A critical survey of optimization methods in industrial forest plantations management

Abstract

ABSTRACT:The application of optimization methods to forest management has given rise to a successful line of investigation in recent decades. However, there have been few publications associated with the application of these techniques to the management of industrial forest plantations (those with short or medium rotations, always less than 50 years), which consider the important role played by these forest systems in the supply of diverse goods and services.This study presents an overview of this literature which, by analyzing 67 articles published in journals contained in the ISI Web of Science, highlight, among other aspects, the techniques employed, their evolution, their planning type (strategic, tactical or operational), the functional objectives and constraints considered, or the type of software deployed in these studies. The results show how Model I has been the one most frequently used in these studies, and how the spatial component is increasing in importance. However, classic optimization methods, such as mixed integer programming, have been those most commonly resorted to, although the employment of multi-criteria techniques such as goal programming and analytic hierarchical process have strongly emerged in recent years.

Uma revisão crítica das ferramentas de pesquisa operacional aplicada ao planejamento florestal nos periódicos brasileiros

“…Entre os níveis de planejamento, a maioria dos artigos analisados refere-se ao nível estratégico (54%), seguido do tático (35%) e operacional (12%). Na análise, apenas um artigo combinou mais de uma escala temporal, embora a integração entre os diversos níveis apareça em outras pesquisas apesar da dificuldade (BELAVENUTTI et al, 2018) (Figura 4c).…”

“…A utilização de técnicas de produção e planejamento mais avançadas tem crescido na atividade florestal, permitindo usos mais apropriados de uma forma econômica e sustentável. Apesar disso, estudos analisando ferramentas de otimização usadas no manejo florestal são escassos (BELAVENUTTI et al, 2018). Ainda assim, é possível encontrar algumas revisões de literatura sobre o quão frequentes as decisões baseadas na diversidade e no tamanho da floresta têm sido tomadas ao longo dos anos.…”

“…Embora existam vários artigos com a aplicação de técnicas de pesquisa operacional no vasto campo do manejo florestal (BELAVENUTTI et al, 2018), quando se analisa o manejo florestal brasileiro observa-se escassez de estudos nessa área. Isso pode ser considerado uma lacuna a ser preenchida, uma vez que a realidade brasileira é diferente da realidade do resto do mundo, seja em termos de produtividade das florestas (CAMPOS et al, 2016;FEREZ et al, 2015;VENEGAS-GONZÁLEZ et al, 2016), seja pela representatividade na produção industrial do país.…”

“…Essa pequena parcela é responsável por mais de 90% da demanda de madeira para fins produtivos e 6,2% do Produto Interno Bruto (PIB) industrial. De uma perspectiva acadêmica, o Brasil foi o país mais representado em uma pesquisa sobre métodos de otimização na gestão florestal industrial (BELAVENUTTI et al, 2018). Os autores verificaram que o Brasil representava quase 38% dos artigos, estando à frente de países como Espanha, Chile, Colômbia, Cuba, México, Nova Zelândia e Venezuela.…”

“…Fiorentin et al (2017), por exemplo, tiveram seu trabalho enquadrado na categoria produtiva e a função-objetivo do problema deles era minimizar o desvio da produção entre um ano e o ano seguinte.Ainda queBelavenutti et al (2018) relatem que em certos anos o número significativo de trabalhos incluindo o surgimento de funções-objetivo com caráter não produtivo, como a conservação da biodiversidade e proteção ambiental, esta não é uma realidade brasileira. Apenas dois estudos (4% do total) consideraram tais aspectos.…”