PESQUISA OPERACIONAL E AVALIAÇÃO DE CUSTOS COMPLETOS: APLICAÇÕES EM PROBLEMAS AMBIENTAIS

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1 PESQUISA OPERACIONAL E AVALIAÇÃO DE CUSTOS COMPLETOS: APLICAÇÕES EM PROBLEMAS AMBIENTAIS Carolina Baron Faculdade de Engenharia de Produção CEATEC carolina.b2@puccamp.edu.br Denise Helena Lombardo Ferreira Grupo de Pesquisa Modelagem Matemática CEATEC lombardo@puc-campinas.edu.br Resumo: O presente trabalho tem como objetivo utilizar a metodologia Avaliação de Custos Completos para resolver problemas relacionados com a temática ambiental, mais precisamente no âmbito energético do Brasil. Adicionalmente, utilizou-se esta ferramenta para avaliar outros tópicos como: economia de alguns países, educação do território brasileiro, instituições de educação superior e programa internacional de avaliação dos alunos. Palavras-chave: Pesquisa Operacional, Questões ambientais, Avaliação de Custos Completos. Área do Conhecimento: Ciências Exatas e da Terra Matemática. 1. INTRODUÇÃO Os problemas ambientais surgiram com a evolução do homem e o agravamento desta situação fez com que a sociedade buscasse novos métodos para desenvolver o equilíbrio entre os seres humanos e o mundo natural. Para tentar reverter esta realidade, modelos matemáticos foram utilizados, dentre eles a Avaliação de Custos Completos e a Pesquisa Operacional. A Avaliação de Custos Completos - ACC é uma metodologia baseada na identificação e avaliação de dados sobre impactos externos e custos/benefícios das atividades em questão. A Pesquisa Operacional é aplicada em processos decisórios e para isso define-se a situação-problema e a formulação matemática adequada, em seguida busca-se obter a solução por uma técnica apropriada. 2. OBJETIVO O trabalho consiste em utilizar a Avaliação de Custos Completos para resolver alguns problemas, sobretudo aqueles relacionados com a temática ambiental, auxiliando no processo de tomada de decisão. 3. METODOLOGIA A ferramenta Avaliação de Custos Completos possibilita analisar os fatores técnico-econômicos, ambientais, sociais e políticos com a mesma importância. Os fatores necessários para um processo de tomada de decisão podem ser identificados e tratados visando satisfazer os conceitos de desenvolvimento sustentável e planejamento de recursos. Diversos Elementos de Análise são valorados a partir de dois tipos de ponderação: 1) alternativas de cada Elemento de Análise e 2) peso de cada Elemento de Análise. Segundo Boarati [1] estes dois critérios possibilitam que cada Elemento de Análise seja avaliado de acordo com as opções disponíveis. As alternativas são consideradas por valores percentuais variando da melhor (100%) a pior alternativa (25%), com a seguinte classificação: Excelente (100%), Satisfatória (75%), Regular (50%), Insatisfatória (25%). Os fatores considerados devem ter a mesma importância e para isso a valoração máxima para todos eles é de 100 pontos (Equação 1). X * A + Y * B + Z * C = 100 (1) Onde: A, B e C: Valoração de cada Elemento de Análise Depende da importância atribuída ao Elemento de Análise dentro do Fator considerado, considerando A = máxima importância (A = 300), B = 2/3 da máxima importância (B = 200) e C = 1/3 da máxima importância (C = 100). X, Y e Z: Número de ocorrências dos Elementos de Análise com a valoração A, B ou C, respectivamente. A partir da definição dos Elementos de Análise e de seus respectivos pesos (A, B ou C) é feito o cálculo do KFC (Constante do Fator Considerado) (Equação 2). KFC = (300X + 200Y + 100Z) / 100 (2) A Valoração por Elemento de Análise (VLA) é obtida pela Equação 3. VLA = {peso(aoubouc) / KFC} * alternativa (3) Com a intenção de esclarecer a aplicação da metodologia Avaliação de Custos Completos, a Tabela 1

2 destaca um exemplo numérico apresentando o Fator considerado com os Elementos de Análise, seus respectivos pesos e alternativas, a Valoração do Elemento de Análise e a Valoração do Fator. Tabela 1. Exemplo numérico da tabela de Custos Completos. Elemento 1 Elemento 2 Elemento 3 Elemento 4 Elemento 5 Elemento 6 Elemento 7 FATOR CONSIDERADO Elemento de Análise PONTUAÇÃO TOTAL DO FATOR CONSIDERADO Peso do Elemento de Análise 25% 50% Símbolo KFC 75% 100% Valoração Final atribuída ao elemento de análise A 10,00 B 13,33 A 20,00 C 15 3,33 C 1,66 A 15,00 B 10,00 No exemplo numérico da Tabela 1, o valor do KFC é 15 (3*3+2*2+2, pois há três Elementos de Análise com Valoração A, dois Elementos de Análise com Valoração B e dois Elementos de Análise com Valoração C). É destacado o cálculo feito para a Valoração do Elemento de Análise 1, obtido pela Equação 4. 73,32 Portanto, para o fator ambiental foram escolhidos os seguintes Elementos de Análise: degradação da fauna, poluição sonora, poluição atmosférica, poluição aquática, poluição do solo, facilidade de obtenção de licença e geração de resíduos sólidos. Já para o fator técnico-econômico, os Elementos de Análise foram: custo de energia, produção anual, tempo de construção, custo com manutenção e tempo de retorno. Para o fator social, foram definidos Elementos de Análise como: geração de empregos, localização do empreendimento, desenvolvimento da infraestrutura local, efeitos de desequilíbrio ambiental no meio social e contribuição para a qualidade de vida. Para esta análise, foram construídas 12 tabelas seguindo o modelo da Tabela 1. Desta forma, os dados obtidos encontram-se na Tabela 2. Tabela 2. Resultado da análise Fator/Usina. VLA1 = (300 / 15) * 50% = 10,00 (4) Como destacam Moret et. al. [2] por meio da ACC podem ser identificados e tratados algumas variáveis necessárias ao processo de decisão e se presta à aplicação de metodologias com vistas ao desenvolvimento sustentável, por propiciar o tratamento de elementos que tradicionalmente não tomam parte nos planejamentos. 4. RESULTADOS FINAIS 4.1. ACC no Setor Energético Brasileiro No tocante ao tema geração de energia, para Boarati [1] a ferramenta ACC revoluciona a forma de se avaliar a viabilidade de uma usina, pois normalmente eram considerados apenas aspectos ligados ao investimento, construção da usina e seu retorno financeiro; entretanto, há necessidade de considerar outros fatores relacionados a viabilização ou não do empreendimento. O presente trabalho emprega a ACC para comparar diferentes formas de obtenção de energia elétrica por meio de diversas usinas utilizadas no Brasil, com a finalidade de encontrar a mais viável do ponto de vista técnico-econômico, social e ambiental. Foram escolhidos quatro tipos de usinas: nuclear, eólica, hidrelétrica e termelétrica. Para comparar as usinas foi necessário pesquisar aspectos que as caracterizassem de maneira que os Elementos de Análise estivessem relacionados com os fatores técnicoeconômico, ambiental e social. As pontuações indicadas na Tabela 2 sugerem que, em relação ao fator ambiental, a melhor opção de investimento é a usina eólica, com a maior valoração de 77,91. Para o fator técnico-econômico, a usina eólica também é a opção mais viável, devido sua pontuação de 79,53. Já em relação ao fator social, a usina com a melhor avaliação é a nuclear, com 79,16 de valoração Análise das Usinas em cada Região do Brasil Para este estudo, foram utilizados apenas dois Elementos de Análise: custo e produção de energia. Vale salientar que dados sobre os custos de cada tipo de energia para cada região não foram encontrados e, portanto, esses valores foram estimados tendo em vista que o custo da energia é inversamente proporcional à sua produção. Por meio da comparação das quatro usinas aqui estudadas entre as cinco regiões do Brasil, foi possível determinar, em cada caso, a opção mais viável para um possível investimento, representada na Tabela 3.

3 Tabela 3. Resultado da análise Usina/Região. Como pode ser observado na Tabela 3, não foi possível analisar a viabilidade da usina nuclear entre todas as regiões já que esta modalidade só é encontrada na região Sudeste. Mas, se comparada às outras usinas atuantes nas várias regiões, é possível perceber que a região Sudeste obteve uma valoração alta; portanto, pode-se considerá-la como uma boa opção de investimento. Em relação a usina eólica, é possível observar que a região Nordeste mostrou ser a mais viável para a construção e instalação da mesma. Já para a usina termelétrica, a maior valoração e, portanto, a melhor opção de investimento foi a região Sudeste, assim como para a usina hidrelétrica ACC para o fator técnico-econômico entre cinco países Além da abordagem ambiental, a Avaliação de Custos Completos foi empregada em outros temas. Dentre eles, foi decidido utilizar a ACC para avaliar o fator técnico-econômico entre cinco países: Brasil, EUA, Alemanha, China e Japão. Para este estudo, foram analisados: total do PIB de 2012, PIB per capita de 2012, a quantidade de turistas que entraram no país, o total de importação, o total de exportação, os gastos públicos com saúde, o investimento em pesquisa e desenvolvimento e o percentual da população de 15 anos ou mais economicamente ativa. Tabela 4. Resultado da valoração dos países. A partir da Tabela 4 percebe-se que o país que possui maior eficiência no quesito técnico-econômico, de acordo com os elementos de análise estudados, é os Estados Unidos ACC no setor educacional Com a finalidade de mostrar a utilização da ACC no setor educacional, foram estudados alguns tópicos, dentre eles o percentual de docentes com curso superior no Brasil, instituições de pós-graduação em Engenharia Elétrica e em Engenharia de Produção, cursos de engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, notas do PISA de 2009 e de Percentual de docentes com curso superior Os dados utilizados neste estudo indicam o percentual de docentes com curso superior na educação infantil (creche e pré-escola), no ensino fundamental, no ensino médio, na educação profissional, na educação de jovens e adultos, na educação especial, por localização e dependência administrativa, segmentados por rede pública e privada segundo às regiões geográficas, de acordo com a pesquisa feita em 2013, pelo INEP - Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas [3]. O estudo em questão foi realizado para todas as regiões geográficas do Brasil. Tabela 5. Resultado do percentual de docentes com curso superior nas regiões brasileiras. A Tabela 5 possibilita concluir que a região Nordeste (menor Valoração Final) possui poucos docentes com curso superior tanto na rede pública quanto na privada, portanto requer maior investimento. Já a região Centro-Oeste obteve a maior Valoração Final Instituições que Fornecem Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Engenharia de Produção Este estudo teve como objetivo avaliar algumas instituições que fornecem pós-graduação em Engenharia Elétrica e em Engenharia de Produção [4]. As Instituições estudadas foram: UFMG, UFPE, UFPR, UTFPR e UNIFEI. Os elementos analisados foram: nota final da avaliação trienal de 2013, quantidade de docentes permanentes entre 2010 e 2012, quantidade de teses, quantidade de dissertações, quantidade de artigos com avaliação qualis A e quantidade de artigos com avaliação qualis B. Como se pode observar na Tabela 6, a UFMG obteve a melhor valoração e foi considerada superior se-

4 gundo os critérios estabelecidos para o curso de Engenharia Elétrica. Já para o curso de Engenharia de Produção, a UFPE foi considerada a melhor opção. Tabela 6. Resultado das Instituições que fornecem pós-graduação em Engenharia Elétrica e de Produção. INSTITUIÇÃO Engenharia Engenharia de elétrica produção UFMG 86,45 49,97 UFPE 48,94 60,40 UFPR 49,99 42,69 UTFPR 28,12 47,91 UNIFEI 59,37 53, Cursos de engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais Com a finalidade de fazer um comparativo entre os diversos cursos de pós-graduação de uma Universidade, considerou-se como exemplo a Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG. Para esta avaliação, foram utilizados os mesmos Elementos de Análise do estudo anterior. Tabela 7. Resultado da análise das engenharias da UFMG. Como pode ser observado na Tabela 7, de acordo com os elementos estudados nesta ACC, o curso que obteve maior valoração e, portanto, a melhor escolha, é a Engenharia de Metalurgia e Minas, seguida da Engenharia Elétrica Notas do PISA O PISA, Programa Internacional de Avaliação de Alunos, é uma rede mundial de avaliação de desempenho escolar. O estudo em questão almejou determinar o país mais eficiente em relação às notas obtidas no PISA, tendo em vista os dados do IDH (Índice do Desenvolvimento Humano), PIB (Produto Interno Bruto) destinado à educação e população dos países considerados. O estudo foi realizado para os anos 2009 e Tabela 8. Resultado das análises do PISA 2009 e Valoração Total País Finlândia 83,89 83,89 China (Hong Kong) 94,6 94,6 Reino Unido 80,33 80,33 Austrália 87,46 87,46 Alemanha 85,68 91,03 Estados Unidos 94,61 89,26 Brasil 67,84 67,84 Argentina 53,55 57,12 Chile 64,27 67,84 Japão 92,82 92,82 Países Baixos 83,89 87,46 França 74,98 80,33 Por meio da utilização do ACC juntamente com os dados do PISA 2009 e 2012, pode-se concluir através da Tabela 8 que, em 2009 os Estados Unidos e a China foram os países considerados mais eficientes e em 2012, a China e o Japão. 5. CONCLUSÃO O presente trabalho abordou a temática da Avaliação de Custos Completos em diversos temas como meio ambiente, economia e educação. Temas não voltados à temática ambiental surgiram ao longo da pesquisa, e a ideia era demonstrar que a ferramenta ACC pode ser aplicada e utilizada para inúmeros fins, independente da temática a qual se propõe. Através do estudo destes diferentes tópicos, pôde-se ampliar as expectativas sobre a ferramenta ACC já que esta foi inicialmente desenvolvida para contabilizar os custos provenientes de impactos ambientais causados por um empreendimento. Este estudo proporcionou um grande conhecimento em relação à ferramenta Avaliação de Custos Completos, bem como o Microsoft Excel. Além disso, as diversas pesquisas possibilitaram uma melhor compreensão sobre a temática energética brasileira, a educação no Brasil, e também sobre a economia de alguns países. AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à PROPESQ da PUC- Campinas pela bolsa FAPIC/Reitoria concedida.

5 REFERÊNCIAS [1] Boarati, J. R. (2003), Um modelo para avaliação ponderada da hidreletricidade e termeletricidade com gás natural através dos custos completos, Dissertação de Mestrado, EDUSP, São Paulo. [2] Moret, A. S.; Sganderla, G. C. S.; Guerra, S. M. G.; Marta, J. M. C. (2009), Análise de sustentabilidade do biodiesil com uso da Análise de Custos Completos. Espaço e Energia, n. 11, p [3] INEP. Indicadores Educacionais. (2013), Disponível em: < Acesso em: 05 out [4] CAPES. Resultado da Avaliação Trienal (2013), Disponível em: < Acesso em: 12 nov