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Tipo do documento: Tese
Título: Modelos matemáticos para auxílio à tomada de decisão no processo produtivo de Pinus caribaea Morelet var. caribaea Barr. & Golf. na Empresa Florestal Integral Macurije, Pinar del Río, Cuba
Título(s) alternativo(s): Mathematical models to aid decision making in the productive process of Pinus caribaea Morelet var. caribaea Barr. & Golf. at Macurije Integral Forest Company, Pinar del Río, Cuba
Autor: GUERA, Ouorou Ganni Mariel 
Primeiro orientador: SILVA, José Antônio Aleixo da
Primeiro coorientador: FERREIRA, Rinaldo Luiz Caraciolo
Segundo coorientador: LAZO, Daniel Alberto Álvarez
Primeiro membro da banca: VALENÇA, Mêuser Jorge Silva
Segundo membro da banca: GADELHA, Fernando Henrique de Lima
Terceiro membro da banca: MEUNIER, Isabelle Maria Jacqueline
Quarto membro da banca: BRAZ, Rafael Leite
Resumo: Objetivou-se no presente estudo, propor modelos que auxiliem na tomada de decisões no processo produtivo de Pinus caribaea var. caribaea Barr. & Golf. por meio da aplicação de técnicas multivariadas, análise de regressão, técnicas de análise de decisão multicritério (MCDA) e Redes Neurais Artificiais (RNAs) em diferentes etapas do referido processo. As três etapas do processo produtivo florestal (PPF) envolvidas no presente estudo foram: (1) a fase de crescimento, produção e sobrevivência florestal; (2) a fase de extração e transporte florestal e (3) a fase de transformação primária da madeira. A modelagem de crescimento, produção e sobrevivência da espécie requereu de dados provenientes de parcelas temporárias e permanentes circulares de 500 m² de plantios de Pinus caribaea var. caribaea da Empresa Florestal Integral Macurije, nas quais foram medidas as variáveis: Diâmetro à Altura de Peito DAP (cm), altura total – H (m) e sobrevivência - (árv./ha). Nessa etapa, foi realizada a classificação da capacidade produtiva da espécie, foram treinadas Redes Neurais Artificiais (RNAs) e foram ajustados modelos de regressão para a predição e prognose de sobrevivência e crescimento e produção florestal. Na etapa de extração e transporte florestal, avaliou-se o desempenho de diferentes meios e sistemas de extração de madeira por meio de experimentos fatoriais univariados e multivariados sendo custo e produtividade as variáveis dependentes obtidas por estudos de tempo e movimento. Na mesma etapa, se propôs um modelo de programação por metas lexicográficas para auxiliar a tomada de decisão na extração e transporte florestal. Na etapa de transformação primária da madeira na serraria Combate de Tenerías, foram ajustados modelos de regressão e foram treinadas RNAs, tanto para a predição do rendimento em madeira serrada como para a classificação da mesma. A qualidade de madeira serrada sendo uma variável discreta ordinal, a regressão logística ordinal foi utilizada para sua modelagem. A base de dados requerida para a modelagem do rendimento em madeira serrada foi composta pelas variáveis Diâmetro a Altura do Peito (DAP), Diâmetro menor da tora (D) e conicidade (Con.) obtidas do acompanhamento em tempo real do desdobro da madeira na serraria Combate de Tenerías. As 24 variáveis preditoras da qualidade de madeira serrada foram mensuradas em peças obtidas ao final do processo de desdobro na mesma serraria. Os resultados obtidos ao longo da pesquisa indicaram que as técnicas multivariadas, multicritérios e as Redes Neurais Artificiais são eficientes no auxílio à tomada de decisão nas etapas do PPF consideradas. Os modelos de RNAs apresentaram desempenhos similares ou superiores aos modelos tradicionais de regressão tanto na predição (crescimento volumétrico; rendimento em madeira serrada) ou prognose (sobrevivência; crescimento e produção florestal) como na classificação da madeira serrada. Através dos resultados obtidos ao longo da pesquisa, concluiu-se que não é prudente assumir a superioridade absoluta das RNAs e que optar pela complementaridade de ambas as abordagens em vez do uso exclusivo das RNAs, como a maioria das pesquisas comparativas tendem a sugerir, é bem mais argucioso. A avaliação multivariada dos desempenhos dos meios de extração de madeira e o modelo de programação por metas lexicográfica proposto para o planejamento de extração e transporte de madeira proporcionaram um apoio multicritério traduzido em soluções com maior praticidade e funcionalidade.
Abstract: The objective of this study was to propose models that aid decision making in productive process of Pinus caribaea var. caribaea Barr. & Golf. through the application of multivariate techniques, regression analysis, multicriteria decision analysis techniques (MCDA) and Artificial Neural Networks (ANNs) in different stages of said process. The three stages of the forest production process (PPF) involved in the present study were: (1) growth, yield and forest survival stage; (2) wood extraction and transport stage, and (3) wood primary transformation stage. Pinus caribaea var. caribaea growth, yield and survival modeling required data from temporary and permanent circular plots of 500 m² of the Macurije Integral Forest Company, in which the following variables were measured: : Diameter at Breast Height - DBH (cm), total height - H (m) and survival - (num. of trees/ha). At this stage, the specie productive capacity classification was carried, Artificial Neural Networks (ANNs) were trained and regression models were adjusted for growth prediction and yield and survival prognosis. At wood extraction and transport stage, the performance of different wood extraction systems and means was evaluated through univariate and multivariate factorial experiments, being cost and productivity the dependent variables obtained by time and movement studies. At the same stage, a Lexicographic Goals Programming model was proposed to assist decision making in harvesting and forest transport planning. At the stage of wood primary transformation in Combate de Tenerías sawmill, regression models were adjusted and ANNs were trained, both for lumber recovery factor prediction and lumber classification. Lumber quality being a discrete ordinal variable, ordinal logistic regression was used for its modeling. The database required for lumber recovery factor modeling was composed by the variables Diameter at Breast Height (DBH), Smallest log diameter (D) and conicity (Con.) obtained from real-time monitoring of wood sawing at the sawmill Combate de Tenerías. The 24 variables predicting lumber quality were measured in pieces obtained at the end the end of sawing process in the same sawmill. The results obtained during the research indicated that multivariate, multicriteria and Artificial Neural Networks techniques are efficient in assisting decision-making in FPP stages considered. ANNs models presented similar or superior performances to the traditional regression models both in prediction (volumetric growth, lumber recovery factor) or prognosis (survival, growth and yield) and in lumber grading. From the results, it was concluded that it is not prudent to assume absolute superiority of ANNs and that opting for the complementarity of both approaches rather than the exclusive use of ANNs, as most comparative research tends to suggest, is far more prudent. Multivariate evaluation of wood extraction machineries performances and the Lexicographic Goal Programming model proposed for timber extraction and transport planning provided a multicriteria support translated into solutions with greater practicality and functionality.
Palavras-chave: Modelo matemático
Pinus caribaea
Produção madeireira
Manejo florestal
Área(s) do CNPq: CIENCIAS AGRARIAS::RECURSOS FLORESTAIS E ENGENHARIA FLORESTAL
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Sigla da instituição: UFRPE
Departamento: Departamento de Ciência Florestal
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais
Citação: GUERA, Ouorou Ganni Mariel. Modelos matemáticos para auxílio à tomada de decisão no processo produtivo de Pinus caribaea Morelet var. caribaea Barr. & Golf. na Empresa Florestal Integral Macurije, Pinar del Río, Cuba. 2017. 262 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/7386
Data de defesa: 6-Jul-2017
Aparece nas coleções:Doutorado em Ciências Florestais

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