Caracterização e determinação da eficiência em sistema agrícola de cultivo de soja por meio de análise envoltória de dados e métodos multivariados
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG |
Texto Completo: | http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3130 |
Resumo: | O desenvolvimento de técnicas de análise e gestão é importante. Mesmo que o alvo deste trabalho esteja centrado em uma análise energética de um sistema de produção as técnicas aqui exploradas podem ser aplicadas em outras circunstâncias. O objetivo geral do trabalho foi caracterizar e comparar a eficiência de um grupo de produtores da região de Boa Esperança, estado do Paraná, no sistema de produção da cultura da soja utilizando a análise envoltória de dados e métodos multivariados sob a óptica da energia empregada no sistema. Os dados referentes a quantidades de energia utilizados e produzidos no sistemas foram convertidos em equivalentes de energia por unidade de área para realização do balanço de energia. Em seguida foi realizada revisão bibliográfica sobre a análise envoltória de dados (DEA – data envelopment analysis). Posteriormente, para obter valores de eficiência, foi utilizada a DEA no conjunto de dados obtidos junto aos 27 produtores nas safras 2014/2015, 2015/2016 e 2016/2017. A análise multivariada de variância, regressão logística discriminante e análise de agrupamento no plano das componentes principais foram utilizadas para verificar diferenças entre classes de eficiência e padrão de agrupamentos considerando as diferentes variáveis. Nas análises multivariadas as variáveis foram: 1.produtividade, 2.pesticidas (fungicidas, herbicidas, inseticidas, adjuvantes e espalhantes), 3.nutrientes (N, K2O, P2O5 e micronutrientes), 4.sementes e 5.operacionais (mão-de-obra, máquinas e combustível). O balanço de energia na produção foi positivo considerando a média dos 27 produtores em três safras. O total de energia empregada na produção de soja foi de 40.888,98 MJ ha-1. Foi constatado um saldo de 53.634,69 MJ ha-1 debitando da produtividade equivalente em energia os gastos equivalentes em energia. A razão entre os totais de saída e entradas foi de 2,31. Verificou-se em uma abordagem matemática que é possível obter valores de eficiência construindo valores de eficiência relativa entre elementos de um grupo de unidades formadoras de decisão (DMU’s – decision making units). Utilizando DEA com orientação para entradas nos 27 produtores de soja nas safras 2014/2015, 2015/2016 e 2016/2017 o máximo valor de eficiência foi de 100 % e o menor valor foi de 71,37 %. Foram definidas duas classes: “eficientes” e “ineficientes”. Os vetores de médias associados as classes “eficientes” e “ineficientes” apresentam diferença significativa pelo teste Lambda de Wilks ao nível de 5% segundo a análise multivariada de variância. Intervalos simultâneos com pelo menos 95% de confiança estimados pelo método de Bonferroni para a diferença entre os vetores de médias indicam que as médias das variáveis “operacionais” e “produtividade” são diferentes. A regressão logística estimada foi capaz de realizar a distinção entre as classes “eficientes” e “ineficientes” em mais de 75% do total dos casos avaliados. Na análise de agrupamentos por componentes principais foram identificados 3 agrupamentos considerando a média dos agrupamentos. O agrupamento 1 é caracterizado pelo equilíbrio entre custo e produtividade de energia por unidade de área. O agrupamento 2 se caracteriza em média por valores de produtividades em equivalentes em energia baixos e altos dispêndios de equivalentes em energia com pesticidas e operacionais. O agrupamento 3 possui DMU’s eficientes e ineficientes. As DMU’s deste grupo possuem altas (baixas) produtividades associadas a altos (baixos) dispêndios de energia. |
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Caracterização e determinação da eficiência em sistema agrícola de cultivo de soja por meio de análise envoltória de dados e métodos multivariados. 2020. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2020.http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3130O desenvolvimento de técnicas de análise e gestão é importante. Mesmo que o alvo deste trabalho esteja centrado em uma análise energética de um sistema de produção as técnicas aqui exploradas podem ser aplicadas em outras circunstâncias. O objetivo geral do trabalho foi caracterizar e comparar a eficiência de um grupo de produtores da região de Boa Esperança, estado do Paraná, no sistema de produção da cultura da soja utilizando a análise envoltória de dados e métodos multivariados sob a óptica da energia empregada no sistema. Os dados referentes a quantidades de energia utilizados e produzidos no sistemas foram convertidos em equivalentes de energia por unidade de área para realização do balanço de energia. Em seguida foi realizada revisão bibliográfica sobre a análise envoltória de dados (DEA – data envelopment analysis). Posteriormente, para obter valores de eficiência, foi utilizada a DEA no conjunto de dados obtidos junto aos 27 produtores nas safras 2014/2015, 2015/2016 e 2016/2017. A análise multivariada de variância, regressão logística discriminante e análise de agrupamento no plano das componentes principais foram utilizadas para verificar diferenças entre classes de eficiência e padrão de agrupamentos considerando as diferentes variáveis. Nas análises multivariadas as variáveis foram: 1.produtividade, 2.pesticidas (fungicidas, herbicidas, inseticidas, adjuvantes e espalhantes), 3.nutrientes (N, K2O, P2O5 e micronutrientes), 4.sementes e 5.operacionais (mão-de-obra, máquinas e combustível). O balanço de energia na produção foi positivo considerando a média dos 27 produtores em três safras. O total de energia empregada na produção de soja foi de 40.888,98 MJ ha-1. Foi constatado um saldo de 53.634,69 MJ ha-1 debitando da produtividade equivalente em energia os gastos equivalentes em energia. A razão entre os totais de saída e entradas foi de 2,31. Verificou-se em uma abordagem matemática que é possível obter valores de eficiência construindo valores de eficiência relativa entre elementos de um grupo de unidades formadoras de decisão (DMU’s – decision making units). Utilizando DEA com orientação para entradas nos 27 produtores de soja nas safras 2014/2015, 2015/2016 e 2016/2017 o máximo valor de eficiência foi de 100 % e o menor valor foi de 71,37 %. Foram definidas duas classes: “eficientes” e “ineficientes”. Os vetores de médias associados as classes “eficientes” e “ineficientes” apresentam diferença significativa pelo teste Lambda de Wilks ao nível de 5% segundo a análise multivariada de variância. Intervalos simultâneos com pelo menos 95% de confiança estimados pelo método de Bonferroni para a diferença entre os vetores de médias indicam que as médias das variáveis “operacionais” e “produtividade” são diferentes. A regressão logística estimada foi capaz de realizar a distinção entre as classes “eficientes” e “ineficientes” em mais de 75% do total dos casos avaliados. Na análise de agrupamentos por componentes principais foram identificados 3 agrupamentos considerando a média dos agrupamentos. O agrupamento 1 é caracterizado pelo equilíbrio entre custo e produtividade de energia por unidade de área. O agrupamento 2 se caracteriza em média por valores de produtividades em equivalentes em energia baixos e altos dispêndios de equivalentes em energia com pesticidas e operacionais. O agrupamento 3 possui DMU’s eficientes e ineficientes. As DMU’s deste grupo possuem altas (baixas) produtividades associadas a altos (baixos) dispêndios de energia.The development of analysis and management techniques is important. Even if the aim of this work is centered on an energy analysis of a production system, the techniques explored here can be applied in other circumstances. The general objective of the work was to characterize and compare the efficiency of a group of farmers in the region of Boa Esperança, state of Paraná, in the soybean production system using data envelopment analysis and multivariate methods from the perspective of the energy used in the system. The data referring to the amounts of energy used and produced in the systems were converted into energy equivalents per unit of area to perform the energy balance. Then, a bibliographic review on data envelopment analysis (DEA) was carried out. Subsequently, to obtain efficiency values, DEA was used in the set of data obtained from the 27 producers in the 2014/2015, 2015/2016 and 2016/2017 seasons. Multivariate analysis of variance, discriminant logistic regression and clustering analysis in the plane of the principal components were used to verify differences between efficiency classes and clustering pattern considering the different variables. In multivariate analyzes the variables were: 1.productivity, 2.pesticides (fungicides, herbicides, insecticides, adjuvants and spreaders oils), 3.nutrients (N, K2O, P2O5 and micronutrients), 4.seeds and 5.operational (labor, machinery and fuel). The energy balance in production was positive considering the average of 27 producers in three seasons. The total energy used in the production of soybeans was 40,888.98 MJ ha-1. A balance of 53,634.69 MJ ha-1 was found, debiting equivalent energy expenditures from energy equivalent productivity. The ratio between the totals of output and inputs was 2.31. It was found in a mathematical approach that it is possible to obtain efficiency values by building relative efficiency values between elements of a group of decision making units (DMU’s). Using DEA with input orientation in the 27 soybean producers in the 2014/2015, 2015/2016 and 2016/2017 harvests, the maximum efficiency value was 100% and the lowest value was 71.37%. Two classes were defined: “efficient” and “inefficient”. The mean vectors associated with the “efficient” and “inefficient” classes show a significant difference by the Wilks Lambda test at the level of 5% according to the multivariate analysis of variance. Simultaneous intervals with at least 95% confidence estimated by the Bonferroni method for the difference between the mean vectors indicate that the means of the “operational” and “productivity” variables are different. The estimated logistic regression was able to distinguish between the “efficient” and “inefficient” classes in more than 75% of the total cases evaluated. In the clustering analysis by principal components, three clusters were identified considering the average of clusters. The balance between energy cost and productivity per unit area characterizes cluster 1. Cluster 2 is characterized on average by productivity values in low energy equivalents and high expenditure of energy equivalents with pesticides and operational. Cluster 3 has efficient and inefficient DMU’s. The DMU's in this group have high (low) productivity associated with high (low) energy expenditures.Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2020-07-03T11:58:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Salathiel Antunes Teixeira.pdf: 2307260 bytes, checksum: 693b09f3d217edef994928336f6cbe5f (MD5)Made available in DSpace on 2020-07-03T11:58:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Salathiel Antunes Teixeira.pdf: 2307260 bytes, checksum: 693b09f3d217edef994928336f6cbe5f (MD5) Previous issue date: 2020-02-28Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Estadual de Ponta GrossaPrograma de Pós-Graduação em AgronomiaUEPGBrasilDepartamento de AgronomiaAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIAEnergia na agriculturaBalanço de energiaEficiência energéticaAnálises multivariadasAnálise envoltóriaSojaEnergy in agricultureEnergy balanceEnergy efficiencyMultivariate analysisEnvelopment analysisSoybean.Caracterização e determinação da eficiência em sistema agrícola de cultivo de soja por meio de análise envoltória de dados e métodos multivariadosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPGinstname:Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)instacron:UEPGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/3130/3/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD53CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/3130/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52ORIGINALSalathiel Antunes Teixeira.pdfSalathiel Antunes Teixeira.pdfdissertação completa emapplication/pdf2307260http://tede2.uepg.br/jspui/bitstream/prefix/3130/1/Salathiel%20Antunes%20Teixeira.pdf693b09f3d217edef994928336f6cbe5fMD51prefix/31302020-07-03 08:58:43.472oai:tede2.uepg.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede2.uepg.br/jspui/PUBhttp://tede2.uepg.br/oai/requestbicen@uepg.br||mv_fidelis@yahoo.com.bropendoar:2020-07-03T11:58:43Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UEPG - Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)false |
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Teixeira, Salathiel Antunes |
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Dias, Carlos Tadeu dos Santos Barbosa, Fabrício Tondello Schiebelbein, Luis Miguel |
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CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA Energia na agricultura Balanço de energia Eficiência energética Análises multivariadas Análise envoltória Soja Energy in agriculture Energy balance Energy efficiency Multivariate analysis Envelopment analysis Soybean. |
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Energia na agricultura Balanço de energia Eficiência energética Análises multivariadas Análise envoltória Soja Energy in agriculture Energy balance Energy efficiency Multivariate analysis Envelopment analysis Soybean. |
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O desenvolvimento de técnicas de análise e gestão é importante. Mesmo que o alvo deste trabalho esteja centrado em uma análise energética de um sistema de produção as técnicas aqui exploradas podem ser aplicadas em outras circunstâncias. O objetivo geral do trabalho foi caracterizar e comparar a eficiência de um grupo de produtores da região de Boa Esperança, estado do Paraná, no sistema de produção da cultura da soja utilizando a análise envoltória de dados e métodos multivariados sob a óptica da energia empregada no sistema. Os dados referentes a quantidades de energia utilizados e produzidos no sistemas foram convertidos em equivalentes de energia por unidade de área para realização do balanço de energia. Em seguida foi realizada revisão bibliográfica sobre a análise envoltória de dados (DEA – data envelopment analysis). Posteriormente, para obter valores de eficiência, foi utilizada a DEA no conjunto de dados obtidos junto aos 27 produtores nas safras 2014/2015, 2015/2016 e 2016/2017. A análise multivariada de variância, regressão logística discriminante e análise de agrupamento no plano das componentes principais foram utilizadas para verificar diferenças entre classes de eficiência e padrão de agrupamentos considerando as diferentes variáveis. Nas análises multivariadas as variáveis foram: 1.produtividade, 2.pesticidas (fungicidas, herbicidas, inseticidas, adjuvantes e espalhantes), 3.nutrientes (N, K2O, P2O5 e micronutrientes), 4.sementes e 5.operacionais (mão-de-obra, máquinas e combustível). O balanço de energia na produção foi positivo considerando a média dos 27 produtores em três safras. O total de energia empregada na produção de soja foi de 40.888,98 MJ ha-1. Foi constatado um saldo de 53.634,69 MJ ha-1 debitando da produtividade equivalente em energia os gastos equivalentes em energia. A razão entre os totais de saída e entradas foi de 2,31. Verificou-se em uma abordagem matemática que é possível obter valores de eficiência construindo valores de eficiência relativa entre elementos de um grupo de unidades formadoras de decisão (DMU’s – decision making units). Utilizando DEA com orientação para entradas nos 27 produtores de soja nas safras 2014/2015, 2015/2016 e 2016/2017 o máximo valor de eficiência foi de 100 % e o menor valor foi de 71,37 %. Foram definidas duas classes: “eficientes” e “ineficientes”. Os vetores de médias associados as classes “eficientes” e “ineficientes” apresentam diferença significativa pelo teste Lambda de Wilks ao nível de 5% segundo a análise multivariada de variância. Intervalos simultâneos com pelo menos 95% de confiança estimados pelo método de Bonferroni para a diferença entre os vetores de médias indicam que as médias das variáveis “operacionais” e “produtividade” são diferentes. A regressão logística estimada foi capaz de realizar a distinção entre as classes “eficientes” e “ineficientes” em mais de 75% do total dos casos avaliados. Na análise de agrupamentos por componentes principais foram identificados 3 agrupamentos considerando a média dos agrupamentos. O agrupamento 1 é caracterizado pelo equilíbrio entre custo e produtividade de energia por unidade de área. O agrupamento 2 se caracteriza em média por valores de produtividades em equivalentes em energia baixos e altos dispêndios de equivalentes em energia com pesticidas e operacionais. O agrupamento 3 possui DMU’s eficientes e ineficientes. As DMU’s deste grupo possuem altas (baixas) produtividades associadas a altos (baixos) dispêndios de energia. |
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TEIXEIRA, Salathiel Antunes. Caracterização e determinação da eficiência em sistema agrícola de cultivo de soja por meio de análise envoltória de dados e métodos multivariados. 2020. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2020. |
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