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- 1. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Construção do mapa perceptual dos riscos sócio-ambientais utilizando o escalonamento multidimensional (MDS) Moacyr Machado Cardoso Junior1 Rodrigo Arnaldo Scarpel2 1 Doutorando - Produção 2 Professor do Departamento de Produção Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF
- 2. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Sumário • Introdução • Percepção do Risco e o Paradigma Psicométrico • Método • Escalonamento Multidimensional – MDS • Resultados • Considerações finais • Referências Bibliográficas
- 3. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Introdução A maioria das pessoas enfrenta algum tipo de perigo todos os dias e este fato levou a inúmeras pesquisas no sentido de se descobrir como as pessoas entendem o risco. A definição de risco está relacionada com a probabilidade que uma pessoa sinta ou experimente os efeitos do perigo. A matriz de risco, definida pela probabilidade e consequências é aceita na literatura como uma definição apropriada para análises de risco conduzidas por engenheiros. Mas é totalmente inadequada quando pensamos em gerenciamento do risco social. (Sjoberg et al., 2004) As preocupações sociais são motivadas por numerosos fatores além do risco “puro”, entre estes crenças éticas, valores, convicções políticas, papéis comerciais, profissionais e formas de trabalho.
- 4. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Introdução A sociedade apresenta uma oposição sólida a algumas tecnologias e isto tem dificultado o processo de tomada de decisão por parte do poder público. “O risco de fumar, dirigir um carro e usar o transporte público é muito maior do que morar próximo a uma usina nuclear, porém as pessoas aceitam fumar, então porque não aceitam uma usina nuclear? “ A pesquisa de percepção de risco vem sendo desenvolvida desde os trabalhos iniciais de Starr (1969) citado por Sjoberg et al (2004). Duas teorias predominam: Paradigma psicométrico, baseado na psicologia e ciências da decisão e a teoria cultural desenvolvida por sociólogos e antropólogos.
- 5. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Introdução O presente estudo tem por objetivo avaliar a percepção do risco, sob o enfoque do paradigma psicométrico em um grupo de estudantes de pós graduação em gestão ambiental sobre uma lista de perigos que envolvem doenças endêmicas do Brasil, tecnologias, hábitos, substâncias, eventos climáticos e geológicos extremos e meios de transporte. A contribuição esperada do trabalho é a de produzir um mapa perceptual do risco utilizando técnicas de visualização de dados multidimensionais, conhecido como escalonamento multidimensional (MDS). A abordagem metodológica empregada neste estudo foi a da pesquisa exploratória.
- 6. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Percepção do Risco e o Paradigma Psicométrico A estratégia mais usual para o estudo da percepção do risco emprega o paradigma psicométrico, que usa escalas psicofísicas e técnicas de análise multivariada para produzir representações quantitativas ou também conhecidas como mapas cognitivos de atitudes e percepções. (SLOVIC, 2001) As pessoas fazem julgamentos quantitativos a cerca do risco atual e desejado de diversos perigos e nível desejado de regulamentação de cada um dos riscos. Estes julgamentos são então relacionados a julgamentos a cerca de outras propriedades, tais como: voluntariedade, temor, conhecimento, controle, benefícios para a sociedade, número de mortes ocorridas em um ano, número de mortes em decorrência de um ano desastroso. (SLOVIC, 1987 e 2001).
- 7. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Percepção do Risco e o Paradigma Psicométrico 9 dimensões são citadas na literatura referente a estudos de percepção. Risco -- voluntário ou involuntário; Risco -- Imediato ou não; Risco -- Conhecido pela pessoa que está exposta; Risco -- Crônico ou Catastrófico; Risco -- Comum, assimilado pelas pessoas ou se causa muito temor grande; Risco -- Severidade das consequências impostas pelo risco; Risco -- Conhecido pela ciência; Risco -- Controle da pessoa sobre o risco e; Risco -- Novo ou não para a sociedade.
- 8. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Percepção do Risco e o Paradigma Psicométrico O paradigma psicométrico é uma aproximação na identificação das características que influenciam a percepção do risco. A aproximação assume que o risco é multidimensional, com muitas outras características além do julgamento individual da probabilidade de causar danos à saúde ou à vida. A aplicação do método em estudos de percepção do risco a saúde humana inclui: -lista de perigos (eventos, tecnologias e práticas); -escalas psicométricas que reflitam características dos riscos que são importantes para mapear a percepção humana em resposta aos riscos; -Avaliação pelos respondentes de cada item da lista de perigos em cada dimensões; -estatística multivariada para identificar e interpretar um conjunto de fatores latentes que captam as variações das respostas dos indivíduos e do grupo. McDaniels et al (1995) citado por Sjoberg et al, (2004)
- 9. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF •Algumas análises levam em consideração até 18 dimensões •Usualmente 80% da variância é explicada com até 3 dimensões pela análise fatorial. •Fatores que mais tem sido reportado em estudos de percepção são: Novo-Antigo, Temido-Comum e Número de expostos. •Algumas críticas ao paradigma psicométrico são feitas no que se refere ao pequeno número de dimensões avaliadas de 9 a 18, e pelo fato de não incluir uma dimensão importante que é referente ao risco ser natural ou não, e finalmente que as análises são baseadas em médias e não em todos os dados colhidos. Sjoberg, (2000 e 2002) e Marris et al. (1998) Percepção do Risco e o Paradigma Psicométrico
- 10. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Método Doenças Dengue Câncer Mama Câncer Próstata Febre Amarela AIDS Câncer de pele Malária Sarampo Cólera Hepatite Leishmaniose Hanseníase Eventos climáticos e geológicos extremos Inundação Estiagem Escorregamento de encostas Ciclone Vendaval Granizo Tecnologias Usina Nuclear Hidrelétrica GNV veicular Transgênicos Termoelétrica Nanotecnologia Telefonia Celular Comida enlatada Meios de Transporte Viajar de carro Viajar de Avião Viajar de Trem Viajar de Metrô Andar de Moto Andar de Bicicleta Poluentes ambientais Amianto Dioxinas e Furanos PCBS NOx Material Particulado Ozônio Pesticidas Hexaclorobenzeno Mirex DDT Hábito Fumar Tabela 1 - Objetos da Pesquisa de Percepção do Risco Ambiental
- 11. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Método Dimensões Escala Voluntariedade do risco. As pessoas “tomam” este risco voluntariamente Voluntário Involuntário 1 2 3 4 5 6 7 Tempo para Efeito. Em que extensão existe risco de morte imediata ou o risco de morte é tardio. Imediato Tardio 1 2 3 4 5 6 7 Conhecimento do Risco. - Exposto Em que grau o risco é conhecido pelas pessoas que estão expostas a ele. Conhecido Não conhecido 1 2 3 4 5 6 7 Conhecimento do Risco. - Ciência Em que grau o risco é conhecido pela ciência. Conhecido Não conhecido 1 2 3 4 5 6 7 Controle sobre o Risco. Se você está exposto ao risco, em que grau você pode, devido suas habilidades, evitar a morte enquanto está engajado na atividade Incontrolável Controlável 1 2 3 4 5 6 7 Novo. Este risco é novo ou antigo, familiar Novo Antigo 1 2 3 4 5 6 7 Crônico-Catastrófico. Este risco mata uma pessoa por vez (crônico) ou o risco mata um grande número de pessoas de uma única vez (catastrófico) Crônico Catastrófico 1 2 3 4 5 6 7 Comum-Temido. As pessoas aprenderam a conviver com este risco e podem decidir tranquilamente sobre o mesmo, ou é um risco para o qual as pessoas apresentam um grande temor Comum Temor 1 2 3 4 5 6 7 Severidade das Consequências. Qual a probabilidade de que a consequência deste risco seja fatal. Não é Fatal Fatal 1 2 3 4 5 6 7 Tabela 2 - Dimensões da percepção do risco e respectivas escalas tipo Likert
- 12. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF O método para avaliar a percepção do risco foi o Escalonamento Multidimensional não Métrico (MDS). O objetivo é encontrar uma configuração de pontos no espaço p-dimensional a partir das distâncias entre os pontos de tal forma que as coordenadas dos n pontos ao longo da dimensão p produza uma matriz de distâncias Euclidianas cujos elementos estão tão próximos quanto possível aos elementos da matriz de distâncias originais (alta dimensão). O MDS não métrico é usado normalmente quando desejamos obter o julgamento, colocando os objetos em ordem crescente ou decrescente de importância sob a ótica de um avaliador. (COX e COX, 2000). Escalonamento Multidimensional – MDS
- 13. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF A aproximação mais comum usada para determinar os elementos dij e para obter as coordenadas dos objetos x1, x2, ..., xn é um processo iterativo, implementado no algoritmo de Shepard-Kruskal, com a minimização de uma função denominada de Stress. Escalonamento Multidimensional – MDS ( ) 2 1 2 2 ˆ − = ∑ ∑ < < ji ij ji ijij d dd Stress
- 14. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF O Julgamento da Qualidade do MDS é realizada pelo: -Valor da Função Stress obtida; -Scree Plot (Stress x dimensão); -Diagrama de Shepard (mostra a dispersão dos pontos) inadequação -Interpretabilidade das dimensões; Escalonamento Multidimensional – MDS
- 15. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Resultados 1 2 3 4 5 6 7 8 051015202530 Cotovelo Stress=4.9121 Scree PLot Stress Dimensão Figura 1 - Definição da Dimensão
- 16. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Resultados Figura 2 - Diagrama de Shepard para o ajuste do MDS não métrico, em 1, 2, 3 ou 4 dimensões 2 4 6 8 02468 K=1 - Dimensional Dissimilaridade Distância/Disparidade 2 4 6 8 02468 K=2 - Dimensional Dissimilaridade Distância/Disparidade 2 4 6 8 02468 K=3 - Dimensional Dissimilaridade Distância/Disparidade 2 4 6 8 246 K=4 - Dimensional Dissimilaridade Distância/Disparidade
- 17. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Resultados Figura 3 - Resultado do MDS para k=2 A terceira forma de se avaliar a dimensão adequada é pela definição do significado dos novos eixos de coordenadas do espaço MDS -4 -2 0 2 4 -4-202 AIDS Amianto Andar de Bicicleta Andar de Moto Câncer de pele Câncer Mama Câncer Próstata Ciclone Cólera DDT Dengue Dioxinas e Furanos Escorregamento encosta Estiagem Febre Amarela Fumar GNV veicular Granizo HanseníaseHepatite HexaclorobenzenoHidrelétrica Ingerir comida enlatada Inundação Leishmaniose Malária Material particulado Mirex Nanotecnologia NOx Ozônio PCBS Pesticidas Sarampo Telefonia Celular Termoelétrica Transgênicos Usina Nuclear Vendaval Viajar de avião Viajar de carro Viajar de Metrô Viajar de Trem MDS Eixo X EixoY Eixo X como Temor, onde Transgênicos, Nanotecnologia e Telefonia Celular estariam como os de maior Temor, e na outra extremidade, viajar de avião. O fato de viajar de avião estar como baixo Temor é uma contradição, uma vez que em outros estudos sempre aparece como de grande Temor, (SLOVIC, 2001). Temor
- 18. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Resultados Figura 3 - Resultado do MDS para k=2 A terceira forma de se avaliar a dimensão adequada é pela definição do significado dos novos eixos de coordenadas do espaço MDS -4 -2 0 2 4 -4-202 AIDS Amianto Andar de Bicicleta Andar de Moto Câncer de pele Câncer Mama Câncer Próstata Ciclone Cólera DDT Dengue Dioxinas e Furanos Escorregamento encosta Estiagem Febre Amarela Fumar GNV veicular Granizo HanseníaseHepatite HexaclorobenzenoHidrelétrica Ingerir comida enlatada Inundação Leishmaniose Malária Material particulado Mirex Nanotecnologia NOx Ozônio PCBS Pesticidas Sarampo Telefonia Celular Termoelétrica Transgênicos Usina Nuclear Vendaval Viajar de avião Viajar de carro Viajar de Metrô Viajar de Trem MDS Eixo X EixoY O Eixo Y então assumiria o fator conhecido-desconhecido, assim Fumar representa um risco extremamente conhecido e ciclone, Usina Nuclear como um risco desconhecido. Esta interpretação tem coerência, pois os itens transgênicos e nanotecnologia, por ainda se tratarem de tecnologias em desenvolvimento são muito pouco conhecidas pela sociedade em geral e em particular para o grupo de estudo, ao passo que o risco de viajar de avião, de trem, de carro já são considerados como riscos banais e portanto menos temidos
- 19. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Resultados Figura 3 - Resultado do MDS para k=2 -4 -2 0 2 4 -4-202 AIDS Amianto Andar de Bicicleta Andar de Moto Câncer de pele Câncer Mama Câncer Próstata Ciclone Cólera DDT Dengue Dioxinas e Furanos Escorregamento encosta Estiagem Febre Amarela Fumar GNV veicular Granizo HanseníaseHepatite HexaclorobenzenoHidrelétrica Ingerir comida enlatada Inundação Leishmaniose Malária Material particulado Mirex Nanotecnologia NOx Ozônio PCBS Pesticidas Sarampo Telefonia Celular Termoelétrica Transgênicos Usina Nuclear Vendaval Viajar de avião Viajar de carro Viajar de Metrô Viajar de Trem MDS Eixo X EixoY Como interpretar então o modelo com duas dimensões e o melhor ajuste do MDS para três dimensões conforme descrito anteriormente ? Neste caso devemos analisar o mapa perceptual em três dimensões e verificar se o mesmo permite melhores conclusões a respeito da percepção do risco no grupo de estudos, inclusive corrigindo a distorção de “viajar de avião”.
- 20. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Resultados Figura 4. MDS para os eixos de coordenadas Temor VS. Familiar-Novo -4 -2 0 2 4 -4-202 AIDS Amianto Bicicleta Moto Câncer Pele Câncer Mama Câncer Próstata Ciclone Cólera DDT Dengue Dioxinas & Furanos Escorregamento Encosta Estiagem Febre Amarela Fumar GNV Granizo Hanseníase Hepatite Hexaclorobenzeno Hidrelétrica Comida enlatada Inundação Leishmaniose Malária MP Mirex Nanotecnologia NOX Ozônio PCBS Pesticidas Sarampo T.Celular Termoelétrica Transgênicos Usina Nuclear Vendav al Avião Carro Metrô Trem MDS Familiar - Novo Temor X – Eixo de Coordenadas dos Riscos que vão do Familiar ao Novo, assim em um extremo tem-se que os riscos novos: Nanotecnologia, transgênicos e telefonia celular, e no outro extremo como riscos considerados como familiares tem-se viajar de avião, ciclone, inundação, vendaval.
- 21. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Resultados Figura 4. MDS para os eixos de coordenadas Temor VS. Familiar-Novo -4 -2 0 2 4 -4-202 AIDS Amianto Bicicleta Moto Câncer Pele Câncer Mama Câncer Próstata Ciclone Cólera DDT Dengue Dioxinas & Furanos Escorregamento Encosta Estiagem Febre Amarela Fumar GNV Granizo Hanseníase Hepatite Hexaclorobenzeno Hidrelétrica Comida enlatada Inundação Leishmaniose Malária MP Mirex Nanotecnologia NOX Ozônio PCBS Pesticidas Sarampo T.Celular Termoelétrica Transgênicos Usina Nuclear Vendav al Avião Carro Metrô Trem MDS Familiar - Novo Temor No eixo de coordenadas Y: apresenta-se o Temor, assim riscos como ciclone, Usinas nucleares, inundação, transgênicos figuram entre os que causam maior temor e no outro extremo Fumar, que já é considerado um risco banal.
- 22. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Resultados Figura 5 - MDS para os eixos de coordenadas Tecnologia-Natural VS. Familiar-Novo -4 -2 0 2 4 -2-1012 AIDS Amianto Bicicleta Moto Câncer Pele Câncer Mama Câncer Próstata Ciclone Cólera DDT Dengue Dioxinas & Furanos Escorregamento Encosta Estiagem Febre Amarela Fumar GNV Granizo Hanseníase Hepatite Hexaclorobenzeno Hidrelétrica Comida enlatada Inundação Leishmaniose Malária MP Mirex Nanotecnologia NOX Ozônio PCBSPesticidas Sarampo T.Celular Termoelétrica Transgênicos Usina Nuclear Vendaval Avião Carro Metrô Trem MDS Familiar - Novo Tecnologia-Natural Na combinação XZ, tem-se agora o eixo de coordenadas Z: Riscos tecnológicos ou antropogênicos e riscos naturais, ficando em um extremo viajar de avião, como representante dos riscos tecnológicos e no outro extremo doenças como câncer de mama e próstata.
- 23. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Resultados Figura 6 - MDS para os eixos de coordenadas Tecnologia-Natural VS. Temor -4 -2 0 2 4 -2-1012 AIDS Amianto Bicicleta Moto Câncer Pele Câncer Mama Câncer Próstata Ciclone Cólera DDT Dengue Dioxinas & Furanos Escorregamento Encosta Estiagem Febre Amarela Fumar GNV Granizo Hanseníase Hepatite Hexaclorobenzeno Hidrelétrica Comida enlatada Inundação Leishmaniose Malária MP Mirex Nanotecnologia NOX Ozônio PCBSPesticidas Sarampo T.Celular Termoelétrica Transgênicos Usina Nuclear Vendaval Avião Carro Metrô Trem MDS Tecnologia-Natural Temor A análise também pode ser feita estudando os agrupamentos obtidos, visualiza- se pelas cores dos riscos que o resultado final do MDS gerou um agrupamento coerente com os tipos de riscos, como por exemplo, grupo dos eventos climáticos e geológicos extremos, poluentes, tecnologias, doenças, meios de transporte e hábito. No entanto o pior agrupamento obtido foi o das tecnologias, que estão dispersos em três quadrantes. Nas outras combinações a dispersão diminui, ficando os mesmos mais próximos de um agrupamento.
- 24. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Considerações Finais O presente trabalho estudou a percepção de riscos ambientais, considerando tecnologias, substâncias, hábito, meios de transporte, eventos climáticos e geológicos extremos, poluentes e doenças endêmicas do Brasil de um grupo de profissionais ligados á área de gestão ambiental. Os resultados do MDS obtidos pela análise de 9 dimensões que envolvem a percepção de risco mostrou que o mapa perceptual gerado em três dimensões é o que melhor se ajusta aos critérios do MDS não métrico, ou seja, valor do Stress obtido, Diagrama de Shepard, e interpretação dos novos eixos de coordenadas calculados. A proposta de classificação dos eixos de coordenadas identificadas neste trabalho representa a melhor configuração disponível baseada na teoria psicométrica e resultado de pesquisa do MDS exploratório, mas novos trabalhos devem ser conduzidos a fim de se confirmar a configuração, ou seja, pesquisa do MDS confirmatória. A análise de sensibilidade do MDS que não foi realizada neste trabalho também fica como sugestão de realização de novos estudos envolvendo a percepção de riscos e o MDS.
- 25. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Referências BALL, D. J., & BOEHMER-CHRISTIANSEN, S. Understanding and responding to societal concerns - Research Report n.034. Norwich: HSE, 2002. BORG, I., & GROENEN, P. J. Modern Mutidimensional Scaling: Theory and Applications. New York: Springer, 2005. COX, T. F., & COX, M. A. Multidimensional Scaling (2ª Ed. ed.). London: Chapman & Hall/CRC, 2000. MARRIS, C., LANGFORD, I. H., O´RIORDAN, T. A quantitative test of the cultural theory of risk perceptions: comparison with the psychometric paradigm. Risk Analysis 1998. McCRARY, F., & BAUMGARTEN, M. The Young Epidemiology Scholars Program (YES) . Acesso em 16 de Abr. de 2010, disponível em www.collegeboard.com/prod_downloads/yes/risk_perception.pdf , 2004 R DEVELOPMENT TEAM (2006), R: A language and environment for statistical computing. Vienna : R. Foundation for Statistical Computing. SJOBERG, L. Factor in Risk Perception. Risk Analysis Vol. 22, n.4, pp.1-11, 2000. SJOBERG, L.. Are received risk perception model alive and well? Risk Analysis Vol. 20, n.1, pp. 665-669, 2002. SJOBERG, L.; BJORG-ELIN, M.; RUNDMO, T. Explaining risk perception An evaluation of the psychometric paradigm in risk perception research. Trondheim, Norway: Rotunde, 2004. SLOVIC, P. (1987). Perception of Risk. Science , 280-285. SLOVIC, P. Risk Perception. London: Earthscan. 2001 VENABLES A.C. e RIPLEY B.D. (2002), Modern Applied Statistics with S. - New York : Springer. WEINSTEIN, N. D. Unrealistic optimism about future life events. J. Pers. Soc.Psychol., Vol. 39, n.5,PP. 806-820, 1980 WICKELMAIER, F. An Introduction to MDS. Acesso em 12 de Fev. de 2009, disponível em http://perception.inrialpes.fr/~Arnaud/indexation/mds03.pdf, 2003.
- 26. Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF Muito Obrigado moacyr@ita.br Laboratório de Engenharia de Produção Universidade Estadual do Norte Fluminense UENF