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  • MARCOS GUERRA LOPES

    ANLISE DE DECISO EM SITUAO DE INCERTEZA APLICADA

    GESTO DE PORTFLIO NA INDSTRIA DE PETRLEO E GS

    Trabalho de Formatura apresentado

    Escola Politcnica da Universidade

    de So Paulo para obteno do

    diploma de Engenheiro de Produo

    So Paulo, 2009

  • MARCOS GUERRA LOPES

    ANLISE DE DECISO EM SITUAO DE INCERTEZA APLICADA

    GESTO DE PORTFLIO NA INDSTRIA DE PETRLEO E GS

    Trabalho de Formatura apresentado

    Escola Politcnica da Universidade

    de So Paulo para obteno do

    diploma de Engenheiro de Produo

    Orientador: Prof. Dr. Antonio R. Muscat

    So Paulo, 2009

  • FICHA CATALOGRFICA

    Lopes, Marcos Guerra Anlise de deciso em situao de incerteza aplicada ges -

    to de portflio na indstria de petrleo e gs / M.G. Lopes. So Paulo, 2009.

    91 p.

    Trabalho de Formatura - Escola Politcnica da Universidade de So Paulo. Departamento de Engenharia de Produo.

    1. Teoria da deciso 2. Portflios (Administrao) 3. Petrleo

    (Explorao) I. Universidade de So Paulo. Escola Politcnica. Departamento de Engenharia de Produo II. t.

  • Dedico este trabalho

    aos meus pais, Odair e Vera,

    e ao meu irmo, Pedro

  • AGRADECIMENTOS

    Ao Prof. Dr. Antonio Rafael Namur Muscat pela orientao.

    minha famlia, principalmente meus pais, Odair e Vera, meu irmo Pedro, e meus tios,

    Leila e zio, pelo apoio incondicional.

    minha namorada, Livia, pelo companheirismo.

    Aos colegas e amigos da Escola Politcnica pelas boas recordaes.

    minha equipe de trabalho pelos ensinamentos e oportunidades de aprendizado.

  • RESUMO

    As empresas dedicadas explorao de petrleo muitas vezes se deparam com a necessidade

    de alocar seu capital escasso entre uma srie de projetos disponveis, que envolvem incertezas

    de carter econmico, geolgico e tecnolgico. Nestas situaes, os mtodos tradicionais de

    gesto de portflio, baseados na maximizao do valor presente lquido do portflio, se

    mostram ineficazes. Este trabalho apresenta uma abordagem alternativa a estes mtodos,

    baseada na Teoria da Preferncia ou Mtodo do Equivalente Certo, que mistura tcnicas de

    Avaliao Econmico-financeira de Projetos com Anlise de Deciso, Teoria da Utilidade e

    Pesquisa Operacional. Este modelo permite empresa compreender melhor e gerir os riscos

    envolvidos nas suas decises de investimentos, facilitando a comparao entre projetos. Alm

    disso, adaptvel a diferentes nveis de averso ao risco. A fundamentao terica vem

    seguida de uma experimentao prtica em um portflio de vinte e trs projetos de explorao

    de petrleo e gs, cujos resultados e anlise de sensibilidade so apresentados nos dois

    ltimos captulos deste trabalho.

    Palavras-chave: Teoria da Deciso, Gesto de Portflio, Petrleo

  • ABSTRACT

    Oil exploration companies are often faced with the need to allocate its scarce capital among a

    number of projects available, which involve geological, technological and economic

    uncertainties. In these situations, traditional methods of portfolio management based on the

    maximization of the portfolio net present value prove ineffective. This graduation thesis

    presents an alternative approach to these methods, based on the Theory of Preference or

    Certainty Equivalent Method, which combines techniques of Project Valuation with Decision

    Analysis, Utility Theory and Operational Research. This model allows the company to better

    understand and manage the risks involved in their investment decisions, facilitating the

    comparison between projects. Furthermore, it is adaptable to different levels of risk aversion.

    The theoretical framework is followed by a practical experiment in a twenty-three oil and gas

    exploration projects portfolio, whose results and sensitivity analysis are presented in the last

    two chapters of this thesis.

    Keywords: Decision Analysis, Portfolio Management, Oil Exploration

  • LISTA DE ILUSTRAES

    Figura 1. Matriz energtica mundial (2008) ............................................................................. 16

    Figura 2. Fluxo de caixa de um projeto de E&P tpico ............................................................ 25

    Figura 3. Mapa das bacias sedimentares brasileiras ................................................................. 26

    Figura 4. Produo de petrleo no Brasil (em kbpd) ................................................................ 27

    Figura 5. ndice de reposio de reserva e ndice de sucesso histrico no Brasil .................... 28

    Figura 6. Histrico e metas de produo de petrleo domstica pela Petrobras (em kbpd) ..... 29

    Figura 7. Funo utilidade exponencial .................................................................................... 41

    Figura 8. Representao das estimativas de volume P10, P50 e P90 ....................................... 49

    Figura 9. Medida de Tolerncia ao Risco (TR) ........................................................................ 56

    Figura 10. Curva de produo para o Projeto 1 (em kboepd) ................................................... 66

    Figura 11. Representao da situao de incerteza enfrentada pela empresa e fluxo de caixa

    nos casos de sucesso e fracasso ................................................................................................ 71

    Figura 12. Anlise de sensibilidade do VPL (milhes de US$) ao preo de petrleo

    (US$/barril) assumido............................................................................................................... 82

  • LISTA DE TABELAS

    Tabela 1. Contabilidade de um barril de petrleo (US$/barril) ................................................ 50

    Tabela 2. Lista de projetos disponveis .................................................................................... 59

    Tabela 3. Fluxo de caixa para um projeto de E&P ................................................................... 63

    Tabela 4. Demonstrativo de resultado para um projeto de E&P .............................................. 63

    Tabela 5. Investimentos em explorao por projeto ................................................................. 64

    Tabela 6. Investimentos em desenvolvimento por projeto ....................................................... 65

    Tabela 7. Perfil de produo de cada projeto ........................................................................... 66

    Tabela 8. Custo fixo para cada projeto ..................................................................................... 67

    Tabela 9. Custo varivel para cada projeto............................................................................... 68

    Tabela 10. Valor presente lquido por projeto .......................................................................... 69

    Tabela 11. Situaes apresentadas ao entrevistado .................................................................. 73

    Tabela 12. VME, EC e PR de cada projeto .............................................................................. 74

    Tabela 13. Portflio timo no caso base ................................................................................... 78

    Tabela 14. Portflio timo utilizando o mtodo do VME ........................................................ 80

    Tabela 15. Sensibilidade do portflio timo ao preo de petrleo ........................................... 83

    Tabela 16. Sensibilidade do portflio timo taxa de desconto .............................................. 84

    Tabela 17. Sensibilidade do portflio timo averso ao risco ............................................... 85

    Tabela 18. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 1 .................................................. 93

    Tabela 19. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 2 .................................................. 94

    Tabela 20. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 3 .................................................. 95

    Tabela 21. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 4 .................................................. 96

  • Tabela 22. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 5 .................................................. 97

    Tabela 23. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 6 .................................................. 98

    Tabela 24. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 7 .................................................. 99

    Tabela 25. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 8 ................................................ 100

    Tabela 26. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 9 ................................................ 101

    Tabela 27. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 10 .............................................. 102

    Tabela 28. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 11 .............................................. 103

    Tabela 29. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 12 .............................................. 104

    Tabela 30. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 13 .............................................. 105

    Tabela 31. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 14 .............................................. 106

    Tabela 32. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 15 .............................................. 107

    Tabela 33. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 16 .............................................. 108

    Tabela 34. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 17 .............................................. 109

    Tabela 35. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 18 .............................................. 110

    Tabela 36. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 19 .............................................. 111

    Tabela 37. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 20 .............................................. 112

    Tabela 38. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 21 .............................................. 113

    Tabela 39. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 22 .............................................. 114

    Tabela 40. Modelo de fluxo de caixa descontado Projeto 23 .............................................. 115

  • LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

    ANP Agncia Nacional do Petrleo, Gs Natural e Biocombustveis

    Boe Barris de leo equivalente (medida de volume de gs natural)

    CMePC Custo mdio e ponderado de capital

    DRE Demonstrativo de resultado

    EC Equivalente Certo

    E&P Explorao e Produo

    FCE Fluxo de caixa esperado

    IN Investimento inicial

    Kbpd Milhares de barris por dia

    Kboepd Milhares de barris de leo equivalente por dia

    LAIR Lucro antes de imposto de renda

    LAJIR Lucro antes de juros e imposto de renda

    Mboe Milhes de barris de leo equivalente

    PR Prmio de Risco

    TIR Taxa Interna de Retorno

    US$ Dlares americanos

    VME Valor monetrio esperado

    VPL Valor presente lquido

  • SUMRIO

    1 INTRODUO .............................................................................................................. 15

    1.1 MOTIVAES PARA O DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO ............................................. 15

    1.2 OBJETIVOS E ESCOPO DO TRABALHO .............................................................................. 17

    1.3 CARACTERIZAO DA EMPRESA .................................................................................... 18

    1.4 DESCRIO DO ESTGIO ................................................................................................ 18

    1.5 ORGANIZAO DO TRABALHO ....................................................................................... 19

    2 A INDSTRIA DO PETRLEO .................................................................................. 20

    2.1 O PROCESSO DE EXTRAO DO PETRLEO ................................................................ 21

    Explorao........................................................................................................................ 21

    Desenvolvimento ............................................................................................................... 22

    Produo .......................................................................................................................... 23

    2.2 O PETRLEO NO BRASIL ........................................................................................ 25

    A importncia do setor ..................................................................................................... 29

    Regulao ......................................................................................................................... 29

    As Rodadas da Licitao da ANP..................................................................................... 30

    Contratos de concesso .................................................................................................... 31

    Tributao ........................................................................................................................ 31

    3 REFERENCIAL TERICO ......................................................................................... 33

    3.1 VALOR PRESENTE LQUIDO ............................................................................................ 33

    Fluxo de caixa esperado ................................................................................................... 34

    Taxa de desconto .............................................................................................................. 35

    3.2 TEORIA DA UTILIDADE ................................................................................................... 38

    O equivalente certo ........................................................................................................... 39

    Determinao da curva de utilidade e equivalente certo ................................................. 40

    3.3 ANLISE DE DECISO DE INVESTIMENTOS ..................................................................... 42

    A noo de investimento ................................................................................................... 42

    Seleo de projetos ........................................................................................................... 42

    Avaliao de projetos em situao de risco ..................................................................... 45

  • Risco e seleo de projetos ............................................................................................... 46

    3.4 CONCEITOS IMPORTANTES NA INDSTRIA DO PETRLEO ............................................... 47

    Definio de reservas e recursos potenciais .................................................................... 47

    Estimativa de recursos...................................................................................................... 48

    Contabilidade na indstria de petrleo ............................................................................ 49

    3.5 ANLISE DE DECISO NA INDSTRIA DE PETRLEO ....................................................... 51

    Risco exploratrio ............................................................................................................ 51

    Risco tecnolgico .............................................................................................................. 52

    Risco econmico e regulatrio ......................................................................................... 53

    Mtodos tradicionais de anlise de investimento no setor de E&P ................................. 54

    Teoria da Preferncia ou Mtodo do Equivalente Certo ................................................. 55

    4 DESCRIO DO PROBLEMA ................................................................................... 58

    4.1 CARACTERSTICAS DO PROBLEMA ................................................................................. 58

    4.2 DELIMITAO DO ESCOPO ............................................................................................. 60

    5 ABORDAGEM ............................................................................................................... 61

    5.1 CLCULO DO VALOR PRESENTE LQUIDO DOS PROJETOS .............................................. 61

    5.2 CLCULO DO EQUIVALENTE CERTO .............................................................................. 70

    5.3 SELEO DOS PROJETOS ................................................................................................ 75

    6 RESULTADOS ............................................................................................................... 77

    6.1 RESULTADOS OBTIDOS ................................................................................................... 78

    6.2 ANLISE DE SENSIBILIDADE .......................................................................................... 80

    Preo do petrleo ............................................................................................................. 81

    Taxa de desconto .............................................................................................................. 83

    Coeficiente de averso ao risco ........................................................................................ 84

    7 CONCLUSO ................................................................................................................. 86

    7.1 CONCLUSES ................................................................................................................. 86

    7.2 SUGESTES PARA TRABALHOS FUTUROS ........................................................................ 87

    7.3 FINAL ............................................................................................................................ 88

    BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................... 89

    ANEXO A ................................................................................................................................ 92

  • 15

    1 INTRODUO

    Este captulo apresenta o objetivo deste trabalho e uma breve introduo ao tema, mostrando

    o contexto em que o mesmo foi desenvolvido e sua relevncia.

    1.1 MOTIVAES PARA O DESENVOLVIMENTO DO TRABALHO

    O petrleo tem ganho relevncia no Brasil e no mundo nas ltimas dcadas, ao se tornar a

    principal fonte de energia do planeta e uma das principais fontes de receita para dezenas de

    pases nos mais diversos continentes. Atualmente, os derivados de petrleo respondem por

    35,3% da matriz energtica mundial 1 e ainda no h indcios que comprovem que este quadro

    possa mudar num horizonte prximo, a despeito das constantes discusses sobre a sua

    disponibilidade no longo prazo.

    Segundo estudo do Departamento de Energia dos Estados Unidos (EIA), o consumo mundial

    de petrleo deve atingir 118 milhes de barris por dia em 2030 (comparado a 84 milhes em

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