Zadanie Piwowar Piotr Dobrowolski 27 sierpnia 2013 Opis problemu Wiadomo nie od dzisiaj, że Bajtazar jest smakoszem piwa. Swoje hobby dopieszcza już od wielu lat. Stał się koneserem, któremu nie można zarzucić braku jakiejkolwiek wiedzy związanej począwszy z przygotowaniem słodu, procesem warzenia, doborem odpowiedniej metody fermentacji, filtrowania, czy pasteryzowania piwa, a na samym rozlewaniu skończywszy. Bajtazar, razem z kolegami, smakoszami, postanowili założyć lokalny browar. Koledzy, znając potencjał Bajtazara w dziedzinie, zaproponowali na walnym zgromadzeniu, aby to właśnie on kierował browarem. Piwo jest najstarszym 1 i najczęściej spożywanym 2 3 napojem alkoholowym oraz trzecim po wodzie i herbacie najbardziej popularnym napojem na świecie 4. Każdy z założycieli (i myślę, że z czytających również) zdaje sobie sprawę, że w Bajtogrodzkich sklepach monopolowych nie brakuje przeróżnych odmian tego trunku. Przed Bajtazarem staje bardzo poważny problem zbadania rynku. Na szczęście wśród jego kolegów jest Bajtocy, który jest dobrze wykształconym ekonomistą. Rozprawiają już od dłuższego czasu na temat maksymalizacji szeroko pojętej funkcji zysku z jeszcze nie produkowanego piwa. 5 Niestety nie mogą dojść do głębszych wyników. Wspólnie postanowili poprosić Ciebie o pomoc. 1 John P Arnold: Origin and History of Beer and Brewing: From Prehistoric Times to the Beginning of Brewing Science and Technology. Cleveland, Ohio: Reprint Edition by BeerBooks, 2005. ISBN 0-9662084-1-2. 2 Max Nelson: The Barbarian s Beverage: A History of Beer in Ancient Europe. Abingdon, Oxon: Routledge, 2005, s. 1. ISBN 0-415-31121-7. 3 ( http://www.europeanbeerguide.net/eustats.htm#production ) Volume of World Beer Production. W: European Beer Guide [on-line].. 4 Max Nelson: The Barbarian s Beverage: A History of Beer in Ancient Europe. Abingdon, Oxon: Routledge, 2005, s. 1. ISBN 0-415-31121-7. 5 Oczywiście nie skąpiąc od swojego ulubionego napoju.
Lekcja ekonomii w wykonaniu Bajtocego Funkcja zysku jest najbardziej ogólny i wszechstronnym miernikiem oceny pracy przedsiębiorstwa. 6 W naszym eksperymencie funkcja zysku musi brać pod uwagę następujące czynniki: koszt stały, koszt zmienny, inny koszt produkcji, niezależny od powyższych, zysk ze sprzedaży. Które to będą się zmieniać w zależności od postanowień na temat produkcji. Być może nie jest to ostatnie słowo Bajtocego i będzie chciał coś dodać do procesu liczenia funkcji zysku. Co wiemy od Bajtazara Know-how browaru jest kwintesencją jego sukcesu na rynku. Na szczęście, jak już wiemy, Bajtazar nie jest byle laikiem. Zna całą gamę sposobów produkcji piwa, które potrafi również zmieniać, udoskonalać i wręcz tworzyć nowe. Pamiętaj o tym, aby te informacje nie wyciekły, na początku to one tak naprawdę stanowią prawdziwy kapitał przedsiębiorstwa. Bajtazar udostępnia nam listę testerów, tak zwanych kiperów 7. Każdy z nich implementuje metodę, która zwraca informację, czy kupiłby dane piwo. Produkcja Warzenie piwa w znaczeniu szerszym pod tym pojęciem rozumie się ogół czynności mających na celu wytworzenie piwa jako gotowego produktu spożywczego. W wąskim znaczeniu warzeniem piwa określa się gotowanie brzeczki z chmielem w kotle warzelnym. 8 My skupimy się na szerszym rozumieniu tego pojęcia. Proces ten możemy skrócić do poniższych punktów: ześrutowanie słodu w młynie lub śrutowniku, tworzymy śrutę słodową, proces w kadzi zaciernej (zalewanie śruty słodowej podaną ilością wodą i podgrzewanie do danej temperatury), powstaje zacier, filtracja w kadzi filtracyjnej, powstaje brzeczka przednia, warzenie, (od kilkudziesięciu minut do około godziny w zależności od rodzaju piwa), powstaje brzeczka gorąca, 6 Zaczerpnięte z http://www.przedsiebiorstw.xcze.pl/10.php [on-line] 7 Kiper jest to osoba zajmująca się organoleptyczną oceną smaku, zapachu, jakością i klasyfikacją wszelkiego rodzaju potraw i napojów. (źródło wikipedia: http://pl.wikipedia.org/wiki/kiper). 8 Źródło wikipedia (http://pl.wikipedia.org/wiki/warzenie piwa) 2
oddzielanie osadów w kadzi wirowej, schładzanie (do danej temperatury w zależności od procesu), powstaje brzeczka nastawna, natlenianie, a następnie dodawanie drożdży (których kultury mogą być różne w zależności od piwa, wymieniane po danej ilości cykli fermentacji), następuje fermantacja, filtracja brzeczki, powstaje piwo zielone, leżakowanie i dojrzewanie, filtracja, pasteryzowanie, rozlew. Klasyfikacja słodów 9, każdy słód charakteryzuje cena za tonę oraz (WZB 10 ) : Słody jęczmienne słód pilzneński słód monachijski monachijski jasny monachijski ciemny słód wiedeński słody karmelowe karmelowy jasny karmelowy ciemny słody palone, barwiące, czekoladowe, czarne słód zakwaszający Słody pszeniczne słód pszeniczny jasny słód pszeniczny ciemny Słody żytnie słód żytni karmelowy słód żytni czekoladowy Wyróżniamy drożdże górnej i dolnej fermentacji. Bajtazar już ma pomysł na następujące piwa: 9 źródło : http://www.wiki.piwo.org/rodzaje s%c5%82od%c3%b3w oraz ich zastosowanie 10 Współczynnik Zachwytu Bajtazara (który jest liczbą rzeczywistą), a dowiadujemy się o nim dzięki testowi słodu przez Bajtazara 3
Hipster na trawce jest to niepasteryzowane, niefiltrowane piwo, którego proces ważenia trwa pół godziny. Wykonuje się je mieszkając słód jęczmienny pilzneński ze słodem jęczmiennym monachijskim ciemnym. Podczas procesu zacierania zalewa się wodą w stosunku 1:3, podgrzewając do temperatury 73 C. Po ważeniu następuje schładzanie do temperatury 30 C. Stosuje się wyłącznie drożdże górnej fermentacji. Piwo leżakuje tydzień. Rozlewane jest do drogich butelek klasy A. 11 (niekapslowanych, tylko z zamknięciem pałąkowym 12 ), w których termin ważności upływa po czterech miesiącach. Mama się nie dowie jest to bardzo słabe piwo, o nietuzinkowym smaku i zapachu. Zrobione wyłącznie ze słodu żytniego, karmelowego. Proces podwójnej filtracji i pasteryzowania pozwala na to aby było przechowywane pół roku. Podawane w najtańszych, kapslowanych butelkach klasy C. Zacierane w stosunku 1:5, podgrzewane do temperatury 76 C. Poza tym tak samo jak w powyższym. Ona lubi to piwo dla kobiet, delikatne, jasne, słodkie. Wykorzystuje się słód pszeniczny jasny. Poza tym, tak samo jak w powyższym. Męska rozgrywka mocne piwo dla prawdziwych twardzieli. Zrobione z mieszanki słodów monachijskiego ciemnego, oraz zakwaszanego. Proces fermentacji przebiega przy pomocy drożdży zarówno górnej jak i dolnej fermentacji. Zacier tworzony w stosunku 1:2.5, temperatura 75 C. Godzinne ważenie, schładzanie o 30 stopni. Piwo leżakuje miesiąc, a następnie jest rozlewane do butelek kapslowanych klasy B. Dzięki filtracji i pasteryzowaniu piwo może przetrzymać rok na półkach sklepowych. Oprócz tego każde piwo charakteryzuje jego cena, koszt wykonania (zależności od kosztów stałych i zmiennych). Koszty i zyski Poniższa tabela przedstawia ceny niektórych elementów: 13 11 wyróżniamy 3 klasy A, B i C 12 Każda klasa butelek może być zamykana kapslem, lub zamknięciem pałąkowym, jednak w tym drugim przypadku cena butelki wzrasta o 0.11zł 13 Wartości są wyssane z palca, w przeciwieństwie do większości tego zadania 4
Nazwa Cena k. stałym k. zmiennym Butalka klasy A 0.32zł Butelka klasy B 0.28zł Butelka klasy C 0.20zł Słody jęczmienne 16000zł/tona +10000zł +1000zł Słody pszeniczne 10000zł/tona +8000zł +800zł Słody żytnie karmelowe 18000zł/tona +12000zł +1300zł Hipster na trawce 1zł/0.5 litra *1.00001zł Mama się nie dowie 0.8zł/0.5 litra *1.000009zł Ona lubi to 0.88zł/0.5 litra *1.000009zł Męska rozgrywka 2zł/0.5 litra *1.000009zł Cena Hipster na trawce 2zł Cena Mama się nie dowie 1.8zł Cena Ona lubi to 1.7zł Cena Męska rozgrywka 2.5zł Drożdże górnej fermentacji +250zł Drożdże dolnej fermentacji +300zł Koszt używania pasteryzacji +10000zł Koszt używania filtracji +20000zł Leżakowanie (za każdy tydzień) +300zł Zysk ze sprzedaży to: ilość wyprodukowanych * WZB * procent kiperów kupujących piwo. Butelki klasy A można wytwarzać tylko przy kapitale początkowym powyżej miliona złotych, w przeciwnym wypadku koszt stały powiększony ratami spłacanego kredytu wynoszącymi 500zł. Zakładamy że słód i woda to całkowita objętość. Tzn znając stosunek wody i słodu, i wiedzą że każda butelka ma objętość 0.5 litra można obliczyć ilość zużytego słodu. Zakładamy gęstość słodu 0.4 kg/l. Po terminie ważności cena piwa wynosi -0.5zł (jest to koszt sprowadzenia zepsutego piwa ze sklepu). Polecenie Pomóż Bajtazarowi znaleźć najlepszą funkcję zysku. Przyczynisz się dzięki temu w produkcji lokalnego, Bajtogrodzkiego, browaru. Zaproponuj hierarchię klas świata opisanego powyżej. Zapisz w języku Java realizację metody browaru profitvalue(beer:beer, p:productionfunction, week:int):int która ma za zadanie zwrócić wartość funkcji zysku dla danego piwa, w danym tygodniu sprzedaży, zakładając funkcję produkcji p. Bajtazar prosi o 5
implementację niestandardowych metod tylko dla piwa Hipster na trawce, biorąc pod uwagę, że pozostałe będą zaimplementowane podobnie. (Utwórz konstruktor tego rodzaju piwa) Klasa ProductionFunction ma metodę getvalue(week:int):int zwracającą ilość wyprodukowanych butelek piwa w tygodniu. Zakładamy, że w browarze istnieją następujące metody (które zaimplementuje Bajtocy): getinitialcapital():int zwraca kapitał początkowy, getfixedcost():int zwraca tygodniowy koszt stały, niezależny od ilości produkcji, getvariablecost(week:int):int zwraca tygodniowy koszt zmienny, niezależny od ilości produkcji. Nie wnikamy w to, czym są zwracane wartości, ani jak Bajtocy je oszacował. Miej na uwadze fakt, że Bajtazar chce otworzyć swój browar jak najprędzej. Zatem nie zapomnij napisać realizację wszystkich nietrywialnych metod. Staraj się aby hierarchia klas była jak najbardziej przejrzysta. Powodzenia! 6