Gráficos de controle para variáveis ambientais duplamente limitadas e autocorrelacionadas
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2020-02-28Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
Na área ambiental, em especial na hidrológica, diversas atividades necessitam de ferramentas
de monitoramento de variáveis que auxiliem nas tomadas de decisões. Os gráficos de controle
são uma ferramenta do controle estatístico de processos (CEP) que podem ser utilizados para
esse fim. No entanto, um dos pressupostos assumidos para seu uso é a independência entre as
observações. Em alguns processos esse pressuposto pode não se verificar, como é o caso de sé-
ries temporais hidrológicas, prejudicando o desempenho dos gráficos de controle usuais. Uma
forma de contornar essa situação pode ser dada por meio do monitoramento dos resíduos de
um modelo de séries temporais ajustado aos dados de interesse, como, por exemplo, o modelo
Kumaraswamy autorregressivo de médias móveis (KARMA), o qual foi proposto recentemente
para modelagem de séries temporais ambientais duplamente limitadas. Nesse contexto, este
trabalho propõe gráficos de controle para variáveis duplamente limitadas e autocorrelacionadas
baseados no modelo KARMA. Os resultados foram avaliados numericamente por simulações
de Monte Carlo, analisando o comprimento médio de corrida (average run length - ARL) da
série sob controle (ARL0) e fora de controle (ARL1). Comparou-se os desempenhos dos grá-
ficos propostos com outras metodologias da literatura, sob diferentes cenários. Os gráficos de
controle KARMA se destacaram em quase todos os cenários, apresentando as menores distor-
ções de ARL0 e uma taxa de acerto superior ou próxima a dos outros modelos avaliados sob
condições fora de controle. Em um segundo momento, é proposta uma metodologia robusta
para minimizar o efeito da presença de outliers, comuns em séries históricas hidrológicas, no
desempenho dos gráficos de controle, utilizando estimadores de máxima verossimilhança ponderada. Via simulação de Monte Carlo, os estimadores foram avaliados em termos de medidas
específicas de robustez e comparado o desempenho dos gráficos de controle inicialmente propostos e a abordagem robusta. Identificou-se que os gráficos de controle robustos apresentam
melhor desempenho quando na presença de outliers. Por fim, as técnincas desenvolvidas são
utilizadas no monitoramento de séries hidrológicas reais e seus resultados são discutidos. Os
gráficos de controle se mostraram uma ferramenta útil para o gerenciamento de sistemas de
armazenamento de água, como é o caso do Sistema Cantareira e do reservatório da hidrelétrica
de Furnas. Em 2014 foi noticiada uma crise no fornecimento de água nestes sistemas, e os
gráficos propostos foram capazes de identificá-la. Desta forma, verifica-se a potencialidade da
utilização dos gráficos propostos no monitoramento de níveis em reservatórios de água.
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