Modelos e métodos de otimização para apoio à tomada de decisão no planejamento agrícola da cultura de laranja

dc.contributor.advisor1Munari, Pedro
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1328868140869976
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-5929-593X
dc.contributor.authorTavares, Cassiano
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/0316636213886070
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-1507-5203
dc.contributor.refereeMunari, Pedro
dc.contributor.refereeAliano Filho, Angelo
dc.contributor.refereeRocco, Cleber
dc.contributor.refereeSantos, Maristela
dc.contributor.refereeMorabito, Reinaldo
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/1328868140869976
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/3719161306510425
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/2127180000258691
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/0756373063566786
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/4194801952934254
dc.date.accessioned2025-10-03T19:08:36Z
dc.date.issued2025-03-04
dc.description.abstractThe 2024/25 Brazilian orange harvest is already considered the smallest in the past 30 years. This is due to a 25% drop in orchard production in the state of São Paulo and other factors such as the spread of phytosanitary diseases, a shortage of rainfall (31% lower than expected for the period), a reduction in fruit size, and a decrease in the rate of mature fruit drop. This entire scenario has led to a rise in fruit prices and a slowdown in global orange juice consumption. As a result, Brazil’s position as the world’s largest producer of oranges and orange juice since 1980 could be shaken in the medium term if no solutions are found to support strategic decisions, such as planting orange trees to meet the demands of previously signed international contracts. To face these challenges, this thesis proposes an innovative mathematical model to formally support the optimization of strategic planning for orange planting, taking into account specific characteristics of this crop, such as varietal balance in production and the control of plant age groups. The operational requirements were defined in partnership with one of the world’s largest orange juice producers and validated through computational experiments using instances based on real data. The computational results revealed several advantages of using the proposed model to support decision-making, further indicating that annual production could increase by an average of 50.59% from the ninth year until the end of the planning horizon, while meeting the company’s essential and desirable requirements. However, significant difficulty was observed in obtaining optimal solutions of the proposed model due to the complexity and scale of the real-world problem. To reduce response time, matheuristics were explored, offering reasonable solutions. Moreover, to handle conflicting objectives that arise in practice, Multiobjective Optimization techniques were applied. With these advances, this work provides practical and strategic solutions for Brazilian producers to face adversities and maintain competitiveness in the global market.eng
dc.description.resumoA safra de laranjas do Brasil do ano de 2024/25 já é considerada a menor dos últimos 30 anos. Isso se deve à queda na produção dos pomares do estado de São Paulo em 25% e a outros fatores como a propagação das doenças fitossanitárias, escassez de chuvas (31% menor do que previsto para o período), diminuição do tamanho das frutas e diminuição da taxa de queda dos frutos maduros. Todo este panorama promoveu uma alta no preço da fruta e uma desaceleração no consumo de suco de laranja em nível mundial. Com isso, a posição do Brasil como maior produtor de laranjas e suco de laranja desde 1980 pode ser abalada no médio prazo caso não haja soluções para dar suporte a decisões estratégicas como o plantio de laranjas para o atendimento das demandas de contratos internacionais firmados anteriormente. Para enfrentar esses desafios, este trabalho propõe um modelo matemático inovador para dar suporte formal à otimização do planejamento estratégico do plantio de laranjas, considerando características específicas dessa cultura, como o equilíbrio varietal da produção e o controle de grupos etários das plantas. Os requisitos operacionais foram levantados em parceria com um dos maiores produtores mundiais de suco de laranja e validados por meio de experimentos computacionais usando instâncias baseadas em dados reais. Os resultados computacionais apontaram diversas vantagens em se usar o modelo proposto no apoio à tomada de decisão, indicando ainda que a produção anual pode ser incrementada, em média, em 50,59% a partir do nono ano até o final do horizonte de planejamento, atendendo aos requisitos essenciais e desejáveis definidos pela empresa. Entretanto, observou-se uma dificuldade elevada para se obter soluções ótimas do modelo proposto, devido à complexidade e dimensão do problema a ser resolvido considerando a situação real. Para diminuir o tempo de resposta, matheurísticas foram exploradas, oferecendo soluções razoáveis. Além disso, para tratar objetivos conflitantes que surgem na prática, técnicas de Otimização Multiobjetivo foram exploradas. Com esses avanços, este trabalho oferece soluções práticas e estratégicas para produtores brasileiros enfrentarem as adversidades e manterem a competitividade no mercado global.
dc.identifier.citationTAVARES, Cassiano. Modelos e métodos de otimização para apoio à tomada de decisão no planejamento agrícola da cultura de laranja. 2025. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22865.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22865
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Produção - PPGEP
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.compag.2024.109052
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectOtimização
dc.subjectPlanejamento estratégico
dc.subjectAbordagem de plantio
dc.subjectCitricultura
dc.subjectModelo matemático
dc.subjectPesquisa Operacional em Agricultura
dc.subjectOptimizationeng
dc.subjectStrategic planningeng
dc.subjectPlanting approacheng
dc.subjectCitrucultureeng
dc.subjectMathematical modeleng
dc.subjectOperation research applied in agricultureeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA DE PRODUCAO::PESQUISA OPERACIONAL
dc.titleModelos e métodos de otimização para apoio à tomada de decisão no planejamento agrícola da cultura de laranja
dc.title.alternativeOptimization models and methods to support decision making in agricultural planning for orange cropseng
dc.typeTese

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