Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A forecast of future demand for the products is the main variable to be considered in the planning and in production control in organizations. Two methods of time series forecasting often used in the literature are the ARIMA and MLP/RNA models. A practice that began in 1969 and has consolidated for greater accuracy is the combination of individual forecasts from two or more models. Considering the need for organizations by predictive techniques that generate better results, this study aims to predict the future values of a time series of the demand for UHT milk in a dairy industry, through the combination of ARIMA and MLP/RNA models, and to compare the results obtained by the combinations compared to individual models, exemplifying the achievement of combined forecasting in production planning. Accuracy measures to measure the results and to select the best model were the RMSE and MAPE for forecasting. The results showed that the combination of models SARIMA(3,0,1)(1,1,0)12 and DMLP the inverse mean square method provided a performance forecast for the six months ahead, up to 66.5% higher than individual models used, where the combination of the predictions obtained a RMSE of 1.43, and a MAPE of 2.16. In the 12 month ahead prediction for the performance of the combination was up to 56.5% higher compared to individual models, in which case obtained a RMSE of 2.86 and 3.70% MAPE. The combination of time series models enabled a significant increase in performance prediction models, but in order to produce satisfactory absolute results should be used to complement their predictive abilities mutually. / A previsão da demanda futura dos produtos é a principal variável a ser considerada no planejamento e controle da produção nas organizações. As técnicas de previsão de demanda são fundamentais no planejamento da produção de nível tático e operacional, especialmente as séries temporais, pois não requerem do planejador, uma investigação mais aprofundada acerca dos fatores que influenciam a demanda. Dois métodos de previsão de séries temporais frequentemente utilizados na literatura são os modelos ARIMA e os modelos MLP/RNA. Uma prática que surgiu em 1969 e já consolidada para obter maior acurácia é a combinação das previsões individuais de dois ou mais modelos. Considerando a necessidade das organizações por técnicas preditivas que gerem melhores resultados, este estudo tem como objetivo prever os valores futuros de uma série temporal da demanda de leite UHT em uma indústria de lácteos, por meio da combinação dos modelos ARIMA e MLP/RNA, e comparar os resultados obtidos pelas combinações em relação aos modelos individuais, exemplificando a obtenção da previsão combinada no planejamento da produção. As medidas de acurácia para mensurar os resultados obtidos e selecionar o melhor modelo, foram o RMSE e o MAPE de previsão. Os resultados mostraram que a combinação dos modelos SARIMA(3,0,1)(1,1,0)12 e DMLP pelo método inverse mean square forneceu um desempenho na previsão para 6 meses adiante, de até 66,5% superior em relação aos modelos individuais utilizados, onde a combinação das previsões obteve um RMSE de 1,43 e um MAPE de 2,16. Na previsão para 12 meses adiante, o desempenho da combinação foi de até 56,5% superior em relação aos modelos individuais, caso em que obteve um RMSE de 2,86 e um MAPE de 3,70%. A combinação de modelos de séries temporais possibilitou um aumento significativo no desempenho de previsão dos modelos, mas para que se obtenham resultados absolutos satisfatórios, devem-se utilizar modelos previsores que complementem mutuamente a capacidade preditiva.

Time series model have been used in many areas of knowledge and have become a current necessity for companies to survive in a globalized and competitive market, as well as climatic factors that have always been a concern because of the different ways they interfere in human life. In this context, this work aims to present a comparison among the performances by the following models of time series: ARIMA, ARMAX and Exponential Smoothing, adjusted to air relative humidity (UR) and also to verify the volatility present in the series through non-linear models ARCH/GARCH, adjusted to residues of the ARIMA and ARMAX models. The data were collected from INMET from October, 1st to January, 22nd, 2014. In the comparison of the results and the selection of the best model, the criteria MAPE, EQM, MAD and SSE were used. The results showed that the model ARMAX(3,0), with the inclusion of exogenous variables produced better forecast results, compared to the other models SARMA(3,0)(1,1)12 and the Holt-Winters multiplicative. In the volatility study of the series via non-linear ARCH(1), adjusted to the quadrants of SARMA(3,0)(1,1)12 and ARMAX(3,0) residues, it was observed that the volatility does not tend to influence the future long-term observations. It was then concluded that the classes of models used and compared in this study, for data of a climatologic variable, showed a good performance and adjustment. We highlight the broad usage possibility in the techniques of temporal series when it is necessary to make forecasts and also to describe a temporal process, being able to be used as an efficient support tool in decision making. / Modelos de séries temporais vêm sendo empregados em diversas áreas do conhecimento e têm surgido como necessidade atual para empresas sobreviverem em um mercado globalizado e competitivo, bem como fatores climáticos sempre foram motivo de preocupação pelas diferentes formas que interferem na vida humana. Nesse contexto, o presente trabalho tem por objetivo apresentar uma comparação do desempenho das classes de modelos de séries temporais ARIMA, ARMAX e Alisamento Exponencial, ajustados a dados de umidade relativa do ar (UR) e verificar a volatilidade presente na série por meio de modelos não-lineares ARCH/GARCH ajustados aos resíduos dos modelos ARIMA e ARMAX. Os dados foram coletados junto ao INMET no período de 01 de outubro de 2001 a 22 de janeiro de 2014. Na comparação dos resultados e na seleção do melhor modelo foram utilizados os critérios MAPE, EQM, MAD e SSE. Os resultados mostraram que o modelo ARMAX(3,0) com a inclusão de variáveis exógenas produziu melhores resultados de previsão em relação aos seus concorrentes SARMA(3,0)(1,1)12 e o Holt-Winters multiplicativo. No estudo da volatilidade da série via modelo não-linear ARCH(1), ajustado aos quadrados dos resíduos dos modelos SARMA(3,0)(1,1)12 e ARMAX(3,0), observou-se que a volatilidade não tende a influenciar as observações futuras em longo prazo. Conclui-se que as classes de modelos utilizadas e comparadas neste estudo, para dados de uma variável climatológica, demonstraram bom desempenho e ajuste. Destaca-se a ampla possibilidade de utilização das técnicas de séries temporais quando se deseja fazer previsões e descrever um processo temporal, podendo ser utilizadas como ferramenta eficiente de apoio nas tomadas de decisão.

[pt] Esta tese propõe a utilização do DBSCAN (Density Based Spatial Clustering of Applications with Noise) para separar os componentes de ruído na fase de agrupamento das autotriplas da Análise Singular Espectral (SSA) de Séries Temporais. O DBSCAN é um método moderno de clusterização (revisto em 2013) e especialista em identificar ruído através de regiões de menor densidade. O método de agrupamento hierárquico até então é a última inovação na separação de ruído na abordagem SSA, implementado no pacote R- SSA. No entanto, o método de agrupamento hierárquico é muito sensível a ruído, não é capaz de separá-lo corretamente, não deve ser usado em conjuntos com diferentes densidades e não funciona bem no agrupamento de séries temporais de diferentes tendências, ao contrário dos métodos de aglomeração à base de densidade que são eficazes para separar o ruído a partir dos dados e dedicados para trabalhar bem em dados a partir de diferentes densidades. Este trabalho mostra uma melhor eficiência de DBSCAN sobre os outros métodos já utilizados nesta etapa do SSA, garantindo considerável redução de ruídos e proporcionando melhores previsões. O resultado é apoiado por avaliações experimentais realizadas para séries simuladas de modelos estacionários e não estacionários. A combinação de metodologias proposta também foi aplicada com sucesso na previsão de uma série real de velocidade do vento. / [en] This thesis proposes using DBSCAN (Density Based Spatial Clustering of Applications with Noise) to separate the noise components of eigentriples in the grouping stage of the Singular Spectrum Analysis (SSA) of Time Series. The DBSCAN is a modern (revised in 2013) and expert method at identify noise through regions of lower density. The hierarchical clustering method was the last innovation in noise separation in SSA approach, implemented on package R-SSA. However, is repeated in the literature that the hierarquical clustering method is very sensitive to noise, is unable to separate it correctly, and should not be used in clusters with varying densities and neither works well in clustering time series of different trends. Unlike, the methods of density based clustering are effective in separating the noise from the data and dedicated to work well on data from different densities This work shows better efficiency of DBSCAN over the others methods already used in this stage of SSA, because it allows considerable reduction of noise and provides better forecasting. The result is supported by experimental evaluations realized for simulated stationary and non-stationary series. The proposed combination of methodologies also was applied successfully to forecasting real series of wind s speed.

En la horticultura intensiva española la mayor parte de las exportaciones procede de los cultivos de invernadero, localizados en Almería, Murcia y Alicante, donde se ha centrado el presente estudio. Actualmente la posición competitiva no presenta amenazas muy graves pero tampoco muestra una etapa creciente. Exportaciones y precios soportan la competencia de otros países del área mediterránea, con los cuales España debe competir en capital y en tecnología elevando el nivel de equipamiento de los invernaderos. Ante unas exigencias de reestructuración de las instalaciones actuales, no aplazables, se plantea la presente tesis con el fin de conocer el estado actual de la tecnología y su evolución y, además, las características de las explotaciones y la actitud de sus titulares respecto a las innovaciones necesarias. Las fuentes de información se han basado en una toma de precios en origen del tomate y pimiento, como principales productos hortícolas, y en una encuesta, realizada en 242 explotaciones, mediante muestreo proporcional estratificado, en las zonas de El Ejido (Almería), Valle del Guadalentín y Campo de Cartagena (Murcia) y Sur de Alicante. El análisis de la información tuvo una primera parte dedicada a los precios, con el cálculo de la tendencia y la estacionalidad y la aplicación de modelos ARIMA. La finalidad ha sido conocer la evolución de las rentas de los productores, efectuar predicciones, y establecer una relación entre los precios y la tecnología adoptable. El tratamiento de los datos de la encuesta con sus resultados comprende la mayor parte del contenido del trabajo. Se aplicó el análisis estadístico univariante a las características estructurales de explotaciones e invernaderos y el bivariante, con contraste de independencia, para determinar relaciones de interés entre los factores que influyen en los procesos de innovación. / García Martínez, MDC. (2009). La adopción de tecnología en los invernaderos hortícolas mediterráneos [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6472 / Palancia

[pt] O objetivo do presente trabalho é o desenvolvimento de um algoritmo estatístico de previsão da potência transmitida pela usina geradora termelétrica de Linhares, localizada no Espírito Santo, medida no ponto de entrada da rede da concessionária regional, a ser integrado em plataforma composta por sistema supervisório em tempo real em ambiente MS Windows. Para tal foram comparadas as metodologias de Modelos Arima(p,d,q), regressão usando polinômios ortogonais e técnicas de amortecimento exponencial para identificar a mais adequada para a realização de previsões 5 passos-à-frente. Os dados utilizados são provenientes de observações registradas a cada 5 minutos, contudo, o alvo é produzir estas previsões para observações registradas a cada 5 segundos. Os resíduos estimados do modelo ajustado foram analisados via gráficos de controle para checar a estabilidade do processo. As previsões produzidas serão usadas para subsidiar decisões dos operadores da usina, em tempo real, de forma a evitar a ultrapassagem do limite de 200.000 kW por mais de quinze minutos. / [en] The objective of this study is to develop a statistical algorithm to predict the power transmitted by a thermoelectric power plant in Linhares, located at Espírito Santo state, measured at the entrance of the utility regional grid, which will be integrated to a platform formed by a real time supervisor system developed in MS Windows. To this end we compared Arima (p,d,q), Regression using Orthogonal Polynomials and Exponential Smoothing techniques to identify the best suited approach to make predictions five steps ahead. The data used are observations recorded every 5 minutes, however, the target is to produce these forecasts for observations recorded in every five seconds. The estimated residuals of the fitted model were analysed via control charts to check on the stability of the process. The forecasts produced by this model will be used to help not to exceed the 200.000 kW energy generation upper bound for more than fifteen minutes.