MODELO MULTICRITERIAL PARA ESCOLHA MODAL/ SUB-MODAL DE TRANSPORTE

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1 MODELO MULTICRITERIAL PARA ESCOLHA MODAL/ SUB-MODAL DE TRANSPORTE Sérgio Ronaldo Granemann Ivan Ricardo Gartner Mestrado em Economia de Empresas Universidade Católica de Brasília RESUMO O trabalho apresenta uma proposta de metodologia para a escolha modal/sub-modal de transporte, baseada nos métodos multicritérios de análise de decisão. Utilizou-se o método AHP (Analytic Hierarchy Process) para hierarquizar alternativas de seleção de um transportador/operador logístico, com uma amostra de sessenta técnicos e dirigentes de diversas empresas brasileiras. O uso da metodologia proposta traz contribuições ao ensino e pesquisa em transportes e logística, uma vez que constitui-se numa ferramenta alternativa aos métodos tradicionais de escolha modal alicerçados na teoria econômica do consumidor. O método empregado permite agregar à análise do processo decisório tanto critérios quantitativos quanto qualitativos, dando ênfase à participação direta dos envolvidos na decisão, através da incorporação de suas preferências e valores ao modelo. ABSTRACT The paper proposes a methodology for modal/sub-modal choice of transport, based on multicriteria decision analysis. We use to AHP Method (Analytic Hierarchy Process) to rank alternative choices of a logistic transporter/operator with a sample of sixty technicians and directors of several Brazilian companies. The proposed methodology is believed to contribute to teaching and research in transportation and logistics since it is an alternative to traditional methods of modal choice grounded on the consumer theory. The method we use merges qualitative and quantitative criteria in the decision making process emphasizing the preferences of all those directly involved in the decision process. 1. INTRODUÇÃO O problema da escolha modal e sub-modal tem sido tratado em diversos trabalhos fundamentados na teoria econômica do consumidor. Essa abordagem caracteriza-se por utilizar modelos Logit binomial e multinomial, onde o indivíduo orienta-se por uma função de utilidade e procura maximizá-la escolhendo dentre várias alternativas possíveis aquela cujos atributos ou critérios lhe propiciam o maior nível relativo de satisfação. Este trabalho propõe um método multicriterial de análise de decisão como metodologia alternativa para a resolução do problema de escolha modal e sub-modal. O método utilizado na aplicação é o AHP (Analytic Hierarchy Process). A aplicação foi realizada através de um estudo de caso com sessenta responsáveis pela logística (gerentes, diretores, chefes, supervisores) em diversas empresas brasileiras. Foi apresentado a eles um case e solicitado que procedessem à escolha de um transportador rodoviário para distribuir os produtos de uma dada empresa em função de diversas características operacionais e de serviços ofertados. 2. CONTEXTUALIZAÇÃO TEÓRICA DOS MODELOS DE ESCOLHA MODAL Tradicionalmente, o objetivo principal do transporte era mover produtos desde os locais de origem até os destinos determinados, para minimizar o custo das operações. Neste sentido, os parâmetros espaciais eram priorizados, ou seja, o importante era vencer distâncias geográficas para colocar o produto onde ele seria consumido (Novaes, 1989).

2 Atualmente, com o advento da logística, parâmetros temporais começaram a ganhar peso no processo de transporte. Hoje, não é suficiente deslocar mercadorias, mas é, também, essencial que este deslocamento seja realizado dentro de prazos rígidos, o que levou a incorporação da variável temporal no processo de transporte. Assim, a movimentação deve ser feita de modo a satisfazer as demandas dos clientes, considerando não somente o custo da operação, mas, também, a performance, representada pelos prazos e confiabilidade das entregas e pela qualidade e disponibilidade de informações de transporte (Novaes, 1989; Coyle et al, 1996). Nessa mesma linha de pensamento, Novaes e Alvarenga (1994) ressaltam que o objetivo primordial da busca de soluções modais mais racionais é, de um lado, a diminuição dos custos logísticos ligados ao transporte. De outro lado, busca-se a melhoria do nível de serviço ao cliente, através do uso de modalidades alternativas de transporte. A maioria dos autores em logística trata da escolha modal em suas obras, relacionando alguns atributos como fundamentais para guiar o processo de decisão. Diversos são os critérios enunciados como definidores da escolha: custo da operação, tempo de trânsito, confiabilidade, capacidade, acessibilidade, segurança, perdas e danos, entre outros (Coyle, Bardi, Langley, 1996; Novaes e Alvarenga, 1994; Ballou, 1993; Rushton e Oxley, 1989; Lambert, Stock e Vantine, 1998). Muitos outros autores têm trabalhado na elaboração de modelos e ferramentas que possam dar ao tomador de decisão instrumentos para se fazer uma escolha racional da modalidade ou combinações de modais de transporte. Assim, pode-se citar os trabalhos de Massler e Strambi (1999); Schluter e Senna (1999); Kawamoto (1995); Novaes (1995); Alvim e Novaes (1995); Senna, Lindau e Azambuja (1995), entre outros. Todas essas pesquisas baseiam-se na teoria econômica do consumidor, que associa ao indivíduo ou tomador de decisão, um conjunto de necessidades básicas. O indivíduo orienta-se por uma função de utilidade e procura maximizá-la escolhendo dentre várias alternativas possíveis aquela cujos atributos ou critérios lhe propiciam o maior nível relativo de satisfação. Estes trabalhos utilizam modelos comportamentais do tipo Logit binomial ou multinomial, em grande parte das aplicações. Tomar uma decisão é fazer uma escolha entre diversas alternativas. A eficiência da tomada de decisão no processo de seleção do modal de transporte consiste na escolha da alternativa que, tanto quanto possível, ofereça os melhores resultados, tanto em termos de custos logísticos mínimos, quanto em termos de qualidade no atendimento aos clientes. As alternativas factíveis de atender o objetivo da decisão, e portanto, selecionadas para avaliação, serão comparadas em função de diferentes critérios. Uma abordagem que ganha importância nos processos de escolha de alternativas, diz respeito aos métodos multicritérios de análise de decisão (MMAD). A distinção entre esses métodos e as metodologias tradicionais de avaliação é o grau de incorporabilidade dos valores do decisor nos modelos de avaliação. Através desses métodos, busca-se construir modelos que legitimem a elaboração de juízos de valor, juízos estes, necessariamente, subjetivos. Os modelos são a estrutura de valores dos decisores associados a cada critério. O problema fundamental da decisão multicritério é associar as relações de preferência (subjetivas) entre os vários critérios no processo de decisão. Estes métodos permitem a utilização de critérios quantitativos

3 (mensuráveis monetariamente) e critérios mais abstratos (qualitativos), tais como: flexibilidade, conforto, segurança, imagem da empresa (Saaty, 1991). Apesar de se constituírem em alternativas efetivas aos métodos tradicionais de escolha modal, os métodos multicritérios não têm sido utilizados com muita freqüência em problemas desse tipo de escolha. Não obstante, tem sido desenvolvidos vários trabalhos com métodos multicritérios em outros campos de pesquisa. Destacam-se as aplicações do método AHP (Analytic Hierarchy Process) em transportes ou áreas correlatas como Planejamento Estratégico (Emshoff & Saaty, 1982), Classificação de Risco (Johnson et al, 1990), Alocação de Recursos (Dyer et al, 1992), Marketing (Armacost & Hosseini, 1994) e Avaliação do Nível de Consenso do Grupo (Bryson, 1996), Transporte aéreo (Granemann e Gartner, 1998), Qualidade e produtividade em transporte urbano (Figueiredo e Gartner, 1999). Para enfatizar a ligação entre o processo de seleção do modal de transporte de cargas e as metodologias multicritérios, note-se que vários são os parâmetros levados em consideração no processo de escolha modal ou sub-modal (por exemplo, escolha do transportador específico ou da empresa que fornecerá o serviço de transporte, dentro do modal rodoviário). Alguns desses parâmetros estão relacionados na tabela a seguir: Tabela 1: Critérios de comparação entre os modais de transporte PARÂMETROS RODOVIA FERROVIA AEROVIA HIDROVIA DUTOVIA Custo Moderado Baixo Alto Baixo Alto Tempo em trânsito Moderado Lento Rápido Lento Lento Disponibilidade Alto Moderado Moderado Baixo Baixo Confiabilidade Alta Moderada Alta Moderada Baixa Perdas e danos Baixo Alto Baixo Moderado Baixo Flexibilidade Alto Moderado Moderado Baixo Baixo Fonte: adaptado de LAMBERT, STOCK e VANTINE, Desta forma, pode-se inferir que aplicações de metodologias multicritérios darão suporte à racionalização do processo de escolha modal, já que este é um típico problema no qual estão envolvidos múltiplos critérios no processo de decisão. Além disso, a utilização de metodologias alternativas aos métodos tradicionais para melhorar o processo de decisão relativo à escolha do modal, garante avanços no campo de desenvolvimento científico e tecnológico, tendo em vista que essas metodologias são poucas vezes utilizadas na resolução desse tipo de problema. 3. APRESENTAÇÃO DO MÉTODO AHP A descrição da metodologia AHP é baseada em Granemann e Gartner (1998). Caracterizado por ser um instrumento de apoio, a aplicação do AHP em problemas de decisão é feita em duas fases: a de construção da hierarquia e a de avaliação (Vargas, 1990).

4 Na fase de construção, a estrutura hierárquica forma uma árvore invertida, que vai descendo da meta da decisão para os critérios, subcritérios e alternativas, em sucessivos níveis (Saaty, 1991). Meta Meta da Decisão Critérios Critério 1 Critério 2 Critério 3 Critério n Alternativas Alternativa A Alternativa B Alternativa N Fonte: Adaptado de Saaty (1990, 1991) Figura 1: Exemplo de estrutura hierárquica de problemas de decisão Após a hierarquização do problema, inicia-se a fase de avaliação com a comparação paritária entre os critérios e também entre os subcritérios, se houver. Por meio desta comparação serão determinadas as importâncias relativas de cada critério, também conhecidas como pesos. Os critérios são comparados segundo a escala de julgamentos descrita na Tabela 2. Tabela 2: Escala de julgamento de importância do método AHP INTENSIDADE DE IMPORTÂNCIA DEFINIÇÃO EXPLICAÇÃO 1 Importância igual Duas atividades contribuem igualmente para o objetivo 3 Importância fraca de uma sobre a outra A experiência e o julgamento favorecem levemente uma atividade em relação a outra 5 Importância forte A experiência e o julgamento favorecem fortemente uma atividade em relação a outra 7 Importância muito forte Uma atividade é fortemente favorecida em relação a outra e sua dominância é demonstrada na prática 9 Importância absoluta A evidência, favorecendo uma atividade em relação a outra, é do mais alto grau de certeza 2,4,6,8 Valores intermediários entre dois julgamentos adjacentes Quando é necessária uma condição de compromisso Recíprocos Se a atividade i tem uma das intensidades de importância ou de preferência de 1 a 9 quando comparada com a atividade j, então j tem o valor recíproco quando comparado com i Fonte: Adaptado de Saaty (1990, 1991) Os resultados das comparações são apresentados na seguinte forma matricial:

5 devendo atender às seguintes condições: a) a ij = α ; b) a ji = 1 α ; 1 a12... a1n a2n A = a a n a 1 2n c) a ii = 1. em que: a = comparação paritária entre os critérios; e α = valor de intensidade de importância A resolução da matriz A resulta no auto-vetor de prioridades, o qual expressa as importâncias relativas de cada critério, ou pesos (Saaty, 1991). A fase de avaliação do problema prossegue com a comparação paritária das alternativas em cada um dos critérios, para a determinação do nível de preferência, procedendo-se da mesma forma como foi descrito para a obtenção da importância relativa dos critérios. Com as importâncias relativas dos critérios e os níveis de preferência das alternativas parte-se para a valoração global de cada uma das alternativas, segundo o método da soma ponderada, assim calculado: com n j= 1 p j n V( a) = p v ( a) j= 1 =1 e 0<p j <1 (j= 1,..., n), em quev(a): é o valor global da alternativa analisada; p j : é a importância relativa do critério j; v j : é o nível de preferência da alternativa analisada no critério j. j j 4. O ESTUDO DE CASO Para aplicação da metodologia AHP com a amostra de sessenta responsáveis pela logística em empresas brasileiras (indústrias, operadores logísticos, transportadores) foi inicialmente apresentado ao grupo um estudo de caso, que consistia em escolher um transportador rodoviário dentre três alternativas, para distribuir os produtos de uma empresa. O estudo de caso teve como base o seguinte enunciado: 4.1 Descrição do Problema Uma indústria de produtos alimentícios que distribui seus produtos nacionalmente precisa terceirizar seus serviços de logística e, para isso, tem como opção três grupos de transportadores. Estes oferecem os seguintes serviços e possuem as características operacionais listadas abaixo. Transportador A Serviços de transporte expresso, cargas parciais e completas, uso da multimodalidade. Custo: R$ 100,00/km/ton. Prazo de entrega: 24 horas. (1)

6 Sistema de armazenagem limitado a algumas regiões. Tradição em transporte e armazenagem de produtos alimentícios. Idade da frota é alta. Índice de acidentes por km rodado é médio. Possui programas eventuais de capacitação de motoristas e ajudantes. Utiliza algumas tecnologias específicas de gerenciamento. Transportador B Cargas completas e entregas expressas, podendo manusear produtos congelados. Custo: R$ 110,00/km/ton. Prazo de entrega: 48 horas. Amplo sistema de armazenagem em todo o País. Idade da frota é baixa. Índice de acidentes por km rodado é baixo. Tem relativa tradição em transporte de produtos alimentícios. Programas constantes de treinamento de motoristas e ajudantes. Utiliza variada tecnologia moderna de gerenciamento. Transportador C Aceita transportar cargas parciais e completas e fornece outros serviços logísticos adicionais. Custo: R$ 85,00/km/ton. Prazo de entrega: 24 horas. Atua em determinada região do País com armazéns e terminais próprios. Idade da frota é alta. Índice de acidentes por km rodado é baixo. Não tem tradição no transporte de produtos alimentícios. Possui programas de treinamento de motoristas e ajudantes. Não utiliza tecnologia moderna de gerenciamento. Estudos do departamento de logística da empresa estabeleceram que as metas a atingir perante seus clientes consistiam em oferecer bons níveis de serviço logístico e custos totais mínimos. Para tanto, foram estabelecidos alguns critérios para nortear a decisão da empresa com relação à contratação do transportador. São eles: Custo de transporte Prazo de entrega Confiabilidade do prazo de entrega Flexibilidade para atendimento de solicitações variadas Segurança no fornecimento do produto Imagem da empresa. 4.2 Estruturação do Problema A estruturação do problema é resumida em uma árvore de decisão, representada na figura 2.

7 Escolha do transportador com melhor serviço logístico e custo total mínimo Custo Prazo Confiabilidade Flexibilidade Segurança Imagem Transportador A Transportador B Transportador C Figura 2: Árvore de decisão da escolha do transportador 4.3 Avaliação do Problema Na fase de avaliação, os decisores foram agrupados em dez equipes e trataram de exprimir seus julgamentos no preenchimento das matrizes de comparação paritária dos critérios (avaliação local) e das alternativas nos critérios (avaliação global), conforme a escala de julgamentos constante da tabela 1. A fim de se explicitar a metodologia, utilizaram-se os modelos de matrizes ilustrados pelas tabelas 3 e 4. Custo 1 Tabela 3: Matriz de comparação paritária entre critérios Custo Prazo Confiabilidade Flexibilidade Segurança Imagem Prazo 1 Confiabilidade 1 Flexibilidade 1 Segurança 1 Imagem 1 Tabela 4: Matriz de comparação paritária das alternativas em cada um dos critérios Transportador A Transportador B Transportador C Transportador A 1 Transportador B 1 Transportador C 1

8 Os resultados finais da valoração global de cada um dos dez grupos pesquisados são mostrados na figura 3. Grupo1 Preferência Grupo2 Preferência Grupo3 Preferência Transportador C 47.30% Transportador C 4.0% Transportador A 4.80% Transportador A 35.40% Transportador A 3.70% Transportador C 29.90% Transportador B 17.30% Transportador B 2.30% Transportador B 25.30% Grupo4 Preferência Grupo5 Preferência Grupo6 Preferência Transportador A 40.60% Transportador B 37.0% Transportador B 45.20% Transportador C 37.70% Transportador C 32.30% Transportador C 39.50% Transportador B 21.70% Transportador A 30.70% Transportador A 15.30% Grupo7 Preferência Grupo8 Preferência Grupo9 Preferência Transportador B 60.90% Transportador B 39.50% Transportador A 41.60% Transportador A 19.80% Transportador A 37.80% Transportador B 38.60% Transportador C 19.30% Transportador C 2.70% Transportador C 19.80% Grupo10 Preferência Transportador B 40.60% Transportador C 39.40% Transportador A 20.0% Figura 3: Preferências dos grupos na escolha do transportador 5. CONCLUSÕES Na análise dos resultados expostos na figura 3, cinqüenta por cento dos grupos preferiu o transportador B, enquanto que o transportador A foi escolhido por trinta por cento dos participantes e o transportador C por vinte por cento dos grupos. Ficou claro que nem todos os grupos têm a mesma percepção com relação ao melhor nível de serviço ofertado pelos transportadores e nem com relação à alternativa que leve ao menor custo logístico total, que eram as metas a serem alcançadas no estudo de caso apresentado. Como o uso do AHP permite agregar informações quantitativas e qualitativas, verificou-se que as decisões dos grupos, tomadas em separado, não foram unânimes, pois o método se caracteriza por incorporar efetivamente as preferências e valores expressos pelos decisores, os quais têm juízo de valor diferenciado para o mesmo problema. Isso também pode ser evidenciado em outros modelos que tratam de escolha com base nas preferências dos consumidores. Dessa forma, os resultados da aplicação validam o uso do AHP em situações decisórias dessa natureza. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ALVIM, B. G. e NOVAES, A. G. (1995) Análise de preferência declarada com experimentos de escolha um estudo de caso para serviços de fretamento. Anais do IX Anpet, São Carlos, v. 2, p ARMACOST, R. e HOSSEINI, J. (1994) Identification of determinant attributes using the analytic hierarchy process. Journal of the Academy of Marketing Science, Sage Pub., v. 22, p BALLOU, R. (1993) Logística empresarial. São Paulo, Atlas. BRYSON, N. (1996) Group Decision-Making and the Analytic Hierarchy Process: Exploring the Consensus- Relevant Information Content. Computer Operations Research, Pergamon, v. 23, n.1, p COYLE, J.; BARDI, E. e LANGLEY Jr., C. J. (1996) The management of business logistics. St. Paul, West Publishing Company.

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