A seleção simultânea do ótimo regime de desbastes e da idade de rotação, para povoamentos de Pinus taeda L., através de um modelo de programação dinâmica
| Ano de defesa: | 1992 |
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| Tipo de documento: | Tese |
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Resumo: | Orientador: Sebastião do Amaral Machado |
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Carnieri, Celso, 1947-Hoeflich, Vitor Afonso, 1949-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Engenharia FlorestalMachado, Sebastião do Amaral, 1939-Ahrens, Sergio2025-09-16T11:54:38Z2025-09-16T11:54:38Z1992https://hdl.handle.net/1884/25289Orientador: Sebastião do Amaral MachadoCo-orientadores: Celso Carnieri e Vitor Afonso HoeflichTese (doutorado) - Universidade Federal do Parana, Setor de Ciencias AgrariasÁrea de concentração: Manejo florestalDescreve-se o desenvolvimento de um modelo de otimização que possibilita a determinação simultânea do ótimo regime de desbastes e da rotação econômica para povoamentos de Pinus taeda L.. Examinando aquele problema de decisão na forma de um "Estudo de Caso", a pesquisa fez uso de informações básicas sobre classe de sítio, custos de produção e preços para madeira em pé, coletadas junto à. empresa "Papel de Imprensa S.A.", localizada em Jaguariaíva, PR. As estimativas de produção de madeira, por sortimentos, foram obtidas através do uso de uma versão aprimorada de um Simulador de Crescimento e de Produção disponível no Centro Nacional de Pesquisa de Floresta (EMBRAPA - CNPFlorestas). A análise considerou quarenta e quatro regimes silviculturais alternativos de modo que fosse possível contemplar três diferentes objetivos: quatro regimes direcionados para a produção exclusiva de biomassa, vinte regimes para a produção preferencial de toras para serraria ou laminação, e vinte regimes para a produção de madeira para usos múltiplos. Três classes de produto foram consideradas: madeira para celulose, toras para serraria e toras para laminação. Para alguns regimes, a análise também considerou a possibilidade de se executar desbastes précomerciais. Um modelo de Programação Dinâmica Determinística foi desenvolvido objetivando solucionar este problema de decisão. O problema foi estruturado de forma analógica através de uma rede com nove estágios, admitindo-se, para cada qual, até quarenta e quatro estados. O Valor Esperado da Terra (VET) foi utilizado como critério para avaliação das decisões parciais na rede. Duas características inovadoras do' modelo desenvolvido são: a) a avaliação de regimes que além de teoricamente factíveis podem ser efetivamente utilizados a nível operacional; e, b) 'o procedimento "backward" foi aplicado com êxito a um problema com diferentes idades para rotação, superando, desta forma, as supostas limitações, reportadas por outros autores, quanto ao uso deste método de solução para esta classe de problemas de otimização. Além de desenvolver um modelo de otimização para uso generalizado, desde que mantidas a natureza e a estrutura do problema, o estudo foi concebido também com o propósito de demonstrar a aplicabilidade desta técnica de Pesquisa Operacional para a solução desta classe de problemas de decisão. Pela análise do desempenho do modelo conclui-se que a formulação em Programação Dinâmica foi adequada tanto para se caracterizar a natureza do problema como para se determinar a SOlUÇa0 ótima. Os resultados indicaram que Programação Dinâmica é uma técnica de otimização aplicável para a solução do problema, uma vez que esta propicia, com vantagens computacionais, a mesma solução ótima obtida por Enumeração Total. Detalhes do algoritmo de otimização desenvolvido são descritos e discutidos. Dentre as recomendações para futuros trabalhos de pesquisa inclue-se o desenvolvimento de um modelo de Programação Dinâmica Estocástica que incorpore distribuições de probabilidade associadas com as estimativas de produção de madeira, ou com os possíveis e respectivos preços, no tempo. O uso do Método do Caminho Mínimo também é sugerido como um procedimento de solução a ser examinado.This document describes the development of an optimization model for the simultaneous determination of the optimal thinning regime and economic rotation age for loblolly pine stands. As a case study, this research has examined the problem using information on site class, production costs and stumpage provided by "Papel de Imprensa S.A.", a Pulp & Paper industry established in the locality of Jaguariaíva, PR, Brasil. Yield estimates were obtained through the use of an improved version of an Integrated System for Growth and Yield Prediction available at the National Center of Forestry Research (EMBRAPA -CNPFlorestas). Forty-four alternative silvicultural regimes were examined in the analysis. These regimes were selected in order to cover an adequate range of silvicultural practices so that three different objetives could be accomodated: four regimes directed to biomass production, twenty regimes for the production of sawlogs and veneer bolts, and twenty regimes capable of producing multiple products. Three categories of products were considered: pulpwood, sawlogs and veneer bolts. In addition to production thinning, for some regimes, the analysis has also accounted for the possibility of pre-commercial thinning. A discrete-stage, discrete-state, deterministic Dynamic Programming model was developed in order to solve this decision problem organized as a network with 9 stages and up to 44 states. Soil Expectation Value '(SEV) was used as the criterion for examining intermediate decisions. Two inovative aspects of the model developed are: a) the evaluation of silvicultural regimes which are not only feasible in theory but, actually, also operational in the silviculture of this species, as currently practiced in Southern Brasil; and, b) the "backward" solution procedure was used for a problem with varying rotation ages: this comes against some generalizations found in the literature about possible inadequacies and/or limitations of that approach in favor of the "forward" formulation for this class of decision problems. In addition to the development of an optimization model for general use, the study was conceived in order to examine the aplicability of Dynamic Programming for the solution of this category of decision problem in both plantation silviculture and management. The performance of the model indicated that the Dynamic Programming formulation was able to characterize the nature of the financial problem as well as the relationship among the biological, mensurational and financial components. Results indicated that the Dynamic Programming model and the Total Enumeration approach, using a commercial spreadsheet package, provided the same solution. Recommendations for future research include the development of a stochastic DP model which could consider probabilities associated with timber yield estimates and wood prices, as well as the use of the shortest path method as a solution procedure.ix, 189 f. : 14 il. ; 30 cm.application/pdfPinus taedaPovoamento florestal - CrescimentoDesbaste florestal - Modelos matemáticosA seleção simultânea do ótimo regime de desbastes e da idade de rotação, para povoamentos de Pinus taeda L., através de um modelo de programação dinâmicainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALT - AHRENS, SERGIO.pdfapplication/pdf5810511https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/25289/1/T%20-%20AHRENS%2c%20SERGIO.pdf138ca9edf22649bfe7258a4f74a23d1cMD51open accessTEXTT - AHRENS, SERGIO.pdf.txtExtracted Texttext/plain303502https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/25289/2/T%20-%20AHRENS%2c%20SERGIO.pdf.txt4d160346ebb73d5801729d49df85ce4eMD52open accessTHUMBNAILT - AHRENS, SERGIO.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1291https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/25289/3/T%20-%20AHRENS%2c%20SERGIO.pdf.jpg24466c34da1f47a4724916a9bc4ba90eMD53open access1884/252892025-09-16 08:54:38.387open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/25289Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082025-09-16T11:54:38Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false |
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