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Assessment of sustentability on agriculture using multicriteria methods/Aplicacao de metodos multicriterio ordinais em dados de producao agricola, para avaliacao da sustentabilidade/Aplicacion de metodos ordinales multicriterio en datos de produccion agricola para evaluacion de la sostenibilidad.

Introducao

A iniciativa de ordenar lotes de agricultores, utilizando criterios multiplos, buscando considerar nao somente o resultado economico, mas tambem o desempenho em relacao a diversidade e sazonalidade da producao podera contribuir para a avaliacao da sustentabilidade de sistemas produtivos e auxiliar na gestao, tomadas de decisao e definicao de politicas publicas (Assis, 2006; Arroniz JV et al., 2015). O conceito de sustentabilidade atende a um conjunto de variaveis interdependentes, devendo ter a capacidade de integrar questoes sociais, ambientais e economicas (ONU, 2002). A agroecologia pode ser caracterizada como ciencia que busca dar base teorica para sistemas organicos de producao. Entretanto, a agricultura organica e uma pratica agricola em que os limites e principios agroecologicos podem ser respeitados em maior ou menor grau (Assis e Romeiro, 2002). Pressupoe-se que a perspectiva agroecologica podera propiciar condicoes para a construcao de crescentes graus de autonomia tecnica, economica, cultural e ambiental (Assis, 2003).

Neste trabalho foram aplicados metodos ordinais multicriterio, procurando desta forma, aglutinar criterios economicos, sociais e ambientais na ordenacao dos lotes de um sistema produtivo agricola.

O ambiente escolhido para o desenvolvimento desta pesquisa foi um grupo de agricultores familiares organicos do Projeto Agricultura Familiar em Faixas de Dutos (PAF Dutos). O PAF Dutos englobou atividades de geracao de emprego, renda e preservacao ambiental, seguindo os preceitos estabelecidos pela Organizacao das Nacoes Unidas para o milenio, especialmente, no que se refere as metas de erradicar a pobreza e a fome, e de garantir a sustentabilidade ambiental. Esse projeto considerou toda cadeia produtiva, desde o plantio ate a comercializacao, dando o apoio necessario para que as familias possam se dedicar e investir seu tempo no aprendizado e efetivo cultivo do lote (Aquino e Assis, 2007). Iniciado em 2006, esse projeto consiste em uma estrategia de uso e ocupacao agricola para a faixa de terra sobrejacente aos dutos da refinaria da Petrobras. Com essa finalidade, a faixa de terra foi dividida em lotes, um para cada familia de agricultor. Esses lotes representam as parcelas do terreno, com area aproximada de 1000[m.sup.2] cada um; localizados na comunidade de Genenciano Luz, distrito de Miguel Couto, por onde passam os dutos subterraneos que atravessam o municipio de Nova Iguacu, na baixada fluminense, estado do Rio de Janeiro (Petrobras, 2007).

De acordo com Albuquerque et al. (2010) no Municipio de Nova Iguacu, as altitudes variam de proximas ao nivel do mar, ate cerca de 1600m (Pico do Tingua). Os solos sao dos tipos Cambissolos, Latossolos e Podzolicos frequentemente associados entre si e a solos litolicos com afloramentos de rochas. Os tipos dominantes sao os podzolicos oriundos de rochas granitico-gnaissicas do pre-cambriano (RadamBrasil, 1983). O clima e quente umido com estacao seca pouco definida nos meses de julho e agosto, correspondendo ao tipo de Am (Koppen, 1948). A temperatura media anual e de 21,6[degrees]C e a maxima absoluta e de 40[degrees]C, geralmente ocorrendo no mes de janeiro. A precipitacao pluvial anual e de 2099,3mm e os meses de dezembro e janeiro sao os mais chuvosos (Koppen, 1948). Na area do PAF Dutos, de baixa altitude, os solos tambem sao constituidos de material organico, associados a sedimentos aluvionares e, portanto, de baixa capacidade de percolacao e drenagem (Toledo et al., 2000). Ao longo do ano, nos meses de novembro, dezembro e janeiro, por apresentar maior precipitacao e temperaturas mais altas, torna-se inviavel o cultivo de hortalicas nesta regiao. Principalmente devido a drenagem da area, que mesmo com canteiros com altura de 30cm, sofrem com os alagamentos dos terrenos. Fato que explica a paralizacao da producao neste periodo.

Segundo Siqueira (2009) o preparo inicial do solo nos lotes do PAF Dutos foi feito, primeiramente no ano de 2006, com aplicacao de corretivos em cobertura de calcario e fosfato natural. Em seguida foi passado o arado e a grade e, finalmente, foram construidos os canteiros. Foi adicionado, aos canteiros antes do plantio, bokashi (composto feito com farelo e casca de arroz, farelo de mamona e microorganismos), foi usado tambem composto organico feito de residuos da industria de cerveja, e po de pedra. Estes compostos atuam para a melhoria da parte organica, estrutural e consequente fertilidade do solo.

Em cada lote deste projeto, cultivou-se cerca de 50% da area total, enquanto se preparava a outra metade (area de pousio), alternadamente. A forca de trabalho media empregada foi de duas pessoas, ao longo do ano. A atividade agricola desenvolvida nos lotes foi de base agroecologica e visou, primordialmente, o cultivo organico de frutos, tuberculos e hortalicas. A producao, alem da que se destinou ao consumo proprio, foi comercializada em feiras livres semanais. Essas feiras se localizaram dentro de um raio medio de 70km da area do projeto, em seis pontos diferentes dentro do municipio do Rio de Janeiro e Grande Rio. As experiencias desenvolvidas no PAF Dutos contribuiram para verificar se a producao agroecologica ofereceu condicoes de promover a sustentabilidade da atividade das familias rurais mais pobres, favorecendo dinamicas de inovacao agricola e socio-organizativa orientada para a construcao de niveis crescentes de autonomia tecnica, economica, cultural e ambiental (Assis, 2006).

O 'apoio multicriterio a decisao' consiste em um conjunto de metodos e tecnicas para auxiliar ou apoiar a tomada de decisoes, quando da presenca de uma multiplicidade de criterios (Roy e Bouyssou, 1993). Na literatura sao encontradas referencias a tres metodos multicriterio ordinais: metodos de Borda, Condorcet e Copeland, podendo aparecer variantes mais elaboradas dos metodos basicos. Embora Arrow (1951) tenha demonstrado a inexistencia de metodo ordinal perfeito, devido a sua simplicidade sao bastante aplicados, principalmente em esportes (Kladroba, 2000; Soares de Mello et al., 2005; Gomes Junior et al., 2014). Existem tambem trabalhos com aplicacoes em outras areas, como educacao (Soares de Mello et al., 2004), logistica (Caillaux et al., 2011) e em problemas de gestao e manejo florestal (Laukkanen et al., 2004; Kangas et al., 2006), que realcaram as vantagens da facilidade de uso e compreensao destes metodos. Em trabalhos como Valladares et al. (2008) aplicaram metodos ordinais para auxiliar na determinacao de potenciais produtivos, aptidoes e riscos ambientais no manejo de organossolos. Como exemplificado, na literatura o uso desses metodos tem sido recorrente, mas ainda pouco aplicado para avaliacao de potenciais de sustentabilidade na atividade de sistemas agroecologicos. Oliveira et al. (2014), utilizaram estes mesmos dados e criterios aqui apresentados, em um trabalho de avaliacao de eficiencia de produtores agroecologicos, utilizando analise envoltoria de dados.

O objetivo deste trabalho foi ordenar os lotes agricolas, destinados a horticultura familiar organica, segundo criterios agroecologicos e de sustentabilidade, que visam maior estabilidade (i.e., menor variacao sazonal) na producao como fator social; maior variedade de itens produzidos, diversidade como fator ambiental; e maior volume de produtos postos a venda, como fator economico. A analise aqui conduzida podera contribuir para o aprimoramento da gestao da horticultura agroecologica familiar, uma vez que a avaliacao da viabilidade produtiva da agricultura familiar de base agroecologica podera promover a sua implementacao como uma alternativa economica sustentavel (Neves et al., 2001; Campos et al., 2015).

Materiais e Metodos

Os dados de producao utilizados foram consolidados a partir da coleta de dados secundarios, extraidos das fichas de controle de entrada de produtos de cada feira semanal, dentro de cada mes, de cada um dos 17 lotes que estiveram ativos e produzindo, durante todo o ano 2009. Estes dados foram tabulados e consolidados em uma planilha de Excel, sendo listados por itens, por meses e por lotes; para analise em tres partes (variaveis): variedade de itens, receita estimada e meses de producao. A Tabela I mostra a totalizacao dos dados de producao, por lotes.

A variedade de itens representou a diversidade. Esta variavel foi constituida pela quantidade de itens diferentes produzidos em cada mes. Porem, a decisao de quando e quantos itens foram produzidos, foi inerente a gestao de cada lote, definida pela estrategia individual de producao. Dessa forma considerou-se esse dado como representante do fator ambiental que compos o carater de avaliacao da sustentabilidade deste estudo.

A variavel, receita estimada, foi obtida multiplicando-se a quantidade total de cada item disponibilizado para venda que entrou em cada feira realizada (e.g., Kg, duzia), pelo seu respectivo preco medio praticado (e.g., R$/Kg, R$/duzia). Essa receita e estimada pelo fato de ter sido calculada sem levar em consideracao as perdas na comercializacao ou a nao venda do item ate o fim da feira, ja que se utilizou a quantidade inicial de itens. Cabe ressaltar, ainda, que a 'receita estimada' foi utilizada como forma de uniformizar a producao de itens distintos em unidades monetarias (R$), tornando, assim, possivel a soma das producoes de cultivos diferentes (e.g., alfaces e tomates). Dessa forma a receita estimada foi consolidada por lote e a cada mes em que houve producao, durante o 2009. Portanto considerou-se esse dado como representante do fator economico que compos o carater de avaliacao da sustentabilidade deste estudo.

Os meses de producao foi a variavel que se referiu ao numero de meses em que houve producao, durante o ano 2009, em cada lote. Levando-se em consideracao que quanto maior o numero de meses produzindo, maior foi o tempo de mao de obra empregado, esse dado foi tomado como representante do fator social que compos o carater de avaliacao da sustentabilidade deste estudo.

Como descrito por Soares de Mello et al, (2005) em seu trabalho, (paragrafos seguintes), foram explanadas as particularidades de cada metodo utilizado neste estudo. Mais detalhes poderao ser ainda vistos em Barba-Romero e Pomerol, (1997).

O metodo de Borda, proposto por Jean Charles de Borda (1733-1799), e um metodo que utiliza uma escala ordinal, estabelecida pelos decisores, e as alternativas ganham uma ordenacao por meio de pontuacao. Consiste entao em se atribuir 1 ponto a alternativa 'mais preferida', 2 pontos a 'segunda na preferencia', e assim sucessivamente ate a ultima alternativa. Ao final, estes pontos sao somados e a alternativa que obtiver menor pontuacao e a escolhida (Dias et al, 1996).

O metodo de Condorcet, idealizado por Jean-Marie Antoine Nicolas de Caritat, Marques de Condorcet (17431794) e considerado precursor da atual escola francesa de multicriterio e trabalha com relacoes de superacao. As alternativas sao comparadas sempre duas a duas e constroi-se uma matriz que expressa a relacao entre elas. Este metodo, menos simples, tem a vantagem de impedir distorcoes ao fazer com que a posicao relativa de duas alternativas independa de suas posicoes relativas a qualquer outra. No entanto, pode conduzir ao chamado 'paradoxo de Condorcet', ou situacao de intransitividade, que quando ocorre, impossibilita gerar uma ordenacao das alternativas. Quando os ciclos de intransitividade nao aparecem, e deseja-se obter uma pre-ordem total, o metodo de Condorcet deve ser preferido ao de Borda (Soares de Mello et al., 2004).

O metodo de Copeland usa a mesma matriz de adjacencia representada no metodo de Condorcet. A partir dela calcula-se a soma das vitorias menos as derrotas, em uma votacao por maioria simples. As alternativas sao entao ordenadas pelo resultado dessa soma. O metodo de Copeland alia a vantagem de sempre fornecer uma ordenacao total (ao contrario do de Condorcet) ao fato de dar o mesmo resultado de Condorcet, quando este nao apresenta nenhum ciclo de intransitividade. Quando esses ciclos existem, o metodo de Copeland permite fazer a ordenacao e mantem a ordenacao das alternativas que nao pertencem a nenhum ciclo de intransitividade. Apesar de computacionalmente mais exigente que Borda, quando ha necessidade de estabelecer uma relacao de pre-ordem, ou ordem latus sensu, este metodo fornece sempre uma resposta (ao contrario do metodo de Condorcet) e, apesar de nao eliminar, reduz bastante a influencia de alternativas irrelevantes. Portanto, caso se obtenha ordenacao das alternativas com o metodo de Condorcet, nao se faz necessario a aplicacao do metodo de Copeland.

Para ordenar, segundo criterios agroecologicos de sustentabilidade, os 17 lotes que produziram durante o 2009, foram eleitos tres atributos: receita, sazonalidade e diversidade. Os criterios considerados foram os seguintes: quanto maior o valor da receita gerada e a sua diversidade de itens produzidos, melhor o seu desempenho economico e ambiental, respectivamente; e quanto menor a sazonalidade, ou seja, maior o numero de meses produzindo no ano, melhor o seu desempenho social, ja que empregou mao de obra durante mais meses. Foi utilizado o software para os metodos multicriterio ordinais de Borda, Condorcet e Copeland, PROA (2014; preferencias ordinais agregadas).

Resultados e Discussoes

Cada lote foi ordenado de acordo com a aplicacao conjunta dos tres criterios correspondentes, descritos na Tabela I, gerando as ordenacoes mostradas na Tabela II.

O metodo de Condorcet (Tabela II) conseguiu ordenar, ou classificar, o conjunto de lotes, sem apresentar nenhum ciclo de intransitividade. Desta forma, a aplicacao do metodo de Copeland nao foi necessaria, uma vez que esse conseguiria atingir o mesmo resultado. O resultado da ordenacao mostrada na quarta coluna da Tabela II foi obtida levando-se em consideracao somente o criterio de carater economico, o valor da receita estimada em Reais, comumente utilizada para avaliacao do resultado da producao do lote.

De acordo com a Tabela II, o lote 26 foi o primeiro colocado no ranking, pelos metodos ordinais empregados. Ja o lote 14, que apresentou a segunda maior receita estimada do grupo (Tabela I), teve seu lugar no ranking alternando entre o quarto e o quinto lugares, pelos metodos de Condorcet e Borda, respectivamente. Pode-se verificar que, neste caso, o lote 26 apresentou o maior potencial de sustentabilidade, acompanhando o maior aporte no criterio de receita estimada. Esta mesma tendencia ja nao foi seguida pelo lote 14, que apesar de ter obtido a segunda maior receita estimada, ocupou o quarto lugar no ranking, com o metodo de Condorcet (Tabela II).

Os lotes 6 e 26 apresentaram ambos a maior variedade de itens produzidos (44 itens), sendo que o lote 6 produziu durante um mes a mais no ano, mesmo assim este gerou uma receita menor que o lote 26. Isto pode ser explicado pelo fato de o lote 26 ter produzidos itens de maior valor medio. Desta forma, os dois lotes ficaram empatados pelo metodo de Condorcet (Tabela II).

Pode-se observar que; no lote 26, o primeiro colocado no ranking; o item couve contribuiu com a maior parcela do valor total da receita estimada, daquele lote. No conjunto de lotes, o lote 14, foi o que apresentou maior parcela da receita estimada relativa a este item (couve). Entretanto, ele ocupou o quarto lugar no ranking, pelo metodo de Condorcet, devido a menor variedade de itens produzidos em relacao ao lote 26 (Tabela I).

O lote 10 tambem se destacou por alternar entre o segundo e o terceiro lugar com os metodos de Condorcet e Borda, consecutivamente (Tabela II). Este lote apresentou a segunda maior variedade de itens (41 itens) juntamente com a segunda menor sazonalidade, produzindo durante nove meses no ano.

O lote 1 apresentou a maior razao receita/variedade (124/1), indicando a producao de itens mais caros; e a maior razao receita/meses de producao (340/1), indicando que preferiu produzir os itens com valores mais altos, somente durante quatro meses do ano (Tabela I). Apesar disso, sua colocacao no ranking alternou entre o oitavo lugar no metodo de Condorcet e nono lugar no metodo de Borda (Tabela II). Tal ocorrencia no lote 1 pode ser explicada pela concentracao da producao de poucos itens, mas com os maiores valores de venda, tais como inhame, aipim e jilo, porem, com ciclos longos de cultivo. Produziu, portanto, pouca variedade de itens durante poucos meses.

Os lotes 29 e 30 foram ordenados com o penultimo e ultimo lugar no ranking, consecutivamente, nos metodos de Borda e Condorcet (Tabela II). Esses produziram as menores variedades de itens do conjunto de lotes, por apenas um mes no ano (Tabela I).

Podemos observar que os lotes que mais diversificaram sua producao, produziram por mais meses no periodo observado (ano de 2009), e consequentemente geraram maior receita. Devido ao espaco disponivel, a maior variedade de itens so pode ser conseguida direcionando-se a producao para culturas de ciclo curto e respeitando-se a epoca do ano mais propicia para cada cultura, sem deixar de dar prioridade para os itens de melhor valor de venda, em cada mes.

E importante considerar que dentro de um sistema produtivo de base agroecologica, a diversidade de culturas e desejada, pois aumenta a robustez, integracao e sustentabilidade da producao, uma vez que seu aumento minimiza riscos e estabiliza a produtividade. Alem disso, a diversidade denota a riqueza que a agroecologia apresenta quando aplicada as mais diferentes condicoes socioeconomicas e ecologicas (Altieri e Nicholls, 2003; Embrapa, 2006). Alem da maior diversidade de itens ser desejavel, sob a otica agroecologica, ela denota um melhor desempenho do produtor no esforco de atender ao mercado, assim como uma maior capacidade de lidar com a sazonalidade, ao oferecer mais itens por mais tempo, sujeitando-se menos as variacoes climaticas e de precos desfavoraveis. Agronomicamente esta diversidade enriquece o sistema agricola, promove a conservacao da fertilidade do solo e fitossanidade das culturas instaladas, e interage de forma positiva com o ambiente (Primavesi, 1997). Assim como a menor sazonalidade, ou seja, o numero de meses de producao deve ser maximizado, pois implica na producao distribuida ao longo de mais meses no ano, propiciando maior geracao de emprego e renda para os agricultores, durante mais tempo.

Conclusoes

No presente estudo, os metodos multicriterio ordinais de Borda e Condorcet conseguiram ordenar, os lotes de agricultores agroecologicos, utilizando criterios de carater economico, social e ambiental.

A consideracao de outros criterios, alem do economico, comumente usado para ordenar os lotes quanto a producao agroecologica, mostrou-se vantajosa, melhor identificando os lotes com maior potencial de sustentabilidade.

Os metodos propostos apresentaram-se promissores para avaliacao da sustentabilidade na producao organica com base agroecologica, podendo auxiliar na tomada de decisao, na definicao de estrategias e na gestao sustentavel da agricultura familiar.

Para estudos futuros recomenda-se que a mesma metodologia seja aplicada e relacionada com os niveis dos elementos da analise quimica dos solos, dos lotes a serem avaliados. Podendo desta forma verificar os impactos das estrategias produtivas na fertilidade dos solos.

Recebido: 29/06/2014. Modificado: 16/06/2015. Aceito: 18/06/2015.

Elton de Oliveira. Engenheiro Agronomo, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), Brasil. Mestre em Engenharia de Biossistemas, Universidade Federal Fluminense (UFF), Brasil. Endereco: Rua Passo da Patria, 156. Sao Domingos, Niteroi, RJ. CEP 24210-240. Brasil. e-mail: oliveruff2@gmail.com

Joao Carlos C.B. Soares de Mello. Engenheiro Mecanico e Mestre em Matematicas, UFF, Brasil. Doutor em Engenharia de Producao, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil. Professor, UFF, Brasil. e-mail: jcsmello@pesquisador.cnpq.br

Carlos Rodrigues Pereira. Agronomo, Mestre em Meteorologia Agricola e Doutor em Engenharia Agricola, Universidade Federal de Vicosa, Brasil. Professor, UFF, Brasil. e-mail: crpereira@vm.uff.br .

Thelma de Barros Machado. Farmaceutica, Mestre e Doutor em Quimica de Produtos Naturais, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brasil. Professora, UFF, Brasil. email: thelmachado@vm.uff.br

Alessandro Martins Alves. Doutorando em Engenharia de Producao, Brasil. e-mail: Alessandro.Alves@ipsos.com

Thiago Graca Ramos. Doutor em Engenharia de Producao, UFF, Brasil. Analista de Pesquisa, Statsystem Consultoria Ltda, Rio de Janeiro, Brasil e-mail: thiago. ramos@ipsos.com

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TABELA I

DISCRIMINACAO DOS CRITERIOS UTILIZADOS
NA ORDENACAO, POR LOTES NO 2009

                    Criterios

Lotes   Variedade    Receita    Meses de
        de itens    estimada    producao

1          11         1361         4
3          39         1576         9
5          21         327,5        4
6          44         1681         10
9          17          188         3
10         41         1755         9
11         37        1225,5        8
12         30         1018         7
13         11          240         1
14         34         1944         8
15         40        1414,5        9
26         44        2059,5        9
27         26          694         7
28         17          405         5
29         10         248,5        1
30          1          36          1
31         23          131         4

TABELA II

ORDENACAO DO POTENCIAL
DE SUSTENTABILIDADE DOS
LOTES, GERADA POR CADA
METODO EMPREGADO

Ordenacao dos lotes

Metodos

                                Receita
Ordem    Borda    Condorcet    estimada
                                   (R$)
1           26       6 e 26          26
2            6           10          14
3           10       3 e 15          10
4       3 e 15      11 e 14           6
5           14           12           3
6           11           27          15
7           12           28           1
8           27    1, 5 e 31          11
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Title Annotation:REPORTS/COMUNICACIONES/COMUNICACOES; articulo en portugues
Author:De Oliveira, Elton; de Mello, Joao Carlos C.B. Soares; Pereira, Carlos Rodrigues; Machado, Thelma de
Publication:Interciencia
Date:Jul 1, 2015
Words:4134
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