Sistemas não-lineares podem apresentar um comportamento periódico, no qual o ponto de equilíbrio no diagrama de fase, quando se plota uma variável de estado versus outra variável de estado, é substituído por uma órbita circular, denominada ciclo limite. A estimação de parâmetros desses sistemas não é uma tarefa simples, devido a não convexidade do problema de otimização. A fim de estimar parâmetros em tais modelos, este trabalho propõe um método que quantifica o comportamento oscilatório do sistema em função do valor dos parâmetros, adicionando essa informação, na forma de uma penalidade à função objetivo do problema de otimização associado reduzindo a não convexidade do problema, conduzindo o modelo a produzir o comportamento oscilatório. Para avaliar a metodologia, primeiramente foi estudado o modelo de Jöbses et al. (1986), onde foi comparada metodologia proposta com abordagens disponíveis na literatura. A metodologia proposta também foi aplicada a modelos relativos à produção de petróleo offshore, onde foram considerados: o modelo simplificado de Meglio et al. (2009), com três estados dinâmicos, representando apenas a região do sistema pipeline/riser, o modelo estendido de Diehl et al. (2017), com seis estados dinâmicos, representando a dinâmica das regiões anular/tubing e pipeline/riser e, por fim, a aplicação real, onde foram estimados os parâmetros desse último modelo com os dados de planta de produção offshore de uma plataforma de petróleo nacional. Os resultados mostraram que o método proposto foi capaz de garantir o comportamento oscilatório, diferentemente das outras abordagens, reduzindo a não convexidade do problema de estimação e forçando o comportamento dinâmico do sistema a produzir o ciclo limite, mesmo quando a otimização fosse inicializada a partir de valores fora da região de ciclo limite. / Non-linear systems may present a periodic behavior, where the phase diagram equilibrium point, obtained by plotting a state variable versus another state variable, is replaced by a circular orbit called limit cycle. The parameters estimation in these systems is not an easy task due to the non-convexity of the optimization problem. In order to estimate parameters in these models, this work proposes a method that quantifies the system oscillatory behavior in function of the parameters values, adding this information in the form of a penality to the objective function of the associated optimization problem, reducing the non-convexity and leading the model to produce an oscillatory behavior. Firstly, to evaluate the methodology, it was studied the Jöbses et al. (1986) model, where the proposed methodology was compared to the approaches available in the literature. The methodology was also applied to models related to offshore oil production, where it was considered: the simplified Meglio et al. (2009) model, with three dynamical states, representing only the pipeline/riser region, the Diehl et al. (2017) extended model, with six dynamical states, representing the dynamics of the anular/tubing and pipeline/riser region and, lastly, to a real application, where the parameters were estimated with the Diehl et al. (2017) model using real data obtained from a national oil plataform. The results showed that the proposed approach was able to ensure the oscillatory behavior, differently of other approaches, reducing the non-convexity of the estimation problem and forcing the dynamical behavior of the system to produce the limit cycle, even when the optimization was initializated with values outside the region of the limit cycle.

Esta dissertação analisa a situação sócio-econômica e as perspectivas de desenvolvimento para os produtores de leite do Município de Crissiumal. Os dados utilizados neste trabalho foram obtidos a partir de uma pesquisa de campo realizada junto a 55 agricultores familiares do município. A metodologia utilizada consistiu na identificação e quantificação das rendas agrícolas e de aposentadorias, bem como na caracterização dos sistemas de produção implementados por esses agricultores, a partir de alguns indicadores socioeconômicos e agronômicos. Como resultado, identificaram-se nove tipos de sistemas de produção e três tipos de sistemas de criação: 1) Sistema de Produção Baseado na Produção de Leite em Pequena Escala com Atividades de Subsistência: os agricultores não estão alcançando sua reprodução social simples e sobrevivem através da produção para o autoconsumo; o sistema de criação adotado é do tipo Extensivo com Baixa Utilização de Máquinas e Equipamentos. 2) Sistema de Produção Baseado na Cultura do Fumo e na Produção de Leite em Pequena Escala: o fumo propicia a melhoria da renda da propriedade e a produção de leite uma renda complementar; o sistema de criação adotado é o mesmo do tipo anterior. 3) Sistema de Produção Baseado na Produção de Leite em Pequena Escala e no Cultivo de Soja e Trigo: o leite ainda é pouco importante, sendo que a propriedade está voltada ao cultivo de soja, trigo e milho; o sistema de criação adotado é o mesmo dos tipos anteriores. 4) Sistema de Produção Baseado na Produção Semi-Intensiva de Leite Destinado à Industrialização: nos últimos anos, os produtores vêm investindo fortemente na produção de leite e diminuindo a produção de outras culturas como soja e fumo; o sistema de criação é do tipo Semi-Intensivo 5) Sistema de Produção Baseado na Cultura do Fumo e na Produção Semi-Intensiva de Leite: conseguem se manter na atividade produtiva, onde a produção de fumo gera uma renda complementar; o sistema de criação adotado é o mesmo do tipo anterior. 6) Sistema de Produção Baseado na Produção de Leite Intensiva com Utilização de Máquinas e Equipamentos: conseguem se manter e se reproduzir na atividade com algum investimento; o sistema de criação é mesmo dos tipos anteriores. 7) Sistema de Produção Intensivo com Alta Dependência na Produção de Leite: reproduzem-se socialmente e investem na unidade de produção; o sistema de criação adotado é do tipo Intensivo. 8) Sistema de Produção Baseado na Produção Intensiva de Leite: conseguem se reproduzir economicamente na unidade de produção com investimentos; o sistema de criação adotado é do tipo Intensivo. 9) Produtores de Leite para o Comércio Urbano Local: estes conseguem uma renda muito significativa com esta forma de comercialização; o sistema de criação é do tipo Semi-Intensivo.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Estágio realizado na Efacec, Energia e orientado pelo Eng.º Paulo Amaro / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major em Automação). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Estágio realizado no INESC e orientado pelo Eng.º Paulo Jorge da Rocha e Eng.º Silva Sá Marques / Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Resumo não disponível.

Esta dissertação analisa a situação sócio-econômica e as perspectivas de desenvolvimento para os produtores de leite do Município de Crissiumal. Os dados utilizados neste trabalho foram obtidos a partir de uma pesquisa de campo realizada junto a 55 agricultores familiares do município. A metodologia utilizada consistiu na identificação e quantificação das rendas agrícolas e de aposentadorias, bem como na caracterização dos sistemas de produção implementados por esses agricultores, a partir de alguns indicadores socioeconômicos e agronômicos. Como resultado, identificaram-se nove tipos de sistemas de produção e três tipos de sistemas de criação: 1) Sistema de Produção Baseado na Produção de Leite em Pequena Escala com Atividades de Subsistência: os agricultores não estão alcançando sua reprodução social simples e sobrevivem através da produção para o autoconsumo; o sistema de criação adotado é do tipo Extensivo com Baixa Utilização de Máquinas e Equipamentos. 2) Sistema de Produção Baseado na Cultura do Fumo e na Produção de Leite em Pequena Escala: o fumo propicia a melhoria da renda da propriedade e a produção de leite uma renda complementar; o sistema de criação adotado é o mesmo do tipo anterior. 3) Sistema de Produção Baseado na Produção de Leite em Pequena Escala e no Cultivo de Soja e Trigo: o leite ainda é pouco importante, sendo que a propriedade está voltada ao cultivo de soja, trigo e milho; o sistema de criação adotado é o mesmo dos tipos anteriores. 4) Sistema de Produção Baseado na Produção Semi-Intensiva de Leite Destinado à Industrialização: nos últimos anos, os produtores vêm investindo fortemente na produção de leite e diminuindo a produção de outras culturas como soja e fumo; o sistema de criação é do tipo Semi-Intensivo 5) Sistema de Produção Baseado na Cultura do Fumo e na Produção Semi-Intensiva de Leite: conseguem se manter na atividade produtiva, onde a produção de fumo gera uma renda complementar; o sistema de criação adotado é o mesmo do tipo anterior. 6) Sistema de Produção Baseado na Produção de Leite Intensiva com Utilização de Máquinas e Equipamentos: conseguem se manter e se reproduzir na atividade com algum investimento; o sistema de criação é mesmo dos tipos anteriores. 7) Sistema de Produção Intensivo com Alta Dependência na Produção de Leite: reproduzem-se socialmente e investem na unidade de produção; o sistema de criação adotado é do tipo Intensivo. 8) Sistema de Produção Baseado na Produção Intensiva de Leite: conseguem se reproduzir economicamente na unidade de produção com investimentos; o sistema de criação adotado é do tipo Intensivo. 9) Produtores de Leite para o Comércio Urbano Local: estes conseguem uma renda muito significativa com esta forma de comercialização; o sistema de criação é do tipo Semi-Intensivo.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-11T11:59:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 829462 bytes, checksum: 04974df62fc523bc6b3766d467212713 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-11T11:59:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 829462 bytes, checksum: 04974df62fc523bc6b3766d467212713 (MD5) Previous issue date: 2001-07-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A tecnologia de exploração intensiva de suínos em confinamento total foi introduzida no Brasil há 30 anos. Atualmente, observa-se o aumento do tamanho e a diminuição do número dos plantéis, refletindo a tendência mundial à concentração e especialização da atividade, o que requer grande inversão de capital. O Sistema Intensivo de Criação de Suínos ao Ar Livre (SISCAL) representa uma alternativa ao confinamento total, na qual os animais permanecem em piquetes específicos para cada categoria, até a desmama ou até a saída da creche. Com isso, o SISCAL combina uma vantagem econômica, de menor custo de implantação, à idéia de maior bem-estar para os animais explorados. Por estas razões, sua adoção em escala comercial vem crescendo em vários países nos últimos 15 anos. No Brasil, o SISCAL tem sido implantado apenas na região Sul, em pequenas propriedades. Nesse estudo, foram apresentadas uma revisão crítica da literatura mundial sobre o SISCAL e comparações, em termos econômicos, de projetos de grande porte simulados para o SISCAL e para o confinamento no Estado de Minas Gerais. De forma geral, pretendeu-se discutir as peculiaridades dessa tecnologia e estimular a continuidade das pesquisas sobre o SISCAL no país. O objetivo específico foi determinar sob quais condições a implantação do SISCAL seria técnica e economicamente recomendável para o Estado de Minas Gerais. As regiões mineiras do Triângulo, Alto Paranaíba e Centro-Oeste foram consideradas aptas para a adoção do SISCAL, tanto no aspecto edafo-climático quanto pela disponibilidade de grãos. A proximidade com os pólos de bovinocultura de corte e a existência de municípios com altas densidades de suínos nessas regiões são fatores de risco epidemiológico. Outro risco é o da descaracterização do sistema, como foi observado na literatura e em duas criações mineiras, devido à falta de técnicos especializados para orientar a implantação e condução do SISCAL. Foram simulados nove cenários para o confinamento e nove para o SISCAL, com três níveis de produtividade (alto, médio ou baixo) e três tamanhos de plantel (200, 700 ou 1500 matrizes), com confinamento dos leitões após a fase de creche. Considerou-se, dentre outros índices, 25,7 leitões desmamados/porca/ano no confinamento e 23,8 no SISCAL de alta produtividade sendo que, nos cenários de média e de baixa produtividade, estimou-se uma ineficiência zootécnica de 5% e de 10%, respectivamente. Foram comparados os custos de implantação e de produção, as margens líquidas e os indicadores de valor presente líquido (VPL), à taxa de 12% ao ano, taxa interna de retorno (TIR) e período de recuperação (PR) dos projetos simulados, num horizonte de dez anos. Foi previsto o financiamento de 30% do valor dos investimentos, a ser pago em cinco anos, com um ano de carência, à taxa de juros de 17,25% ao ano. Os custos de implantação, por matriz, foram R$ 1.891,80, R$ 1.696,96 e R$ 1.586,06 para o SISCAL com 200, 700 e 1500 matrizes, e R$ 2.280,28, R$ 2.106,36 e R$ 2.044,29 para o confinamento nas mesmas escalas, representando 17%, 19,4% e 22,4% de diferença a favor do SISCAL, respectivamente. As planilhas de custos de produção, baseadas nos preços médios de R$ 1,43/kg de cevado e de R$ 0,21/kg de milho, obtidos em Minas Gerais no ano de 2000, resultaram em custos fixos totais cerca de 14% a 18% menores no SISCAL e custos variáveis totais menores em 3,5% a 6% nos cenários do SISCAL de alta e média produtividade e em cerca de 8,7% a 11,5% no nível mais baixo, o que está de acordo com a literatura. Os custos totais médios (CTM) dos dois sistemas foram semelhantes nos cenários de alta produtividade, especialmente após os anos de pagamento dos financiamentos. Nos cenários menos produtivos, os CTM do confinamento foram inferiores aos do SISCAL. A margem líquida foi maior para o SISCAL apenas nos cenários de alta produtividade com 700 e 1500 matrizes, entre 1,5% e 2,5%, mas essa vantagem não se manteve nos cenários de menor eficiência. Em todos os cenários, foi possível quitar o empréstimo até o 6o ano. O menor PR foi obtido no SISCAL de alto nível com 1500 matrizes (5 anos) e o maior, no confinamento de nível médio com 200 matrizes (8 anos). Os resultados do VPL e da TIR indicaram a viabilidade econômica dos cenários de alta e de média produtividade, exceto do SISCAL de média eficiência com 200 matrizes. Em relação ao confinamento, os SISCAL de alta produtividade com 700 e 1500 matrizes apresentaram os melhores resultados. Na análise de sensibilidade, a diminuição em 10% do preço do cevado inviabilizou todos os cenários. Tanto a diminuição em 5% desse preço quanto o aumento em 20% do preço do milho inviabilizou todos os cenários de média produtividade, bem como os de alta produtividade com 200 matrizes. Os SISCAL com 700 e 1500 matrizes tiveram maior VPL e TIR que o confinamento. Finalmente, o aumento do preço do milho em 10% inviabilizou os projetos de média produtividade e manteve a vantagem dos SISCAL de maior porte. Mesmo apresentando desempenho zootécnico um pouco inferior ao do confinamento, o SISCAL foi a melhor opção de investimento para projetos a partir de 700 matrizes, desde que implantado e conduzido segundo as recomendações técnicas que garantem a sustentabilidade e competitividade desse sistema. / The technology of intensive breeding of pigs in total confinement was introduced in Brazil thirty years ago. At present, the increase in size and the decrease in the number of herds have been observed, reflecting the world-wide tendency on the concentration and specialization of this activity, which requires large capital investment. The Outdoor Pig Production System represents an alternative to total confinement, in that the animals remain in paddocks specific to each category, until they are weaned or removed. In that way, the outdoor system combines an economic advantage of lower implantation cost and the idea of better well-being for the animals that are bred. For these reasons, its adoption on a commercial scale has been increasing in several countries in the last fifteen years. In Brazil, the outdoor system has been implanted only on small properties in the southern region. In this study, a critical revision of the world literature on the outdoor system was made, along with comparisons, in economic terms, of large-scale projects simulated for the outdoor system and for confinement in the State of Minas Gerais. In general, what was intended was to discuss the characteristics of this technology and to stimulate the continuation of research on the outdoor system in this country. The specific aim was to determine under what conditions the implantation of the outdoor system could be technically and economically recommended for the State of Minas Gerais. The state’s regions of Triângulo, Alto Paranaíba and Central-West were considered appropriate for the adoption of the outdoor system, both with respect to soil-climate conditions and availability of grains. The proximity to the centers of cattle raised for slaughter and the existence of municipalities with high densities of pigs in these regions are factors of epidemiological risk. Another risk is the misapplication of the system, as was observed in the literature and in two breeding places in the state, due to the lack of specialized technicians to guide the implantation and management of the outdoor system. Nine scenarios were simulated for confinement and nine for the outdoor system, with three levels of productivity (high, medium, or low) and three herd sizes (200, 700, or 1500 sows), with confinement of the growing and finishing pigs. Within other indices, 25.7 weaned pigs/sow/year in confinement, and 23.8 in the outdoor system, were considered of high productivity, since, in the scenarios of medium and low productivity, a zootechnical inefficiency of 5% and 10%, respectively, was estimated. The implantation and production costs, the net margins and indicators of net present value (NVP) were compared, to a rate of 12% per year, the internal return rate (IRR) and the pay back period (PB) of the simulated projects, over a ten year horizon. The financing of 30% of the value of the investments was foreseen, to be paid in five years, with a hiatus of one year, at an interest rate of 17.25% per year. The implantation costs, per sow, were R$ 1.891,80, R$ 1.696,96 and R$ 1.586,06 for the outdoor system with 200, 700 and 1500 sows, and R$ 2.280,28, R$ 2.106,36 and R$ 2.044,29 for confinement on the same scale, representing difference of 17%, 19.4% e 22.4%, respectively, in favor of the outdoor system (1 R$ = 1.75 US$). The plan for production costs, based on the average prices of R$ 1,43/kg of finished pig and R$ 0,21/kg of corn, obtained in Minas Gerais in the year 2000, resulted in total fixed costs of about 14% and 18% less in the outdoor system of high and medium productivity and about 8.7% and 6% in the scenarios of the outdoor system at the lowest level, which is in agreement with the literature. The total average costs (TAC) of the two systems were similar in the high productivity scenarios, especially after the years of paying off the financing. In the less productive scenarios, the TAC of confinement were lower than those of the outdoor system. The net margin was greater for the outdoor system only in the high productivity scenarios with 700 and 1500 sows, between 1.5 % and 2.5%, but this advantage was not maintained in the scenarios of lower efficiency. In all scenarios, it was possible to pay off the loan by the sixth year. The lowest PB was obtained in the high level outdoor system with 1500 sows (5 years) and the highest PB in the medium level confinement with 200 sows (8 years). The results of the NPV and the IRR indicated the economic viability of the scenarios of high and medium productivity, except for the outdoor system of medium efficiency with 200 sows. In relation to confinement, the high productivity outdoor system with 700 and 1500 sows showed the best results. In the sensibility analysis, the decrease of 10% in the cost of finished pig made all the scenarios unviable. Both the decrease of 5% of this price and the increase of 20% in the price of corn made all the scenarios of medium productivity unviable, as well as those of high productivity with 200 sows. The outdoor system with 700 and 1500 sows had greater NPV and IRR than confinement. Finally, the increase of 10% in the price of corn made the medium productivity projects unviable and maintained the advantage of the largest size outdoor system. Even showing a slightly inferior zootechnical performance to that of confinement, the outdoor system was the best investment option for projects that started from 700 sows, as long as they were implanted and executed according to the technical recommendations that ensure the sustained and competitive nature of this system.

Sistemas não-lineares podem apresentar um comportamento periódico, no qual o ponto de equilíbrio no diagrama de fase, quando se plota uma variável de estado versus outra variável de estado, é substituído por uma órbita circular, denominada ciclo limite. A estimação de parâmetros desses sistemas não é uma tarefa simples, devido a não convexidade do problema de otimização. A fim de estimar parâmetros em tais modelos, este trabalho propõe um método que quantifica o comportamento oscilatório do sistema em função do valor dos parâmetros, adicionando essa informação, na forma de uma penalidade à função objetivo do problema de otimização associado reduzindo a não convexidade do problema, conduzindo o modelo a produzir o comportamento oscilatório. Para avaliar a metodologia, primeiramente foi estudado o modelo de Jöbses et al. (1986), onde foi comparada metodologia proposta com abordagens disponíveis na literatura. A metodologia proposta também foi aplicada a modelos relativos à produção de petróleo offshore, onde foram considerados: o modelo simplificado de Meglio et al. (2009), com três estados dinâmicos, representando apenas a região do sistema pipeline/riser, o modelo estendido de Diehl et al. (2017), com seis estados dinâmicos, representando a dinâmica das regiões anular/tubing e pipeline/riser e, por fim, a aplicação real, onde foram estimados os parâmetros desse último modelo com os dados de planta de produção offshore de uma plataforma de petróleo nacional. Os resultados mostraram que o método proposto foi capaz de garantir o comportamento oscilatório, diferentemente das outras abordagens, reduzindo a não convexidade do problema de estimação e forçando o comportamento dinâmico do sistema a produzir o ciclo limite, mesmo quando a otimização fosse inicializada a partir de valores fora da região de ciclo limite. / Non-linear systems may present a periodic behavior, where the phase diagram equilibrium point, obtained by plotting a state variable versus another state variable, is replaced by a circular orbit called limit cycle. The parameters estimation in these systems is not an easy task due to the non-convexity of the optimization problem. In order to estimate parameters in these models, this work proposes a method that quantifies the system oscillatory behavior in function of the parameters values, adding this information in the form of a penality to the objective function of the associated optimization problem, reducing the non-convexity and leading the model to produce an oscillatory behavior. Firstly, to evaluate the methodology, it was studied the Jöbses et al. (1986) model, where the proposed methodology was compared to the approaches available in the literature. The methodology was also applied to models related to offshore oil production, where it was considered: the simplified Meglio et al. (2009) model, with three dynamical states, representing only the pipeline/riser region, the Diehl et al. (2017) extended model, with six dynamical states, representing the dynamics of the anular/tubing and pipeline/riser region and, lastly, to a real application, where the parameters were estimated with the Diehl et al. (2017) model using real data obtained from a national oil plataform. The results showed that the proposed approach was able to ensure the oscillatory behavior, differently of other approaches, reducing the non-convexity of the estimation problem and forcing the dynamical behavior of the system to produce the limit cycle, even when the optimization was initializated with values outside the region of the limit cycle.