата культур на поле и водопотребления. Полученные данные не содержат некорректных значений, названия культур и размерности приведены к единому виду, все данные расположены в таблицах.
  3. Обработка данных и создание алгоритмов

    В основе решения лежит портфельная теория Марковица, с помощью которой рассчитывается эффективный фронт и выбирается оптимальный портфель для заданного уровня риска. Для того чтобы определить ограничения по максимальной и минимальной доле каждой культуры в портфеле, для всех полей были определены приемлемые культуры исходя из агрономических и технических условий. Далее информация агрегировалась по всему хозяйству и передавалась в алгоритм совместно с рассчитанной валовой прибылью по культурам. Готовое решение позволяет оптимизировать севооборот на заданные периоды с выбором различной стратегии оптимизации по ожидаемой прибыли.
  4. Разработка прототипа пользовательского интерфейса

    Полученные результаты анализа были представлены в виде интерактивной платформы, позволяющей применять различные стратегии оптимизации, а также выбирать периоды и отражать результаты оптимизации по значениям уровня риска.

Методы

  • Портфельная теория Марковица
  • Методы оптимизации
  • Усовершенствованная визуализация

Результаты

Институт прикладного анализа данных «Делойта» предоставил клиенту систему, позволяющую оптимизировать севооборот по заданному набору культур для произвольного числа полей в долгосрочном и среднесрочном периодах. По результатам тестирования на исторических данных была получена следующая оценка эффективности системы:
  • валовая прибыль увеличилась до 30% при реализации инвестиционной стратегии оптимизации севооборота;
  • валовая прибыль увеличилась до 7% при реализации консервативной стратегии оптимизации.