' I
"Trabalho apresentado na 5a. Escola de Modelos de Regressâo - 26 a 28 de fevereiio de 1997. nssociàçãô Brasileira de Estatística. campos do Jordão-SP. í997. p.71'72.
UNIVERSIDADE
DE SAO PAULO
ESCOLA
SUPERIOR
DE AGRICULTURA
"LUIZ DE QUEIROZ''
GERAçÃO Oe AMOSTRAS ALEATÓnlns
MULTIDIilIENSIONAIS GOÍú ESTRUTURA DE
DEPENDÊNG6 PARA ALGUIï;AS DISTRIBUIçÕES DE
PROEAEILIDADE
CARLOS
TADEU DOS SANTOS
DIAS
cERAçÃO DE AMOSTRAS
ALEArÓnlnS MULTIDIMENSIONAIS
cOM
ESTRUTURA
DE DEPENDÊNGN
PARA
ALGUMAS
DISTRIBUIçÕES
DE
PROBABILIDADE
CARLoS TADEU DoS SANTOS DIAS; CASSIO ROBERTO DE MELO GoDOI (UNIV-ERSIDROT Or sÃo PAULO - ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA "LUIZ DE OUEIROZ" ' DEPARTAMENTO DE rvrÀiËúnrrcïÈ ÉéreilórrcÀ - Áu. Pádua Dias, sn - c.P. 0e, Piracicaba - sP - cEP 13418-e00)
OBJETIVO
propor um método para gerar valores amostrais
multidimensionais
para
variáveis
aleatórias
com modelos
de probabilidade
conhecidos
como o normal'
uniforme,
triangular,
exponencial,
gama e binomial
com estrutura
de correlação
dentro
e entre
as variáveis
dos modelos
probabilísticos.
Propor um método
de inclusão
de risco em modelos
de planejamento
da
empresa
agrícola,
através
da utilização
de técnicas
de simulação
e programação
linear, conjuntamente,
levando-se
em consideração,
as cOrrelações
entre os
coeficientes
do modelo
de programação
linear'
PROBLEMA GERAL
Otimizar
a decisão
do agricultor,
no que diz respeito
ao planejamento
da
empresa
agrícola,
ou seja,
escolher
dentre
as alternativas
de produção
disponíveis,
a mais eficiente
na utilização
de recursos
produtivos
(restrições)
e a que satisÍaça
a
certos
objetivos
pré-estabelecidos
(maximizar
ou minimizar)'
:.
INSTRUMENTO
DO PLANEJAMENTO
AGRíCOLA:
: '-'.- -
Programação
linear
Modelo
Maximizar
ou minimizar:
, = f r , * ,
j = lSujeito
a:
nI u , . , * , í= à b i ,
( i = 1 , 2 , . . , ' , m )
j = l* : > 0
Obs: A formulação
original
dos problemas
de PL implica
na adoção
de valores
determinados
para coeficientes
que, na realidade
são variáveis
aleatórias' A sua
utilização,
na forma
determinista,
no planejamento
agrícola
fica, portanto,
limitada
se
for considerado
que a empresa
agrícola
atua sob condições
de risco econômico
e
que a aleatoriedade
de determinados
coeficientes,
responsáveis
por essa situação
não Pode ser desPrezada.
PRESSUPOSIçÕES
^
|
Fontes de Risco econômico: Instabilidade de
determinados fatores
incontroláveis,
como clima
(chuva, seca) interferências
governamentais,
:'
preços
e ocorrências
de pragas
e doenças'
-
2) O risco
econômico
envolvido
na atividade
rural influencia
o comportamento
do
3) Os modelos
de PL, ao incluirem,
adequadamente determinados
coeficientes
.-,
^
aleatórios,
refletirão
a situação
de risco enfrentada
pelo agricultor.
4) Exista dados históricos suficientes
sobre os coeficientes
aleatórios. Não
.
havendo,
a distribuição
de probabilidade
desses
coeficientes
aleatórios
pode ser
-
flefinida
a partir de probabilidades
estimadas
de maneira
subjetiva
e fornecidas
pelo agricultor
ou administrador'
PROBLEMA
ESPECÍTICO
Gomo gerar variáveis aleatórias de diferentes distribuições Gom Gorrelação
entre elas?
soLUçÃO PARA O CASO BIVARIADO
a) Geração de variáveis
aleatórias
uniformes
correlacionadas:
Gerar
uma amostra
aleatória
(Xr,
Xz)
de uma normal
bivariada'
( lt
P * , ' * , 1 ì
[o'[o*''*' t -l',J
Assim,
se Xr e Xz são variáveis
aleatórias
normais
dependentes,
com correlação
pxr,xz e sendo F*,(*) e Fr,(x) as funções
de distribuição
normal marginais'
então:
U , = F " , ( X ' )
"
U , = F * , ( X ' )
são variáveis
aleatórias
uniformes
com coeficiente
de correlação:
6 -^^^^ít.- - ì
(wlLKS, 1s62)
Pu,.u, =
,, arcsen \rPx''x") \r
. . . .
-
A relação acima nos diz que a correlação
que impomos
a Xr e Xz será
.
Praticamente
a mesmaParc
Ur e Uz'
1- o'*,r,
o ( x ) = * f e - , ' d t
42n t-*
é a função
de distribuição
normal
padrão
(BARNETT,
1980)
Uma generalização para k variáveis uniformes pode ser facilmente obtida,
.-..
simplesmente
gerando-se
k variáveis
normais
(0, I) com :
s
-L _
e aplicando-se
a cada variável
\ (i=1
,2,...,k)
a Fx(X;):
U , = F * ( X , ) ,
( i = 1 , 2 , . . . , k )
A Fx(x)
é calculada
computacionalmente
pela expressão:
onde:
1 . "
ERF(x)
=+ l'e-t"dt
{'tÍ, '"
é a função
erro (Error
Randon
Function).
"
b) Geração
de variáveis
aleatórias
triangulares
correlacionadas:
.
A partir das variáveis aleatórias
uniformes
Ui (i=1,2,...,k)
e aplicando
diretamente
a função
de distribuição
triangular
inversa:
ï = F r ' ( u , ) ,
( i = 1 , 2 , . . . , k )
.
ter-se-á
variáveis
aleatórias
com distribuição
triangular
com as mesmas
correlações
..-_
com que as Ui (i=1,2,...,k)
foram
geradas.
l n ^ ' H X r , X z l ' X r , X r " ' P x , , x u 1 n ' t - x z , x , " ' P x r , x * :
(sim.)
1
1"o,í-l-ì *1
2
\ 4 2 )
2
A função
de distribuição
triangular
inversa
é:
( b - a ) ( m - a ) u
onde, a (mínimo),
m (moda)
e b (máximo)
são os parâmetros
da variável
aleatória
com distribuição
triangular
e u é um particular
valor
de uma distribuição
uniforme.
Assim
se Ur e Uz são variáveis
uniformes
dependentes,
com correlação
pu,,u,,
então
T, =Fr-'(U,) e T, =Fr-'(Ur) são variáveis
aleatórias
triangulares
com correlação
aproximadamente
a mesma pr,,r,
i pu,.u,
, como pode ser visto pela seguinte
equação
P r , , r , = 0 , 0 0 0 0 + l , 0 l l 2 P u , , u r ' 1 ( P u , , r , ( I
obtida
por simulação
de uma amostra
de 2000 valores.
c) Geração
de variáveis
aleatórias
exponenciais
correlacionadas:
A partir das variáveis
aleatórias
uniformes
Ui (i=1, 2,...,k) e aplicando
diretamente
a funçâo
de distribuição
exponencial
inversa:
Er = F"'(u'),
( i = 1 , 2 , . . . ,
K )
Ter-se-á
variáveis
aleatórias
com distribuição
exponencial.
Assim se Ur e Uz são
variáveis
aleatórias
uníformes
dependentes,
com coeficiente
de correlação
pu,,u,,
então E,= F.'(IJ,) e Er: Fi'(U"), são variáveis
aleatórias
exponenciais
com
relação de dependência aproximadamente
a mesma pr,,E,
= pu,.u, para valores
:
-
positivos
de p",,",. Equação linear para essa dependência
obtida por simufação
de
,
'
2.OOO
valores forneceu
Nota-se que a primeira equação só permite relacionar valores pa.a pe,,n,
aproximadamente
no intervalo
[-0,60;
0].
A função
de distribuição
exponencial
inversa
é:
F ; ' ( u ) = 1
l o s ( - l l ( u - D )
d) Geração de variáveis
ateatórias
n"r"" correlacionadas:
Para a geração de valores amostrais
da distripuição
gama, parte-se dos
valores gerados com distribuição
uniforme (u) e aplica-se a seguinte função,
conforme
HAHN
& SHAPIRO
(1967):
g = f f ln(t-U;), que define
u m a
g a m a G ( q , X ) ,
0 < g <
-i = lAssim, se Ur e Uz são variáveis
aleatórias
uniformes
dependentes
com
coeficiente
de dependência
pu,,u,,
então Gr e Gz são variáveis
aleatórias
gamas
com relação
de dependência
...:.
Nota-se que a primeira equação só permite relacionar valores para pc,,c,
^
aproximadamente
no intervalo
[-0,G5;0]
f-o,ol+s+0,6434pu,.u,,
- I < pu,,r,
( o
o
-' D t -' 8 2 l - 0 , 0 1 6 7 + 0 , 9 9 8 9 p r , . u , , 0 ( p , r , , u , < I^
_ f - o , o t s a + e \ 5 9 9 p u , , r , ,
- l < p u , , u ,
( o
P c , ' c ,
= { - o , o o o : + o , 9 g 9 l p r , , u , ,
o ( p u , , u ,
< l
--'
',
e) Geração de variáveis aleatórias binomiais correlacionadas:
:-' r
Para esse caso os valores b são gerados a partir dos valores gerados com
'
distribuição
uniforme
(u) e aplicando-se
a seguinte
função:
onde
Ì ,
f o , s e u i > p
o ' =
l t , s e u i í
p ,
i = 1 , 2 , . . . , n
em que p é a probabilidade
de sucesso
na binomial
(HAHN
& SHAPIRO,
1967).
Dessa forma, se Ur e Uz são variáveis uniformes dependentes,
com
coeficiente
de dependência
pu,,u,,
então
Br ê Bz são variáveis
aleatórias
binomiais
com relação
de dependência:
P B , , B , = - 0 , 0 0 5 9 + 0 , 5 4 7 S P u , p , , - l ( P r , , u , ( I
Nota-se
que essa equação
só permite
relacionar
valores
pâIâ p",,", no intervalo
I-0,5;
0,5].
n
b = I k ,
N Y
. ' ã ã 3
Y _ ï ' i É 5 ï i Í ï * Í Í -- ! : r Í I d j I h - ! R É r rs q a a
. i ï T hË E Ë Ë .
R = = F -3 R 8 -3Ë E Ë 5 _
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(ItE
o
o J.E
o oI 3
de
do
Tabela
5 - Estatísticas
simples
para a margem
bruta
obtidas
simulação
com e sem dependência
entre os
modelo
de programação
linear.
dos resultados
coeficientess
Estatísticas
Sem dependência
Com dependência
Média
Moda
Mediana
Assimetria
Curtose
Desvio
Padrão
Variância
Erro padrão
da média
Teste
de normalidade
Coeficiente
de variação
Primeiro
quartil
Terceiro
quartil
Mínimo
70.246,66
70.100,00
70.263,30
-0,02
- 0 , 1 8
5 . 6 8 1 , 9 8
32.284.901,OO
179,68
P, < W: 0,4058
W= 0,9861
8,O80/o66.470,87
74.068,13
53.203,90
69.953,42
69.500,00
6 9 . 9 1 9 , 5 1
-0,01
- 0 , 1 8
7.609,66
57.906.865,00
240,64
P, < W: 0,0159
W = 0 , 9 8 1 9
10,870/o64.883,31
7 5 . 0 2 1 , 6 1
49.196,97
t4 N ôl (o r{- l'-@ @. @ @
c?
(f) @ ( o ( o o ) @ c D O , Õ Õ r o @ Í ) c { - O r ( o S O r O ' ) o c ! c ! @ o o ) f - r S ( q f -r i c o t o -r -r i - ü c . i8 _ ü _ 8 _ õ _ b _ q
O r N o | ) C D € ) ( f ) T O N N @ ( o Fr s ì s q n \
O O c | c ) ( c ) r O l . - Ì - N t - ( Q ( O (o o O ( o ( ) C q t O 1 . \ N Ë o @ - o cO C{ ri-o o o o o o o o o o o o o o o r o r o o r r i - r r.o to lr, lJ) \r Ìf N N O . i N C A c f ) t r ) o t f r o o t o - O - O O t -rí) tí) ro to lr) lí) o o o o o o t o o t r , o o ) r ü O N O N N -o o o o o o o o o o o o O O r " " t c " J N N N N c . i o o o)-ro
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ct) o o rr) o o) o.i O O - C \ d ) l i f t O ( o N @ t o o @ ( o Í ) l í ) @ @ O l'- 1'- @ tf) c ! O @ ( O F -tO l'- O) (O CO 1'- F* (o F* -f l - @ ( D @ N co_ st_ o- 1.-- \ o ) o ) o r ü N o o @ ( o t o. { 9 l u ? \
@ O r - N t í ) ( o ( O l - l . - ( o @ ( o ( o o ) ( o c o o ) o r t o o Í ) N r r O O r r -C f ) -C " ' N N N o o o o o o o o o o o o o ) o ) o r T T F F l o r o r o r o s o.iN ôiN co | o o t o o t o O O -l ' r ) -l í ) t o r o r o o o o o o to_ o- rf,_ o_ n O N O N T O O O O ( fo o o o o
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o l-IL I @ o o -o (Itl--l 5
\
Figura
6 - Distribuição
de frequência
da margem
bruta
relativa
ao modelo
de de
progr"mãção
linear
com dependêncía
entre os coeficientes'
Figura
7 - Distribuição
de frequência
da margem
bruta
relativa
ao modelo
de de'
progr"mãção
linear
sem dependência
entre os coeficientes'
l 6
CONCLUSÕES
- pode-se gerar amostras de outras variáveis aleatórias multivariadas
correlacionadas
como a UNIFORME,
TRIANGULAR,
EXPONENCIAL,
GAMA,
BINOMIAL,
POISSON,
além
da NORMAL.
- O uso de simulação
mostrou-se
bastante
útil como instrumento
de análise
dos
efeitos da aleatoriedade
dos coeficientes
estocásticos
sobre o resultado do
processo
de otimização
implementada
pela programação
linear-- O uso da simulação sem dependência entre os coeficientes aleatórios
subestimou
o risco quando
comparado
com a simulação
com dependência,
para o
caso estudado.
T7
BIBLIOGRAFIA
BARNETT,
V. Some bivariate
uniform
distributions.
Gommunications
in statistics
^,'
''
- Theory and Methods.
v.9, n'4, p'453-61,
1980'
DIAS, C.T. dos S. Planejamento
de uma fazenda em condições de risco:
programação linear e simulação multidimensional.
Tese ((Doutorado).
piracicaba,
1996. 100p.
Escola
Superior
de Agricultura
"Luiz
de Queiroz"
- USP'
GODOI,
C.R.M. Um algoritmo
eficiente
para simulação
de vetores
com distribuição
multinormal.
Ciência
e Cultura,
v.30,
n'6, p'701-5,
1978'
HAN, G.J.; SHAPIRO,
S.S. Statistical
models in engineering'
New York: John
Wiley,
1967.355P.
HILLIER,
S.; LIEBERMAN,
G.J. Introdução à pesquisa operacional, Rio de
Janeiro,
Ed. CamPus,
1988.
805P.
JOHNSON,
M.E. Muttivariate
statistical
simutation, New York:
John wiley, 1987
'
230p.
l 8
t 9
PROGRAMA DESENVOLVIDO EM LINGUAGEM SAS PARA SIMULAR COEÌICMNTES ALEATÓRIOS E SOLUCIONAR O PROBLEMA DE PROGRAMAÇÃO Ltr{EAR proc iml;
wksize:100000;
K:16; /* K: Número de coeficientes aleatórios no modelo de PL */ N=1000; /* N: Tamanho da amostra à ser simulada */
14={0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0}; i* Vetordemédias */ /* S: Matriz de correlações */ s:{ 1 0.5 0.375 0.5 0.4375 0.437s 0.375 0 . 4 3 7 5 0 . 5 6 2 5 0 0 0 0 0 0 0 . 0.5 r 0.37s 0.5 0.3125 0.4375 0.37s 0 . 4 3 7 5 0 0 . 5 6 2 5 0 0 0 0 0 0 , 0.375 A375 r 0.3125 0375 A.25 0.437s 0 . 3 1 2 5 0 0 0 . 5 0 0 0 0 0 , 0.5 0.5 0.3125 1 0.5 0.5 0.4375 0 . 4 3 7 5 0 0 0 0 . 5 6 2 5 0 0 0 0 , 0.4375 0.3125 0.375 0.5 | 0.375 0.3125 0.3125 0 0 0 0 0 , o 0.59375 0 0.4375 0.4375 0.25 0.5 0.375 r 0.4375 0 . 5 0 0 0 0 0 , 0 0 0 . 5 0.375 0.375 0.4375 0.4375 0.3125 0.4375 I 0 . 4 3 7 5 0 0 0 0 0 0 0.4375 0, 0.4375 0.4375 03125 0.4375 0.3125 0.5 0.4375 1 0 0 0 0.4375, 0.s625 0 0 0 1 0 0 0 , 0 0.5625 0 0 0 1 0 0 , 0 0 0 . 5 0 0 0 0 1 0 0 , 0 0 0 0.5625 0 0 0 0 0 0 , 0 0 0 0 0 . 5 9 3 7 5 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 , 0 0 0 0 0 0 . 5 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 , 0 0 0 0 0 0 4 . $ 7 s 0 0 0 0 0 0 0 1 0 , 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
20
0 . 4 3 7 5 0 0 0 0 0 0 0 l h
/* Procedimento para simular norrnal multidimensional */ X:shape(0,K,N); ME:O;SI=1; DO I:1 TO K; D O J : l T O N ; if I>1 then do;
ME:MtIl+(S[l :I-1,I])' *(inv(S[1 :I-1, 1 :I-1])*(X[1 :I-1,{-M[1 :I-1])); SI:SlI,I-(SU :I-1,I1)' *(inv(S[1 :I-1, 1 :I-1])*(S[1 :I-1,U));
end;
X[,J] :ME+NORMAL(0) * SQRT(Sr) ; END:
varnames:'X1':'Xl6';
l* Cna arquivo SASdataset (NOVO) à partir do módulo IML */ create NOVO from Z[colname:varnames];
append ftomZ;
quit; /* Sai do módulo IML */
/* Simulação dos coeficientes aleatórios do modelo de PL */ dataPERIME; setNOVO;
options ps=66 ls:75;
/* Geração dos coeficientes aleatórios com distribúção normal */ X1:3515+402.125*XI
X2:35I5+402.125*X2;
/+ Definição dos parâmetros dos coeficientes aleatórios com distribuição triangular *l
al=666.6; mI:7 49 bI=872.6; a2:267 3; rn2:3 517 ; b2:4080; a3=4099: m3=6832; b3=9565; a4:8100; m4=12963; b4:17825.5; a5:5262.6; m5=75 18; b5:9773.4; ' a6:9607; m6--1325L:'6=16895;
/x Geraçâo inicial das variáveis uniformes */ ' y1=rf(sqrt(2)*x3/2Y2+0.5; y2=rf(sqrt(2)* x4 / 2) / 2+0 . 5 ; y3 rerf(sqrt(2)* x5 I 2) / 2+0 . 5 ; y4:erf(sqrt(2 )* x6 | 2) | 2+0 . 5 ; . y5:erf(sqÍ(2)*x712)12+0.5, '-'- Y6=rf(sqrt(2)*x8/2)/2+0'5; " y7:erf(sqrt(2)*x9/2)/2+{.5; r. y8=erf(sqrt(2)*xl0/2)/2+0.5; '.'. y9:erf(sqrt(2)*xlIl2)12+0.5; END; Z:X'
2T y 1 0:erf(sqrt (2)* xl2 / 2) | 2+0 . 5 ; y 1 1 :erf(sqrt (2)* xI3 I 2) I 2+0 . 5 ; y I 2:erf(sqrt (2)* xI 4 I 2) I 2+0 . 5 ; y I 3 :erf(sqrt( 2)* xl 5 / 2) I 2+0 . 5 ; y 1 4=erf(sqrt Q)* xl6 I 2) / 2+0 . 5 ;
/* Geraçâo dos coeficientes aleatórios com distribúção triangular */ if (y1>{) and (yl <:(ml -al)(bl -a1))
then tl:sqrt((bl-a1)*(m1-al)*yl)+al ; if $1>(m1-al)/(b1-al)) and (yl<=1)
then tl = b1 -sqrt($1 - 1)*(bl -m 1)*(a1 -bl)); if (y>:0) and (y2<:(m2-a2) / @2-a2))
úen t2:sqrt( @2 -a2)* (Ín2 -a2)* y2)+ a2; tf 82>(m2-a2) I (b2-a2)) and (y2<: I )
thent2:W-qrt(@2-r)*@2-rn2)*(a2-b2)); if ú/3>:0) and $3<:(m3-a3)(b3-a3)
úen t3:sqrt((b3-a3)*(m3-a3)*y3)+a3 ; if (y3>(m3 -a3)l(b3 -a3)) and (y3 <:1)
then t3: b3-sqrt($3-1)*(b3-m3)*(a3-b3)); if (y4>:0) and (y4<:(m4-ag/@a-ag)
then t4:sqrt( (M -a4)* (m4 -a4)*y 4)+ a4 ; rf $4>(m4-a\l@a-aQ) and (y4<=l)
then t4: M-sqrt((y4-1)*(b4-m4)*(a4-M)); if (Jr5>:0) and (y5<:(m5-a5)/(b5-a5))
then t5:sqrt((b5-a5)*(m5-a5)*y5)+a5; if $5>(m5-a5y(b5-45) and 6/5<:1)
then t5: b5-sqrt((y5-1)*(b5-m5)*(a5-b5)); if 6/6>--0) and (y6<:(m6 -a6) / (b6-a6))
then t6:sqrt((b6-a6)*(m6-a6)+y6)+a6; if (y6>(m6-a6) | (b6 -a6)) and g6<: I )
then t6: b6-sqrt((y6-1)*(b6-m6)*(a6-b6));
/* Geração dos coeficientes aleatórios com distribúção uniforme */ u I: -(3 .26+Y7 * (7 -3 .26)); U 2= - (3 .26+Y 8* (7 -3 .26)) ; u3:-(3. 93+Y9*(5. 93 _3. 93)); U 4: - (2.25 +Y fi * (6.2s -2.2 5)) ; g5=-(3.36+Y1 1 *(4.36-3.36)); U 6: - (l 4.7 4+Y 12* (16.7 4 -l a.7 0) ;
u7 : - (r2.
tz+Y
13
* (r 4.9
2 -I2.
r2))
;
U8:-(13.28+Y14*(14.08-13.28));/* Cálculo das conelações entre os coeficientes aleatórios gerados */ proc corï data:PERIME;
var xI x2 tI tZ t3 t4 t5 t6 ul ú u3 u4 u5 u6 u7 u8; Íun;
/* Ciálculo de algumas estaúsúcas simples para os coeficientes aleatórios xl proc univariate plot data:PERIME;
var xI x2 tI t2 t3 t4 t5 t6 ul u2 u3 u4 u5 u6 u7 u8:
22
*l
/*SOLUCAO DO PROBLEMA DE PROGRAMACAO LINEAR *I */
dataIRRIGA; . -) input id_ $
1 ABI AB2FE2 ME2 TOl BA GO MG MOC PAB PFE PME PIIO PBA PGO PMG -.' .' RB AMORT AGUA VAGUA FT]R COM CRED MB DESP
. _type_ $ _rhs_@@; " cards; 0 - 1 0 - l - 1 - 1 - 0 . 0 8 0 O M A X . T E R R A 1 r 0 0 0 1 1 1 I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 L E 6 . 5 " T E R R A 2 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 L E 6 . 5 LIMAOB 90 90 64 69 137 255 297 194 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 L E 5 1 0 D M A O B 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 L E 1 2 0 0 P R O A B - 2 s - 2 s 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 L E 0 P R O F E 0 0 - 1 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 L E 0 P R O M E 0 0 0 - 2 5 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 L E 0 P R O T O 0 0 0 0 - 4 5 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 L E 0 P R O B A 0 0 0 0 0 - 3 8 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 L E 0 P R O G O 0 0 0 0 0 0 - 1 6 2 3 8 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 L E 0 P R O M G 0 0 0 0 0 0 0 - 9 1 6 7 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 L E 0 V P T O T 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - 1 6 0 - 0 . 6 7 - 1 7 0 - 1 8 0 - 3 8 0 - 0 . 5 6 - 1 . 6 1 0 0 0 0 0 0 0 0 L E 0 AMORT -46.8 -46.8 -46.8 -46.8 -46.8 -93.6 -93.6 -93.6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 I 0 0 0 0 0 0 0 L E 0 c o N A G - 5 . 1 3 - 5 . 1 3 - 4 . 9 3 - 4 . 2 5 - 3 . 8 6 - 1 5 . 7 4 - I 3 . 5 2 - 1 3 . 6 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 L E 0 v c o N A G 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - 2 0 I 0 0 0 0 0 L E 0 D F U N R U 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - 0 . 0 0 1 0 0 0 I 0 0 0 0 L E 0 c c o M E R 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - 0 . 0 0 6 7 0 0 0 0 1 0 0 0 L E 0 - CRED 485 485 457 733 1268 t476 t575 t4r6 5.50 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 - t - 0 . 2 0 L E 0 REMIN 3515 3515 749 3517 6832 12963 7518 r325r -5.50 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 -1 -1 -1 -0.08 0 0 GE 9538 MARBRU 3515 3515 749 3517 683212963 7518 1325r -5.s0 0 0 0 0 0 0 0 . _ 0 - l 0 - 1 - r - 1 - 0 . 0 8 - 1 0 L E 0 j:^ DESP 485 485 457 733 1268 1476 1575 1416 5.50 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 I I 1 0 . 0 8 0 - I L E 1 9 0 6 . A M A X P E 0 0 0 0 0 I 1 I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 L E 4
23 A M I N M G 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 G E 2 . 1 A M A ) ü \ 4 E 2 0 0 0 I 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 L E 1 . 5 I . t A M I N F E 2 o o 1 o o o o o o o o o o o o o ' a . 0 0 0 0 0 0 0 0 0 G E 0 . 5 , 1 A M I N B A o o o o o 1 o o o o o o o o o o i ' i ' 0 0 0 0 0 0 0 0 O G E I , " proc lp data:IRRIGA; Írm;
/* Definição da macro para substituir os coeficientes aleatórios e solucionar N vezs o problema de PL */
'
Tomacro A{IX;
data RESULTS; stop; run; l*Cna um SAS dataset vazio@MPTY) x/ 7do Fl Toto 1000 o/doy I;
dataPERIMEP2; SetPERIME;
if _n_ eq I then output P2 ; else output PERIME; Íun;
dAtALPAI.IX; merge IRRIGAP2; keep _id_
ABI AB2 FE2ME? TOI BA GO MG MOC PAB PFE PME PTO PBA PGO PMG RB AMORT AGUA VAGUA FUR COM CRED MB DESP
*aHr #-tt
rz 13 r4-r5-r6-ur- rJz-tJ3-u4-u5-u6-u7-u8-;
if _n_ eq I then do; XL_=XL-X2 _:X2;T1_:T1 ;T2_:T2;T3_:T3 ;T4_:T4;T5_:T5 ; T6:T6;U1_:U I;U2 _:U2;U3 _43 ;U 4 _4 4;U5_:U5;U6_:U6 ;U7 _ U7 ;U8_:U8; end;
Xl:Xl_; X2:X2_; T1:T1_; T212_; T3:T3_; T414_; T5:T5_; T6:T6_; Ur :U 1_;U2:U2_;U3 =U3_;U4=U4jU5:U5 _;U 6:U 6 _;U7=U7;U8=U8_; if _id_ eq'OBJET'then do;
AB 1 :Xl ; AB2=X2; FE2=T I; Ìvtr,2=T2; TO1:T3 ; BA=T4; GO-T5 ; MG:T6; end;
if _id_ eq'CONAG'úen do;
AB l:Ul ; AB2:U2; FE2:U3 ; NíE2:U 4 ; TO 1:U5 ; BA:U6 ; CiGUT ; MG:U8 ; end;
nrn;
proc print;run;
proc LP data:LPAIIX primalout:PP; data TESTA;
set PP; keep ZXI X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8; if var :'OBJET'thenZ: value _;
if var :'AB1'thenXl: value : -
if _var1'lR2' úen )0:-value-; if _var;TE2' then X3 :_value_; if _var_:'ME2' then X4:_value_; if _var_:'TOl' then X5:_value_; ^ rf_var_='BA' then X6=_value_;
if _var :'lvtc' ,O"n *gialue_; '.,'
24
_{ a:
Á
1 \ :
and X5='.' and X6:'.' and X7='.' and X8='.' then delete;output;
proc mearÌs data=TESTA nway noprint missing; var Z Xl X2 X3 X4 XS X6 X7 X81.
output oUFTESTAR
max(ZXIX2X3X4 X5 X6 X7X:8):ZXIX2X3X4X5 X6 X7X8; ïun;
proc append baseEMPTY data=TESTAR; Íun;
o/*nd; Tomend aux; o/aux;
proc print data:TESTAR; run;
/* Impressão das soluções e da frrnção objetivo */ proc print data=EMPTY;run;
/* Cálculo de algumas estatísticas simples da função objetivo e das soluções do modelo de PL */
proc univariate plot normal datâ=EMPTY; var ZXI ){2X3 X4 X5 X6 X7 X8: nrnl