R/indicadores_15.R

In lnribeiro/indicadorespne: Calculates the Plano Nacional de Educação (PNE) indicators

# Disciplinas a serem investigadas
cols_discpl <- c("IN_DISC_QUIMICA",
                 "IN_DISC_FISICA",
                 "IN_DISC_MATEMATICA",
                 "IN_DISC_BIOLOGIA",
                 "IN_DISC_CIENCIAS",
                 "IN_DISC_LINGUA_PORTUGUESA",
                 "IN_DISC_LINGUA_INGLES",
                 "IN_DISC_LINGUA_ESPANHOL",
                 "IN_DISC_LINGUA_FRANCES",
                 "IN_DISC_LINGUA_OUTRA",
                 "IN_DISC_ARTES",
                 "IN_DISC_EDUCACAO_FISICA",
                 "IN_DISC_HISTORIA",
                 "IN_DISC_GEOGRAFIA",
                 "IN_DISC_FILOSOFIA",
                 "IN_DISC_ENSINO_RELIGIOSO",
                 "IN_DISC_ESTUDOS_SOCIAIS",
                 "IN_DISC_SOCIOLOGIA",
                 "IN_DISC_EST_SOCIAIS_SOCIOLOGIA")

cols_discpl14 <- c("ID_QUIMICA",
                   "ID_FISICA",
                   "ID_MATEMATICA",
                   "ID_BIOLOGIA",
                   "ID_CIENCIAS",
                   "ID_LINGUA_LITERAT_PORTUGUESA",
                   "ID_LINGUA_LITERAT_INGLES",
                   "ID_LINGUA_LITERAT_ESPANHOL",
                   "ID_LINGUA_LITERAT_FRANCES",
                   "ID_LINGUA_LITERAT_OUTRA",
                   "ID_ARTES",
                   "ID_EDUCACAO_FISICA",
                   "ID_HISTORIA",
                   "ID_GEOGRAFIA",
                   "ID_FILOSOFIA",
                   "ID_ENSINO_RELIGIOSO",
                   "ID_ESTUDOS_SOCIAIS",
                   "ID_SOCIOLOGIA")

# Colunas a serem selecionadas
cols_select <- c(cols_discpl, "CO_CURSO_1", "CO_CURSO_2", "CO_CURSO_3", "TP_SITUACAO_CURSO_1", "TP_SITUACAO_CURSO_2", "TP_SITUACAO_CURSO_3")
cols_select14 <- c(cols_discpl14, "FK_COD_AREA_OCDE_1", "FK_COD_AREA_OCDE_2", "FK_COD_AREA_OCDE_3", "ID_SITUACAO_CURSO_1", "ID_SITUACAO_CURSO_2", "ID_SITUACAO_CURSO_3")

#' Verifica se a disciplina lecionada por um docente e a sua formação são coerentes
#'
#' @param disc Disciplina lecionada por um docente
#' @param codcurso Código do curso da formação do docente (ver Anexo 5 dos microdados do censo escolar)
#' @return TRUE se a disciplina e o código forem coerente; FALSE caso contrário
#' @import dplyr
checa_coerencia_disciplina_curso <- function(disc, codcurso) {
  if (disc == "PORTUGUES" & codcurso %in% c("145F15", "145F17", "223L01", "220L03")) return(TRUE)
  else if (disc == "ESTRANGEIRA" & codcurso %in% c("145F14", "145F17", "222L01", "220L03")) return(TRUE)
  else if (disc == "ARTE" & codcurso %in% c("146F02", "146F04", "146F07", "146F20", "146F22", "210A01", "211A02", "212D01", "212M02", "212T01")) return(TRUE)
  else if (disc == "EDUCACAO_FISICA" & codcurso %in% c("146F15", "720E01")) return(TRUE)
  else if (disc == "MATEMATICA" & codcurso %in% c("145F18", "461M01")) return(TRUE)
  else if (disc == "CIENCIAS" & codcurso %in% c("145F01", "145F02", "145F09", "145F21", "442Q01", "441F01", "421C01", "440C01")) return(TRUE)
  else if (disc == "QUIMICA" & codcurso %in% c("145F02", "145F21", "442Q01")) return(TRUE)
  else if (disc == "FISICA" & codcurso %in% c("145F02", "145F09", "441F01")) return(TRUE)
  else if (disc == "BIOLOGIA" & codcurso %in% c("145F01", "145F02", "421C01")) return(TRUE)
  else if (disc == "ESTUDOS_SOCIAIS" & codcurso %in% c("144F12", "145F10", "145F11", "145F24", "310C02", "312A01", "220H01", "225H01", "443G05")) return(TRUE)
  else if (disc == "HISTORIA" & codcurso %in% c("145F11", "225H01")) return(TRUE)
  else if (disc == "GEOGRAFIA" & codcurso %in% c("145F10", "443G05")) return(TRUE)
  else if (disc == "SOCIOLOGIA" & codcurso %in% c("145F24", "310C02", "312A01")) return(TRUE)
  else if (disc == "FILOSOFIA" & codcurso %in% c("145F08", "226F01")) return(TRUE)
  else if (disc == "ENSINO_RELIGIOSO" & codcurso %in% c("145F05", "221T01")) return(TRUE)
  else return(FALSE)
}

#' Calcula o indicador 15B: "Percentual de docentes e de profissionais de apoio à docência da educação básica com formação específica de nível superior, obtida em curso de licenciatura na área de conhecimento em que atuam"
#'
#' @param df_docente DataFrame com dados carregados da tabela "docentes" do Censo da Educação Básica
#' @param verbose exibe informações no console se True
#' @return Indicador 15B em porcentagem
#' @import dplyr
#' @export
calc_indicador_15B <- function(df_docente, ano, verbose = TRUE) {
  if (ano == 2014) {
    # seleciona apenas docentes de disciplinas de interesse (de acordo com a norma técnica da Meta 15)
    df_filter <- df_docente %>%
      filter(FK_COD_MUNICIPIO == 2611606) %>%
      filter(ID_QUIMICA == 1 | ID_FISICA == 1 | ID_MATEMATICA == 1 | ID_BIOLOGIA == 1 | ID_CIENCIAS == 1 | ID_LINGUA_LITERAT_PORTUGUESA == 1 | ID_LINGUA_LITERAT_INGLES == 1 | ID_LINGUA_LITERAT_ESPANHOL == 1 | ID_LINGUA_LITERAT_FRANCES == 1 | ID_ARTES == 1 | ID_EDUCACAO_FISICA == 1 | ID_HISTORIA == 1 | ID_GEOGRAFIA == 1 | ID_FILOSOFIA == 1 | ID_ENSINO_RELIGIOSO == 1 | ID_ESTUDOS_SOCIAIS == 1 | ID_SOCIOLOGIA == 1)

    # seleciona colunas de interesse e corrige a classe das colunas FK_COD_AREA_OCDE_1 2 e 3
    df_filter_select <- df_filter %>% select(cols_select14) %>%
      mutate(FK_COD_AREA_OCDE_1 = as.character(FK_COD_AREA_OCDE_1)) %>%
      mutate(FK_COD_AREA_OCDE_2 = as.character(FK_COD_AREA_OCDE_2)) %>%
      mutate(FK_COD_AREA_OCDE_3 = as.character(FK_COD_AREA_OCDE_3))

    # substitui NA por 0 nas colunas de disciplina
    dfna <- df_filter_select
    dfna[cols_discpl14][is.na(dfna[cols_discpl14])] <- 0

    # cria coluna com qtd. de disciplinas lecionadas
    df_alvo <- dfna %>% mutate(sum_disc = ID_QUIMICA + ID_FISICA + ID_MATEMATICA + ID_BIOLOGIA + ID_CIENCIAS + ID_LINGUA_LITERAT_PORTUGUESA + ID_LINGUA_LITERAT_INGLES + ID_LINGUA_LITERAT_ESPANHOL + ID_LINGUA_LITERAT_FRANCES + ID_LINGUA_LITERAT_OUTRA + ID_ARTES + ID_EDUCACAO_FISICA + ID_HISTORIA + ID_GEOGRAFIA + ID_FILOSOFIA + ID_ENSINO_RELIGIOSO + ID_ESTUDOS_SOCIAIS + ID_SOCIOLOGIA)

    # Seleciona apenas os professores que lecionam 1 disciplina.
    df_alvo_1_disc <- df_alvo %>% filter(sum_disc == 1)

    # Verifica se a disciplinas lecionadas são coerentes com uma das formações. Também verifica-se se a formação foi concluída
    df_disc <- df_alvo_1_disc %>% mutate(disc = case_when(ID_QUIMICA == 1 ~ "QUIMICA",
                                                          ID_FISICA == 1 ~ "FISICA",
                                                          ID_MATEMATICA == 1 ~ "MATEMATICA",
                                                          ID_BIOLOGIA == 1 ~ "BIOLOGIA",
                                                          ID_CIENCIAS == 1 ~ "CIENCIAS",
                                                          ID_LINGUA_LITERAT_PORTUGUESA == 1 ~ "PORTUGUES",
                                                          ID_LINGUA_LITERAT_INGLES == 1 ~ "ESTRANGEIRA",
                                                          ID_LINGUA_LITERAT_ESPANHOL == 1 ~ "ESTRANGEIRA",
                                                          ID_LINGUA_LITERAT_FRANCES == 1 ~ "ESTRANGEIRA",
                                                          ID_LINGUA_LITERAT_OUTRA == 1 ~ "ESTRANGEIRA",
                                                          ID_ARTES == 1 ~ "ARTES",
                                                          ID_EDUCACAO_FISICA == 1 ~ "EDUCACAO_FISICA",
                                                          ID_HISTORIA == 1 ~ "HISTORIA",
                                                          ID_GEOGRAFIA == 1 ~ "GEOGRAFIA",
                                                          ID_SOCIOLOGIA == 1 ~ "SOCIOLOGIA",
                                                          ID_FILOSOFIA == 1 ~ "FILOSOFIA",
                                                          ID_ENSINO_RELIGIOSO == 1 ~ "ENSINO_RELIGIOSO",
                                                          ID_ESTUDOS_SOCIAIS == 1 ~ "ESTUDOS_SOCIAIS")
    ) %>%
      rowwise %>%
      mutate(curso1_coerente = checa_coerencia_disciplina_curso(disc, FK_COD_AREA_OCDE_1)) %>%
      mutate(curso2_coerente = checa_coerencia_disciplina_curso(disc, FK_COD_AREA_OCDE_2)) %>%
      mutate(curso3_coerente = checa_coerencia_disciplina_curso(disc, FK_COD_AREA_OCDE_3)) %>%
      ungroup %>%
      mutate(formacao_coerente = (curso1_coerente == TRUE) | (curso2_coerente == TRUE) | (curso3_coerente == TRUE) ) %>%
      mutate(formacao_coerente_e_finalizada = (curso1_coerente == TRUE & ID_SITUACAO_CURSO_1 == 1) | (curso2_coerente == TRUE & ID_SITUACAO_CURSO_2 == 1) | (curso3_coerente == TRUE & ID_SITUACAO_CURSO_3 == 1) )
  } else if (ano >= 2015) {
    # seleciona apenas docentes de disciplinas de interesse (de acordo com a norma técnica da Meta 15)
    df_filter <- df_docente %>%
      filter(CO_MUNICIPIO == 2611606) %>%
      filter(IN_DISC_QUIMICA == 1 | IN_DISC_FISICA == 1 | IN_DISC_MATEMATICA == 1 | IN_DISC_BIOLOGIA == 1 | IN_DISC_CIENCIAS == 1 | IN_DISC_LINGUA_PORTUGUESA == 1 | IN_DISC_LINGUA_INGLES == 1 | IN_DISC_LINGUA_ESPANHOL == 1 | IN_DISC_LINGUA_FRANCES == 1 | IN_DISC_ARTES == 1 | IN_DISC_EDUCACAO_FISICA == 1 | IN_DISC_HISTORIA == 1 | IN_DISC_GEOGRAFIA == 1 | IN_DISC_FILOSOFIA == 1 | IN_DISC_ENSINO_RELIGIOSO == 1 | IN_DISC_ESTUDOS_SOCIAIS == 1 | IN_DISC_SOCIOLOGIA == 1 | IN_DISC_EST_SOCIAIS_SOCIOLOGIA == 1 )

    # seleciona colunas de interesse e corrige a classe das colunas CO_CURSO_1 2 e 3
    df_filter_select <- df_filter %>% select(cols_select) %>%
      mutate(CO_CURSO_1 = as.character(CO_CURSO_1)) %>%
      mutate(CO_CURSO_2 = as.character(CO_CURSO_2)) %>%
      mutate(CO_CURSO_3 = as.character(CO_CURSO_3))

    # substitui NA por 0 nas colunas de disciplina
    dfna <- df_filter_select
    dfna[cols_discpl][is.na(dfna[cols_discpl])] <- 0

    # cria coluna com qtd. de disciplinas lecionadas
    df_alvo <- dfna %>% mutate(sum_disc = IN_DISC_QUIMICA + IN_DISC_FISICA + IN_DISC_MATEMATICA + IN_DISC_BIOLOGIA + IN_DISC_CIENCIAS + IN_DISC_LINGUA_PORTUGUESA + IN_DISC_LINGUA_INGLES + IN_DISC_LINGUA_ESPANHOL + IN_DISC_LINGUA_FRANCES + IN_DISC_LINGUA_OUTRA + IN_DISC_ARTES + IN_DISC_EDUCACAO_FISICA + IN_DISC_HISTORIA + IN_DISC_GEOGRAFIA + IN_DISC_FILOSOFIA + IN_DISC_ENSINO_RELIGIOSO + IN_DISC_ESTUDOS_SOCIAIS + IN_DISC_SOCIOLOGIA + IN_DISC_EST_SOCIAIS_SOCIOLOGIA)

    # Seleciona apenas os professores que lecionam 1 disciplina.
    df_alvo_1_disc <- df_alvo %>% filter(sum_disc == 1)

    # Verifica se a disciplinas lecionadas são coerentes com uma das formações. Também verifica-se se a formação foi concluída
    df_disc <- df_alvo_1_disc %>% mutate(disc = case_when(IN_DISC_QUIMICA == 1 ~ "QUIMICA",
                                                          IN_DISC_FISICA == 1 ~ "FISICA",
                                                          IN_DISC_MATEMATICA == 1 ~ "MATEMATICA",
                                                          IN_DISC_BIOLOGIA == 1 ~ "BIOLOGIA",
                                                          IN_DISC_CIENCIAS == 1 ~ "CIENCIAS",
                                                          IN_DISC_LINGUA_PORTUGUESA == 1 ~ "PORTUGUES",
                                                          IN_DISC_LINGUA_INGLES == 1 ~ "ESTRANGEIRA",
                                                          IN_DISC_LINGUA_ESPANHOL == 1 ~ "ESTRANGEIRA",
                                                          IN_DISC_LINGUA_FRANCES == 1 ~ "ESTRANGEIRA",
                                                          IN_DISC_LINGUA_OUTRA == 1 ~ "ESTRANGEIRA",
                                                          IN_DISC_ARTES == 1 ~ "ARTES",
                                                          IN_DISC_EDUCACAO_FISICA == 1 ~ "EDUCACAO_FISICA",
                                                          IN_DISC_HISTORIA == 1 ~ "HISTORIA",
                                                          IN_DISC_GEOGRAFIA == 1 ~ "GEOGRAFIA",
                                                          IN_DISC_SOCIOLOGIA == 1 ~ "SOCIOLOGIA",
                                                          IN_DISC_FILOSOFIA == 1 ~ "FILOSOFIA",
                                                          IN_DISC_ENSINO_RELIGIOSO == 1 ~ "ENSINO_RELIGIOSO",
                                                          IN_DISC_ESTUDOS_SOCIAIS == 1 ~ "ESTUDOS_SOCIAIS",
                                                          IN_DISC_EST_SOCIAIS_SOCIOLOGIA == 1 ~ "ESTUDOS_SOCIAIS")
    ) %>%
      rowwise %>%
      mutate(curso1_coerente = checa_coerencia_disciplina_curso(disc, CO_CURSO_1)) %>%
      mutate(curso2_coerente = checa_coerencia_disciplina_curso(disc, CO_CURSO_2)) %>%
      mutate(curso3_coerente = checa_coerencia_disciplina_curso(disc, CO_CURSO_3)) %>%
      ungroup %>%
      mutate(formacao_coerente = (curso1_coerente == TRUE) | (curso2_coerente == TRUE) | (curso3_coerente == TRUE) ) %>%
      mutate(formacao_coerente_e_finalizada = (curso1_coerente == TRUE & TP_SITUACAO_CURSO_1 == 1) | (curso2_coerente == TRUE & TP_SITUACAO_CURSO_2 == 1) | (curso3_coerente == TRUE & TP_SITUACAO_CURSO_3 == 1) )
  } else {
    stop("Período não suportado.")
  }

  # cálculo indicador 15B
  num_profs_alvo <- nrow(df_alvo)
  num_profs_alvo_coerente <- nrow(df_disc %>% filter(formacao_coerente == TRUE))
  num_profs_alvo_coerente_e_finalizada <- nrow(df_disc %>% filter(formacao_coerente_e_finalizada == TRUE))
  indicador_15B <- 100*num_profs_alvo_coerente_e_finalizada/num_profs_alvo

  if (verbose == TRUE) {
    print(sprintf("número docentes que lecionam apenas 1 disciplina e possuem formacao adequada e finalizada: %f", num_profs_alvo_coerente_e_finalizada))
    print(sprintf("número de docentes total: %f", num_profs_alvo))
    print(sprintf("Indicador 15B: %f", indicador_15B))
  }

  return(indicador_15B)
}