С
>>> sims
array([[ 0., 0., 0., 1., 5., 0.],
[ 0., 1., 0., 1., 10., 0.],
[ 0., 1., 0., 1., 15., 0.],
[ 0., 0., 0., 0., 20., 0.]])
и
>>> d
{ ((0, 0, 0, 1), 5): -1,
((0, 0, 0, 0), 20): -4,
((0, 1, 0, 1), 15): -3,
((0, 1, 0, 1), 10): -2 }
(не фактический формат отображения, просто укажите этот способ для более удобного просмотра)
Выполните следующие действия
for row in sims:
key = (tuple(row[:4]), row[4])
row[5] = d[key]
И тогда вы получите
>>> sims
array([[ 0., 0., 0., 1., 5., -1.],
[ 0., 1., 0., 1., 10., -2.],
[ 0., 1., 0., 1., 15., -3.],
[ 0., 0., 0., 0., 20., -4.]])