Na coexistência de fases, os campos termodinâmicos são grandezas constantes ao longo da coexistência. Quando o estudo desses sistemas é feito através de simulação de Monte Carlo, no entanto, os resultados obtidos para os campos podem apresentar laços, a depender do ensemble. Na literatura, os laços de potencial químico são conhecidos há bastante tempo e são atribuídos à interface mas não há trabalhos que discutam a restauração da convexidade. No caso do laço da temperatura, há trabalhos mais recentes, que apresentam dados para um buraco convexo na entropia em modelos de rede. Neste trabalho, retomamos o argumento heurístico de Terrell Hill da década de 60 e demonstramos numericamente a equivalência entre os ensemble canônico e grande canônico, bem como entre o microcanônico e o canônico. Além disso, pudemos restaurar a convexidade do potencial químico, reinterpretando a relação entre a energia livre termodinâmica e a energia livre estatística com a inclusão da contribuição da energia livre da interface. Nossa interpretação dos dados de simulação permitiu estabelecer um método muito simples para o cálculo da tensão superficial da interface. Na literatura, não temos métodos bem estabelecidos e gerais para o cálculo da pressão de equilíbrio em modelos de rede no ensemble canônico para mistura. O método de Gibbs-Duhem é muito simples apenas para sistemas puros. Estamos propondo um método para o cálculo da pressão no ensemble canônico para modelos de rede, que pode ser aplicado a misturas. O método é baseado na discretização da energia livre com relação ao volume, e descreve a variação do volume em termos da retirada de uma coluna vazia ou ocupada por partículas. Para sistemas puros, comparamos nosso método com os métodos de Dickman e de Gibbs-Duhem. Mostramos que nossa proposta leva a resultados que se aproximam dos resultados de Gibbs-Duhem, que pode ser considerado exato, à medida que aumentamos a rede. Verificamos que o método de Dickman não é adaptado para o estudo da coexistência de fases, pois o sistema não apresenta um dos laços que permite estabelecer a densidade da fase de densidade maior. Os resultados para altas densidades são incorretos. Isso ocorre devido ao fato do método não permitir a utilização de condição periódica de contorno, em uma das direções. Nosso trabalho foi realizado para os modelos de fluido de rede, puro e mistura, com interações isotrópicas, e para o modelo de Bell, de um sistema puro, que apresenta interações orientacionais. Os resultados foram obtidos utilizando o algoritmo de Metropolis, o algoritmo Wang-Landau, e uma adaptação do método Multicanônico com o algoritmo de Wang-Landau. O uso dos dois últimos é imprescindível para o estudo da equivalência de ensembles. / The thermodynamic fields are constant quantities along the co-existence isoterms. However, when the study of theses systems is done through Monte Carlo simulation, loops may be present, depending on the ensemble. The chemical potential loops have been known for a long time and have been understood as due to the interface. However, there are no studies which discuss the restoration of convexity, to our knowledge. In the case of loop of temperature, there are more recent works which point to of the a convex dip in entropy. In this research, we recover Hills heuristic argument from the 60s and numerically demonstrate the equivalence between the canonical and grand canonical ensembles, as well as between the microcanonical and canonical ensembles. Furthermore, we could restore the convexity of the chemical potential, reinterpreting the relation between the thermodynamic free energy and statistical free energy, through the inclusion of the contribution of the free energy of the interface. Our interpretation of simulation data made it possible to establish a very simple method to calculate the surface tension of the interface. In the literature, there are no well established or general methods to calculate the equilibrium pressure of lattice models for mixtures in the canonical ensemble. The Gibbs-Duhem method is very simple only for pure systems. We propose a method to calculate the pressure in the canonical ensemble for lattice models, which can be applied to mixtures. The method is based on the discretization of free energy related to volume and describes the variation in terms of the withdrawal of a lattice line, either empty or occupied by particles column. For pure systems, we have compared our method to Dickman\'s and to the Gibbs-Duhem method. We showed that our method reaches results which are close to the results of Gibbs-Duhem method, which can be considered exact, as we increase the lattice. We verified that the Dickman method is not adapted to the study of phase coexistence, since isotherms do not present one of the loops that allows establishes the density of the phase of higher density. Also, the results for high density are wrong. This happens because the method does not alow the of periodic boundary condition in one of the directions. Our investigation was carried out for pure fluids, both for isotropic orientational interactions, and for mixtures, for the case of isotropic interactions. The results were obtained by using the Metropolis algorithm, the Wang-Landau algorithm, and an adaptation of the Multicanonical method with the Wang-Landau algorithm. The two last are mandatory in the study of the equivalence of ensembles.

O objetivo desta pesquisa foi recalibrar um modelo de simulação de rodovias de pista simples a fim de seja possível usá-lo no estudo de estradas do Estado de São Paulo. O modelo escolhido para recalibração é o TRARR (TRAffic on Rural Roads) versão 4.0, desenvolvido na Austrália pelo ARRB Transport Research Ltd. A recalibração do modelo consistiu em alterar parâmetros referentes ao desempenho (relação potência/massa) e características (massa, comprimento) dos veículos pesados e um parâmetro relativo ao comportamento dos veículos quando viajando em pelotões, de tal modo que os resultados da simulação ficassem compatíveis com os observados em campo. As medidas de desempenho escolhidas para a recalibração foram: a porcentagem de veículos trafegando em pelotões, a velocidade média dos veículos e a taxa de ultrapassagens. Os dados para a recalibração do modelo foram coletados num trecho de 2,8 km de extensão, na rodovia SP 255, entre as cidades paulistas de Araraquara e Ribeirão Preto. No processo de recalibração, as medidas de desempenho observadas no campo foram comparadas com as produzidas pelas versões recalibrada e original do simulador. Ao final da recalibração, pôde-se concluir que as duas versões do modelo são capazes de simular adequadamente o trecho estudado, sendo que o modelo recalibrado produz resultados ligeiramente melhores que os da versão original. O modelo recalibrado foi validado simulando-se um trecho de 10 km de extensão da SP 255 e comparando-se os valores medidos no trecho para as medidas de desempenho escolhidas com os valores produzidos pela versão recalibrada do simulador. Os resultados dessa comparação indicam que o modelo pode ser considerado capaz de simular adequadamente a operação de rodovias de pista simples no Estado de São Paulo. Os resultados do estudo também sugerem que a precisão pode ser melhorada com um ajuste fino de alguns dos parâmetros não modificados durante a recalibração. / The objective of this research is to recalibrate a two-lane highway simulation model to allow its employment within the context of the São Paulo state highways, Brazil. The model chosen for this recalibration is TRARR (TRAffic on Rural Roads) version 4.0, originally developed a in Australia by ARRB Transport Research Ltd. The procedure used for the model recalibration consisted in modifying input parameters related to heavy vehicle dimensions and performance characteristics (power/mass ratio, weight and length) as well as to the behavior of vehicles in platoons, in such a way that the model outputs are compatible with real traffic behavior. Three measures of performance were chosen for recalibration of the model: percent of jouney time spent following, average speed and overtaking rate. Data for model recalibration were collected at a 2.8 km rural section of SP 225, a highway which connects the cities of Ribeirão Preto and Araraquara in the state of São Paulo (Brazil). The recalibration procedure was based on comparisons of the measures of performance observed on the real highway with those produced by the simulator\'s recalibrated and original versions. At the end of the recalibration process, both the recalibrated and the original models were considered capable of reproducing the traffic behavior on a two-lane highway similar to the ones in the state of São Paulo. Furthermore, it was concluded that the recalibrated model is capable of producing results slightly better than the original one. The recalibrated model was submitted to a validation procedure in which a 10 km section of SP 255 was simulated and the measures of perfomance obtained with the model were compared to field observations. The results of the validation procedure indicate that recalibrated version of TRARR is capable of simulating traffic operations on rural two-lane highways in the state of São Paulo. The results of the research also suggest that the model results may be improved with fine-tuning of some of the parameters that were not modified during the recalibration procedure.

O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de políticas de administração do saldo de caixa. Este problema de finanças abordado inicialmente por Baumol (1952) e Tobin (1956) teve sua origem na aplicação de modelos determinísticos de controle de inventário ao caixa existente nas empresas. Desta forma, os autores traçaram um paralelo entre o saldo de caixa e os estoques de ativos, de maneira a minimizar os custos relativos ao caixa. Posteriormente Miller e Orr (1966) aperfeiçoaram a abordagem ao introduzirem um modelo estocástico que não mais definia o ponto ideal do saldo de caixa, mas uma faixa de oscilação. Apesar disso, os modelos apresentavam apenas uma única opção de investimento em detrimento ao caixa. Mais recentemente uma série de trabalhos resgatou o problema com novas metodologias, diversificando os custos de transferência e manutenção do caixa e aplicando, principalmente, modelos estocásticos em sua resolução, melhorando seu desempenho. Este trabalho aplica uma modelagem para gerenciamento do saldo ideal de caixa, considerando para isso os custos de manutenção, custos de transferência, diversificação em mais de dois ativos, liquidez associada aos investimentos, além da ruptura de caixa. Para isso, são utilizados modelos computacionais de meta-heurística, com a utilização de algoritmos genéticos (AG), particle swarm optimization (PSO) e simulated annealing (SA). Assim, a partir da simulação de fluxos líquidos de caixa, de acordo com as premissas apresentadas na literatura, considerando as distribuições Normal, de Poisson, Triangular e Movimento Browniano (processo de Wiener) foram realizadas experimentações computacionais a fim de desenvolver uma política de gerenciamento de caixa multiobjetivo capaz de minimizar o custo do saldo de caixa ao mesmo tempo em que minimiza o risco associado ao caixa. Os resultados demonstram que os modelos empregados são válidos para o desenvolvimento das políticas de gerenciamento de caixa, com a prevalência do PSO em problemas mais simples e do AG em problemas mais complexos, com grandes perspectivas para uso prático na definição de políticas de gerenciamento do saldo de caixa. / The present work aims at the development of cash balance management policies. This financial problem initially by Baumol (1952) and Tobin (1956) had its origin in the application of deterministic models for inventory control to the existing cash in companies. These authors drew a parallel between the cash balance and asset inventories in order to minimize the cost of the cash balance. Later, Miller and Orr (1966) refined the approach by introducing a stochastic model that no longer defined the ideal point of cash balance, but an oscillation range. Nevertheless, the models had only one investment option over the cash. More recently a series of studies rescued the problem with new methods, diversifying the transfer and cash maintenance costs, applying stochastic models in its resolution and improving their performance. This work applies a modeling for managing the ideal cash balance, considering maintenance costs, transfer costs, diversification of financial investment in more than two assets, the liquidity associated with investments and penalty costs for the lack of cash. For this, meta-heuristics computer models are used for, with the use of genetic algorithms (GA), particle swarm optimization (PSO) and simulated annealing (SA). Thus, based on the simulation of net cash flows in accordance with the assumptions presented in the literature, considering the distributions Normal, Poisson, Triangular and Brownian motion (Wiener process) computational experiments were performed to develop a multi-objective cash balance management policy able to minimize the cost of the cash balance at the same time then minimizes the risk associated with cash. The results demonstrate that the models used are valid for the development of cash management policies, with better results for the PSO in simple problems and GA on more complex problems, with great perspective for practical use in policy management for cash balance.

Na coexistência de fases, os campos termodinâmicos são grandezas constantes ao longo da coexistência. Quando o estudo desses sistemas é feito através de simulação de Monte Carlo, no entanto, os resultados obtidos para os campos podem apresentar laços, a depender do ensemble. Na literatura, os laços de potencial químico são conhecidos há bastante tempo e são atribuídos à interface mas não há trabalhos que discutam a restauração da convexidade. No caso do laço da temperatura, há trabalhos mais recentes, que apresentam dados para um buraco convexo na entropia em modelos de rede. Neste trabalho, retomamos o argumento heurístico de Terrell Hill da década de 60 e demonstramos numericamente a equivalência entre os ensemble canônico e grande canônico, bem como entre o microcanônico e o canônico. Além disso, pudemos restaurar a convexidade do potencial químico, reinterpretando a relação entre a energia livre termodinâmica e a energia livre estatística com a inclusão da contribuição da energia livre da interface. Nossa interpretação dos dados de simulação permitiu estabelecer um método muito simples para o cálculo da tensão superficial da interface. Na literatura, não temos métodos bem estabelecidos e gerais para o cálculo da pressão de equilíbrio em modelos de rede no ensemble canônico para mistura. O método de Gibbs-Duhem é muito simples apenas para sistemas puros. Estamos propondo um método para o cálculo da pressão no ensemble canônico para modelos de rede, que pode ser aplicado a misturas. O método é baseado na discretização da energia livre com relação ao volume, e descreve a variação do volume em termos da retirada de uma coluna vazia ou ocupada por partículas. Para sistemas puros, comparamos nosso método com os métodos de Dickman e de Gibbs-Duhem. Mostramos que nossa proposta leva a resultados que se aproximam dos resultados de Gibbs-Duhem, que pode ser considerado exato, à medida que aumentamos a rede. Verificamos que o método de Dickman não é adaptado para o estudo da coexistência de fases, pois o sistema não apresenta um dos laços que permite estabelecer a densidade da fase de densidade maior. Os resultados para altas densidades são incorretos. Isso ocorre devido ao fato do método não permitir a utilização de condição periódica de contorno, em uma das direções. Nosso trabalho foi realizado para os modelos de fluido de rede, puro e mistura, com interações isotrópicas, e para o modelo de Bell, de um sistema puro, que apresenta interações orientacionais. Os resultados foram obtidos utilizando o algoritmo de Metropolis, o algoritmo Wang-Landau, e uma adaptação do método Multicanônico com o algoritmo de Wang-Landau. O uso dos dois últimos é imprescindível para o estudo da equivalência de ensembles. / The thermodynamic fields are constant quantities along the co-existence isoterms. However, when the study of theses systems is done through Monte Carlo simulation, loops may be present, depending on the ensemble. The chemical potential loops have been known for a long time and have been understood as due to the interface. However, there are no studies which discuss the restoration of convexity, to our knowledge. In the case of loop of temperature, there are more recent works which point to of the a convex dip in entropy. In this research, we recover Hills heuristic argument from the 60s and numerically demonstrate the equivalence between the canonical and grand canonical ensembles, as well as between the microcanonical and canonical ensembles. Furthermore, we could restore the convexity of the chemical potential, reinterpreting the relation between the thermodynamic free energy and statistical free energy, through the inclusion of the contribution of the free energy of the interface. Our interpretation of simulation data made it possible to establish a very simple method to calculate the surface tension of the interface. In the literature, there are no well established or general methods to calculate the equilibrium pressure of lattice models for mixtures in the canonical ensemble. The Gibbs-Duhem method is very simple only for pure systems. We propose a method to calculate the pressure in the canonical ensemble for lattice models, which can be applied to mixtures. The method is based on the discretization of free energy related to volume and describes the variation in terms of the withdrawal of a lattice line, either empty or occupied by particles column. For pure systems, we have compared our method to Dickman\'s and to the Gibbs-Duhem method. We showed that our method reaches results which are close to the results of Gibbs-Duhem method, which can be considered exact, as we increase the lattice. We verified that the Dickman method is not adapted to the study of phase coexistence, since isotherms do not present one of the loops that allows establishes the density of the phase of higher density. Also, the results for high density are wrong. This happens because the method does not alow the of periodic boundary condition in one of the directions. Our investigation was carried out for pure fluids, both for isotropic orientational interactions, and for mixtures, for the case of isotropic interactions. The results were obtained by using the Metropolis algorithm, the Wang-Landau algorithm, and an adaptation of the Multicanonical method with the Wang-Landau algorithm. The two last are mandatory in the study of the equivalence of ensembles.

Dissertation submitted for obtain the degree of Doctor in Engineering Sciences, at the University of Portounder supervisory Professor Alírio E. Rodrigues

O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de políticas de administração do saldo de caixa. Este problema de finanças abordado inicialmente por Baumol (1952) e Tobin (1956) teve sua origem na aplicação de modelos determinísticos de controle de inventário ao caixa existente nas empresas. Desta forma, os autores traçaram um paralelo entre o saldo de caixa e os estoques de ativos, de maneira a minimizar os custos relativos ao caixa. Posteriormente Miller e Orr (1966) aperfeiçoaram a abordagem ao introduzirem um modelo estocástico que não mais definia o ponto ideal do saldo de caixa, mas uma faixa de oscilação. Apesar disso, os modelos apresentavam apenas uma única opção de investimento em detrimento ao caixa. Mais recentemente uma série de trabalhos resgatou o problema com novas metodologias, diversificando os custos de transferência e manutenção do caixa e aplicando, principalmente, modelos estocásticos em sua resolução, melhorando seu desempenho. Este trabalho aplica uma modelagem para gerenciamento do saldo ideal de caixa, considerando para isso os custos de manutenção, custos de transferência, diversificação em mais de dois ativos, liquidez associada aos investimentos, além da ruptura de caixa. Para isso, são utilizados modelos computacionais de meta-heurística, com a utilização de algoritmos genéticos (AG), particle swarm optimization (PSO) e simulated annealing (SA). Assim, a partir da simulação de fluxos líquidos de caixa, de acordo com as premissas apresentadas na literatura, considerando as distribuições Normal, de Poisson, Triangular e Movimento Browniano (processo de Wiener) foram realizadas experimentações computacionais a fim de desenvolver uma política de gerenciamento de caixa multiobjetivo capaz de minimizar o custo do saldo de caixa ao mesmo tempo em que minimiza o risco associado ao caixa. Os resultados demonstram que os modelos empregados são válidos para o desenvolvimento das políticas de gerenciamento de caixa, com a prevalência do PSO em problemas mais simples e do AG em problemas mais complexos, com grandes perspectivas para uso prático na definição de políticas de gerenciamento do saldo de caixa. / The present work aims at the development of cash balance management policies. This financial problem initially by Baumol (1952) and Tobin (1956) had its origin in the application of deterministic models for inventory control to the existing cash in companies. These authors drew a parallel between the cash balance and asset inventories in order to minimize the cost of the cash balance. Later, Miller and Orr (1966) refined the approach by introducing a stochastic model that no longer defined the ideal point of cash balance, but an oscillation range. Nevertheless, the models had only one investment option over the cash. More recently a series of studies rescued the problem with new methods, diversifying the transfer and cash maintenance costs, applying stochastic models in its resolution and improving their performance. This work applies a modeling for managing the ideal cash balance, considering maintenance costs, transfer costs, diversification of financial investment in more than two assets, the liquidity associated with investments and penalty costs for the lack of cash. For this, meta-heuristics computer models are used for, with the use of genetic algorithms (GA), particle swarm optimization (PSO) and simulated annealing (SA). Thus, based on the simulation of net cash flows in accordance with the assumptions presented in the literature, considering the distributions Normal, Poisson, Triangular and Brownian motion (Wiener process) computational experiments were performed to develop a multi-objective cash balance management policy able to minimize the cost of the cash balance at the same time then minimizes the risk associated with cash. The results demonstrate that the models used are valid for the development of cash management policies, with better results for the PSO in simple problems and GA on more complex problems, with great perspective for practical use in policy management for cash balance.

O objetivo desta pesquisa foi recalibrar um modelo de simulação de rodovias de pista simples a fim de seja possível usá-lo no estudo de estradas do Estado de São Paulo. O modelo escolhido para recalibração é o TRARR (TRAffic on Rural Roads) versão 4.0, desenvolvido na Austrália pelo ARRB Transport Research Ltd. A recalibração do modelo consistiu em alterar parâmetros referentes ao desempenho (relação potência/massa) e características (massa, comprimento) dos veículos pesados e um parâmetro relativo ao comportamento dos veículos quando viajando em pelotões, de tal modo que os resultados da simulação ficassem compatíveis com os observados em campo. As medidas de desempenho escolhidas para a recalibração foram: a porcentagem de veículos trafegando em pelotões, a velocidade média dos veículos e a taxa de ultrapassagens. Os dados para a recalibração do modelo foram coletados num trecho de 2,8 km de extensão, na rodovia SP 255, entre as cidades paulistas de Araraquara e Ribeirão Preto. No processo de recalibração, as medidas de desempenho observadas no campo foram comparadas com as produzidas pelas versões recalibrada e original do simulador. Ao final da recalibração, pôde-se concluir que as duas versões do modelo são capazes de simular adequadamente o trecho estudado, sendo que o modelo recalibrado produz resultados ligeiramente melhores que os da versão original. O modelo recalibrado foi validado simulando-se um trecho de 10 km de extensão da SP 255 e comparando-se os valores medidos no trecho para as medidas de desempenho escolhidas com os valores produzidos pela versão recalibrada do simulador. Os resultados dessa comparação indicam que o modelo pode ser considerado capaz de simular adequadamente a operação de rodovias de pista simples no Estado de São Paulo. Os resultados do estudo também sugerem que a precisão pode ser melhorada com um ajuste fino de alguns dos parâmetros não modificados durante a recalibração. / The objective of this research is to recalibrate a two-lane highway simulation model to allow its employment within the context of the São Paulo state highways, Brazil. The model chosen for this recalibration is TRARR (TRAffic on Rural Roads) version 4.0, originally developed a in Australia by ARRB Transport Research Ltd. The procedure used for the model recalibration consisted in modifying input parameters related to heavy vehicle dimensions and performance characteristics (power/mass ratio, weight and length) as well as to the behavior of vehicles in platoons, in such a way that the model outputs are compatible with real traffic behavior. Three measures of performance were chosen for recalibration of the model: percent of jouney time spent following, average speed and overtaking rate. Data for model recalibration were collected at a 2.8 km rural section of SP 225, a highway which connects the cities of Ribeirão Preto and Araraquara in the state of São Paulo (Brazil). The recalibration procedure was based on comparisons of the measures of performance observed on the real highway with those produced by the simulator\'s recalibrated and original versions. At the end of the recalibration process, both the recalibrated and the original models were considered capable of reproducing the traffic behavior on a two-lane highway similar to the ones in the state of São Paulo. Furthermore, it was concluded that the recalibrated model is capable of producing results slightly better than the original one. The recalibrated model was submitted to a validation procedure in which a 10 km section of SP 255 was simulated and the measures of perfomance obtained with the model were compared to field observations. The results of the validation procedure indicate that recalibrated version of TRARR is capable of simulating traffic operations on rural two-lane highways in the state of São Paulo. The results of the research also suggest that the model results may be improved with fine-tuning of some of the parameters that were not modified during the recalibration procedure.

Sendo o cereal mais produzido no mundo e em larga expansão, os sistemas de produção de milho são altamente complexos e sua produção é diretamente dependente de fatores ligados tanto ao clima local quanto ao manejo da cultura. Para auxiliar na determinação tanto dos patamares produtivos de milho quanto quantificar o impacto causado por condições adversas tanto de clima quanto de manejo, pode-se lançar mão do uso de modelos de simulação de culturas. Para que os modelos possam ser devidamente aplicados, uma base solida de dados meteorológicos deve ser consistida, a fim de alimentar esses modelos. Nesse sentido, o presente estudo teve como objetivos: i) avaliar dois sistemas de obtenção de dados meteorológicos, o NASA-POWER e o DailyGridded, comparando-os com dados medidos em estações de solo; ii) calibrar, testar e combinar os modelos de simulação MZA-FAO, CSM DSSAT Ceres-Maize e APSIM-Maize, a fim de estimar as produtividades potenciais e atingíveis do milho no Brasil; iii) avaliar o impacto na produtividade causado pelo posicionamento da semeadura em diferentes tipos de solo; iv) desenvolver e avaliar um sistema de previsão de safra baseado em modelos de simulação; v) mapear as produtividades potencial, atingível e real do milho no Brasil, identificando regiões mais aptas ao cultivo e vi) determinar e mapear as quebras de produtividade, ou yield gaps (YG) da cultura do milho no Brasil. Comparando os dados climáticos dos sistemas em ponto de grade com os dados de estações meteorológicas de superfície, na escala diária, encontrou-se boa correlação entre as variáveis meteorológicas, inclusive para a chuva, com R2 da ordem de 0,58 e índice d = 0,85. O desempenho da combinação dos modelos ao final da calibração e ajuste se mostrou superior ao desempenho dos modelos individuais, com erros absolutos médios relativamente baixos (EAM = 627 kg ha-1) e com boa precisão (R2 = 0,62) e ótima acurácia (d = 1,00). Durante a avaliação da influência das épocas de semeadura e do tipo de solo no patamar produtivo do milho, observou-se que esse varia de acordo com a região estudada e apresenta seus valores máximos e com menores riscos à produção quando a semeaduras coincidem com o início do período de chuvas do local. O sistema de previsão de safra, baseado em modelos de simulação de cultura teve seu melhor desempenho simulando produtividades de milho semeados no início da safra e no final da safrinha, sendo capaz de prever de forma satisfatória a produtividade com até 25 dias antes da colheita. Para o estudo dos YGs, 152 locais foram avaliados e suas produtividades potenciais e atingíveis foram comparadas às produtividades reais, obtidas junto ao IBGE. Os maiores YGs referentes ao déficit hídrico se deram em solos arenosos e durante os meses de outono e inverno, usualmente mais secos na maioria das regiões brasileiras, atingindo valores de quebra superiores a 12000 kg ha-1. Quanto ao YG causado pelo manejo, esse foi maior nas regiões menos tecnificadas, como na região Norte e na Nordeste, apresentando valores superiores a 6000 kg ha-1. Já as regiões mais tecnificadas e tradicionais na produção de milho, como a região Sul e a Centro-Oeste, os YGs referentes ao manejo foram inferiores a 3500 kg ha-1 na maioria dos casos. / Maize is the most important cereal cultivated in the world, being its production system very complex and its productivity directly affected by climatic and crop management factors. In order to quantify the impacts caused by water and crop management deficits on maize yield, the use of crop simulation models is very useful. For properly apply these models, a solid basis of meteorological data is required. In this sense, the present study had as objectives: i) to evaluate two meteorological gridded data, NASA-POWER and DailyGridded, by comparing them with measured data from surface stations; (ii) to calibrate, evaluate and combine the MZA-FAO, CSM DSSAT Ceres-Maize and APSIM-Maize simulation models to estimate the maize potential and attainable yields in Brazil; iii) to evaluate the impact caused by the different sowing dates and soil types on maize yield; iv) to develop and evaluate a crop forecasting system based on crop simulation models and climatological data; v) to map the potential and the attainable maize yields in Brazil, identifying the most suitable regions for cultivation, and vi) to determine and map maize yields and yield gaps (YG) in Brazil. Comparing the gridded climatic data with observed ones, on a daily basis, a good agreement was found for all weather variables, including rainfall, with R2 = 0.58 and d = 0,85. The performances of the combination of the models at the end of the calibration and evaluation phases were better than those obtained with the individual models, with relatively low mean absolute error (EAM = 627 kg ha-1) and with good precision (R2 = 0.62) and accuracy (d = 1.00). During the evaluation of different sowing dates and soil types on maize yield, it was observed that this variable depends on the region and presents the maximum values and, consequently, the minimum risk during the sowings in the beginning of the rainy season of each site. The crop forecasting system, based on crop simulation models, had its best performance for simulating maize yields when the sowings were performed at the beginning of the main season and at the end of the second season, when it was able to predict yield satisfactorily 25 days before harvest. For the YG analysis, 152 sites were assessed and their potential and attainable yields were compared to the actual yields reported by IBGE. The highest YGs caused by water deficit occurred for sandy soils and during the autumn and winter months, usually dry in most of Brazilian regions, reaching values above 12000 kg ha-1. For YG caused by crop management, the values were higher in the less technified regions, such as in the North and Northeast regions, with values above 6000 kg ha-1. In contrast, more traditional maize production regions, such as the South and Center-West, presented YG caused by crop management, lower than 3500 kg ha-1 in most cases.

Dentre as espécies florestais, o Eucalyptus é o gênero florestal mais plantado no Brasil, com aproximadamente 7,8 milhões de hectares, tendo grande importância econômica para o país. Desta maneira, é importante um melhor conhecimento e quantificação dos fatores que condicionam e reduzem o crescimento e a produtividade das florestas. Assim, este estudo teve por objetivos: i) adaptar, calibrar e avaliar o Modelo da Zona Agroecológica (MZA-FAO) para a estimação do crescimento e da produtividade de oito clones de eucalipto em diferentes regiões brasileiras; ii) determinar a magnitude e as principais causas das quebras de produtividade (yield gaps) da cultura do eucalipto em diferentes regiões produtoras do estado de Minas Gerais; e iii) avaliar a influência de eventos de El Niño, La Niña e Neutros na produtividade de eucaliptos em diferentes localidades produtoras do Brasil. Foram adaptados e calibrados os coeficientes do MZA-FAO, como a correção para o índice de colheita (Cc), o coeficiente de sensibilidade ao déficit hídrico (ky), as curvas características de índice de área foliar (IAF), crescimento radicular (Zr) e coeficiente de cultura (kc), além da inclusão de funções de penalização da produtividade do eucalipto por ocorrência de eventos de geada (ffrost) e mortalidade por longos períodos de deficiência hídrica (fwd). A inclusão das funções de penalização e a calibração dos coeficientes resultaram em uma melhora significativa no desempenho (acurácia e precisão) do modelo, com a REQM passando de 110 m3 ha-1, na fase inicial de calibração, para 39 m3 ha-1, na fase final de calibração, R2 passando de 0,73 para 0,82 e índice d indo de 0,70 para 0,93. Com relação às quebras de produtividade, a deficiência hídrica foi o principal fator de quebra de produtividade, correspondendo a 77% da quebra total (QT), enquanto que as perdas decorrentes do déficit de manejo corresponderam a 23% da QT. Para avaliar o crescimento do eucalipto em eventos de ENOS, no período de 1983 a 2016, foi considerado o Incremento Corrente Anual (ICA) no período de máximo crescimento, ou seja, no 3° ano de seu ciclo. As produtividades e as perdas de produtividade do eucalipto durante a atuação dos eventos de ENOS mostraram-se amplamente variáveis tanto espacialmente quanto temporalmente, como consequência dos diferentes regimes térmicos e hídricos das regiões produtoras, não sendo observado um padrão claro para a relação ENOS e produtividade do eucalipto em diferentes regiões brasileiras avaliadas. / Among the forest species, the Eucalyptus is the most planted one in Brazil, with approximately 7.8 million hectares, having a huge economic importance for the country. Therefore, a better knowledge and quantification of the factors that affect forests growth and yield is of high important. Based on that, this study had as objectives: i) to adapt, calibrate and evaluate the Agroecological Zone Model (AEZ-FAO) to estimate growth and yield of eight eucalyptus clones in different Brazilian producing regions; ii) to identify the magnitude and major causes of yield gaps of eucalyptus in different producing regions of Minas Gerais state, Brazil; and iii) to identify the influence of El Niño, La Niña and Neutral events on eucalyptus yield in 12 Brazilian producing regions. The model´s coefficients, such as correction for the harvest index (Cc), water deficit sensitivity index (ky), leaf area index curve (LAI), root growth curve (Zr) and crop coefficient (kc), were calibrated. Penalization functions for considering the occurrence of frost events (ffrost) and mortality by long periods of accumulated water deficit (fwd) were also included in the model. The calibration and adaptation of the model resulted in a significant improvement of its performance (accuracy and precision), for both calibration and evaluation phases. The RMSE was 110 m3 ha-1 in the initial phase of calibration while in the final phase, RMSE was reduced to 39 m3 ha-1, the R2 was increase from 0.73 to 0.82, and the agreement index (d) was also improved going from 0.70 to 0.93. In relation to the yield gaps, the water deficit was the main factor of yield reduction, corresponding to 77% of the total yield gap (YGT), while losses due to sub-optimum management corresponded to 23% of YGT. In order to evaluate the eucalyptus growth under different ENSO events, from 1983 to 2016, the Current Annual Increment (CAI) in the period of maximum growth, 3rd year of the cycle, was used. The eucalyptus yield and yield gap during the ENSO events were widely variable both spatially and temporally as a consequence of the different thermal and water regimes of the producing regions. It was not possible to identify a clear pattern thee relationship between ENSO and eucalyptus yield in the different Brazilian regions assessed.

Submitted by Nara Lays Domingues Viana Oliveira (naradv) on 2015-07-14T19:59:40Z No. of bitstreams: 1 dieter.pdf: 18462192 bytes, checksum: 60a4b11114f9b22cbd27bd9bcf034aa8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-14T19:59:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dieter.pdf: 18462192 bytes, checksum: 60a4b11114f9b22cbd27bd9bcf034aa8 (MD5) Previous issue date: 2012-06-15 / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / O modelo de simulação computacional por eventos discretos é uma poderosa ferramenta para a solução de problemas complexos na indústria. A tendência, segundo especialistas, é de que esta se transforme em uma importante ferramenta no processo decisório das organizações. Encontram-se, no entanto dificuldades no processo de integração e manutenção da ferramenta em longo prazo nas organizações, fazendo com que tal previsão não seja concretizada. A pesquisa propõe uma forma de integrar, e, principalmente, garantir o uso continuado de modelos de simulação por eventos discretos, por meio de uma estrutura de governança. O desenvolvimento da pesquisa transcorreu, primeiramente, sobre uma pesquisa empírica junto a especialistas do tema e um estudo do referencial teórico nacional e internacional sobre os motivos, pelos quais a longevidade funcional dos modelos de simulação é interrompida. O processo de Pensamento da Teoria das Restrições (TOC) além de auxiliar na análise e prescrição de uma solução para o problema também contribuiu para a o entendimento do processo de implementação da mudança. O resultado da pesquisa foi um framework dividido em três etapas: preparação da empresa, desenvolvimento do sistema e manutenção com desdobramentos em processos, que, juntamente com uma estrutura de contabilidade de ganhos busca explicitar uma nova forma de entender os custos e os possíveis ganhos que o modelo pode proporcionar à organização. A contribuição da pesquisa versa sobre uma proposta de governança que possa garantir o uso continuado de modelos de simulação computacional e gerar ganhos à organização. / The Discrete Event Simulation is a powerful tool in the solution of complex problems in industry. The tendency, according to experts, is that it will become an important tool in the decision making process of the organizations. There are, however, difficulties in the process of integration and maintenance of the tool in long term in the organizations, so that this prevision does not become concrete. This research proposes a way to integrate and, most importantly, guarantee the continuous suitable usage of Discrete Event Simulation Models, by the means of a governance structure. The development of the research was, firstly, an empirical research with experts in the subject and a national and international theoretical reference about the reasons of the interruption of the functional longevity on the Simulation Models. The Thinking Process of Theory of Constraints (TOC) besides helping the analyses and prescription of a solution to the problem, also contributes to the understanding of the changing implementation process. The result of the research was a framework divided in three steps: preparation of the company, development of the system and maintenance with reflection in processes which, together with the accountant structure of benefits, tries to explain a new way of understanding the costs and possible gains that the model will suggest to the organization. The contribution of the research is about a governance proposal which can guarantee the continuous usage of computational simulation models and generate gains to the organization.