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Title: Previsão de demanda em uma Empresa do Setor Agropecuário baseada em um modelo de Machine Learning
Other Titles: Demand Forecasting in an Agricultural Company based on a Machine Learning Model
???metadata.dc.creator???: MATOS, Kaio Emanuel Lima de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: ARAUJO, Maria Creuza Borges de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SCHRAMM, Fernando.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SCHRAMM, Vanessa Batista
Keywords: Previsão de Demanda;Demand Forecasting;Machine Learning;Machine Learning;Setor Agropecuário;Agricultural Sector
Issue Date: 11-Apr-2025
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: MATOS, Kaio Emanuel Lima de. Previsão de demanda em uma Empresa do Setor Agropecuário baseada em um modelo de Machine Learning. 64 f. Monografia (Bacharelado em Engenharia de Produção) - Universidade Federal de Campina Grande, Centro de Ciencia eTecnologia, Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2025. Disponível em: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/43086
???metadata.dc.description.resumo???: O setor agropecuário brasileiro ocupa uma posição estratégica na economia nacional, mostrando um crescimento significativo, mesmo diante dos complexos desafios que a gestão da cadeia de suprimentos impõe, como a sazonalidade, as variações climáticas e as flutuações de mercado. As dificuldades que esse setor enfrenta no planejamento logístico o diferenciam de outros segmentos econômicos, pois lida com uma série de fatores, como a variabilidade na produção, questões de infraestrutura e a volatilidade dos preços, que impactam diretamente a previsão de demanda. Dessa forma, este estudo tem como objetivo implementar e comparar modelos de Machine Learning para aprimorar a precisão na previsão de demanda de um dos principais SKUs de uma empresa do setor. Com uma abordagem quantitativa e de natureza aplicada, a pesquisa se caracteriza por um objetivo exploratório e utiliza técnicas que envolvem pesquisa bibliográfica e estudo de caso. O embasamento teórico foi construído a partir de uma Revisão Sistemática da Literatura acerca dos métodos de Machine Learning mais utilizados para a previsão de demanda. Em seguida, realizou-se a implementação dos modelos de Regressão Linear, Lasso Regression, ElasticNet, Árvores de Decisão, XGBoost, Gradient Boost e Random Forest na empresa em estudo. A seleção do SKU se deu por meio da elaboração de uma curva ABC, a partir da qual foram analisados os quatro produtos mais relevantes para o faturamento da empresa, conforme os critérios necessários para a aplicação dos modelos. Utilizou-se uma série histórica de 41 meses, com 32 meses destinados ao treinamento e 9 meses ao teste, com o intuito de validar a precisão das previsões geradas. Os resultados da implementação, que foram enriquecidos por processos de otimização de hiperparâmetros e validação cruzada adaptada para séries temporais, indicaram o modelo de Regressão Linear como o mais adequado, apresentando um bom ajuste tanto para os dados de treinamento quanto para os de teste, além de valores otimizados nas métricas WMAPE e R². Portanto, este estudo contribui ao identificar o modelo de previsão mais eficaz para a demanda de um SKU estratégico da empresa analisada, o que pode auxiliar na definição de uma política de ressuprimento adequada para a organização. Estabelece, ainda, um precedente para a aplicação de modelos preditivos em outras áreas da cadeia de suprimentos.
Abstract: The Brazilian agribusiness sector holds a strategic position in the national economy, showing significant growth even in the face of complex challenges imposed by supply chain management, such as seasonality, climate variability, and market fluctuations. The logistical planning difficulties faced by this sector set it apart from other economic segments, as it deals with a range of factors such as production variability, infrastructure issues, and price volatility, all of which directly impact demand forecasting. Thus, this study aims to implement and compare Machine Learning models to improve the accuracy of demand forecasting for one of the main SKUs of a company in the sector. With a quantitative and applied approach, the research is characterized by an exploratory objective and uses techniques involving bibliographic research and case study. The theoretical foundation was built through a Systematic Literature Review of the most commonly used Machine Learning methods for demand forecasting. Subsequently, the following models were implemented in the company under study: Linear Regression, Lasso Regression, ElasticNet, Decision Trees, XGBoost, Gradient Boost, and Random Forest. The SKU selection was based on the construction of an ABC curve, from which the four most relevant products for the company’s revenue were analyzed according to the necessary criteria for applying the models. A historical time series of 41 months was used, with 32 months allocated for training and 9 months for testing, aiming to validate the accuracy of the forecasts generated. The implementation results, enhanced by hyperparameter optimization processes and cross-validation adapted for time series, indicated the Linear Regression model as the most suitable, showing a good fit for both training and testing data, along with optimized values in the WMAPE and R² metrics. Therefore, this study contributes by identifying the most effective forecasting model for the demand of a strategic SKU of the analyzed company, which can assist in defining an appropriate replenishment policy for the organization. Furthermore, it sets a precedent for the application of predictive models in other areas of the supply chain.
Keywords: Previsão de Demanda
Demand Forecasting
Machine Learning
Machine Learning
Setor Agropecuário
Agricultural Sector
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de produção
URI: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/43086
Appears in Collections:Curso de Bacharelado em Engenharia de Produção - CCT - Monografias

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