Anais do XX Encontro de Iniciação Científica – ISSN 1982-0178

Anais do V Encontro de Iniciação em Desenvolvimento Tecnológico e Inovação – ISSN 2237-0420

22 e 23 de setembro de 2015

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 al-guns países, educação do território brasileiro, institui-ções 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 de-senvolver 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 Opera-cional.

A Avaliação de Custos Completos - ACC é uma me-todologia 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 defi-ne-se a situação-problema e a formulação matemáti-ca 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, sobretu-do aqueles relacionados com a temática ambiental, auxiliando no processo de tomada de decisão.

3. METODOLOGIA A ferramenta Avaliação de Custos Completos possi-bilita analisar os fatores técnico-econômicos, ambien-tais, sociais e políticos com a mesma importância.

Os fatores necessários para um processo de tomada de decisão podem ser identificados e tratados visan-do satisfazer os conceitos de desenvolvimento sus-tentável 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 pos-sibilitam que cada Elemento de Análise seja avaliado de acordo com as opções disponíveis. As alternati-vas são consideradas por valores percentuais vari-ando da melhor (100%) a pior alternativa (25%), com a seguinte classificação: Excelente (100%), Satisfató-ria (75%), Regular (50%), Insatisfatória (25%).

Os fatores considerados devem ter a mesma impor-tância 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 importân-cia (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 meto-dologia Avaliação de Custos Completos, a Tabela 1

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destaca um exemplo numérico apresentando o Fator considerado com os Elementos de Análise, seus res-pectivos pesos e alternativas, a Valoração do Ele-mento de Análise e a Valoração do Fator.

Tabela 1. Exemplo numérico da tabela de Custos

Completos.

Símbolo KFC

A 10,00

B 13,33

A 20,00

C 3,33

C 1,66

A 15,00

B 10,00

73,32

75% 100%

PONTUAÇÃO TOTAL DO FATOR CONSIDERADO

Elemento 5

Elemento 6

Valoração

Final

atribuída ao

elemento de

análiseElemento de Análise

Elemento 1

15

Elemento 2

Elemento 3

Elemento 4

Elemento 7

FATOR CONSIDERADOPeso do Elemento de

Análise 25% 50%

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 Valo-ração C). É destacado o cálculo feito para a Valora-ção do Elemento de Análise 1, obtido pela Equação 4.

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 desenvol-vimento 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 ava-liar a viabilidade de uma usina, pois normalmente eram considerados apenas aspectos ligados ao in-vestimento, construção da usina e seu retorno finan-ceiro; entretanto, há necessidade de considerar ou-tros 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 vis-ta 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 ca-racterizassem de maneira que os Elementos de Aná-lise estivessem relacionados com os fatores técnico-econômico, ambiental e social.

Portanto, para o fator ambiental foram escolhidos os seguintes Elementos de Análise: degradação da fau-na, 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 tem-po 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 so-cial e contribuição para a qualidade de vida.

Para esta análise, foram construídas 12 tabelas se-guindo o modelo da Tabela 1.

Desta forma, os dados obtidos encontram-se na Ta-bela 2.

Tabela 2. Resultado da análise Fator/Usina.

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.

4.1.1. Análise das Usinas em cada Região do Brasil Para este estudo, foram utilizados apenas dois Ele-mentos de Análise: custo e produção de energia. Vale salientar que dados sobre os custos de cada tipo de energia para cada região não foram encon-trados e, portanto, esses valores foram estimados tendo em vista que o custo da energia é inversamen-te proporcional à sua produção.

Por meio da comparação das quatro usinas aqui es-tudadas entre as cinco regiões do Brasil, foi possível determinar, em cada caso, a opção mais viável para um possível investimento, representada na Tabela 3.

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Tabela 3. Resultado da análise Usina/Região.

Como pode ser observado na Tabela 3, não foi pos-sível analisar a viabilidade da usina nuclear entre todas as regiões já que esta modalidade só é encon-trada na região Sudeste. Mas, se comparada às ou-tras 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 valora-ção e, portanto, a melhor opção de investimento foi a região Sudeste, assim como para a usina hidrelétri-ca.

4.2. ACC para o fator técnico-econômico entre

cinco países Além da abordagem ambiental, a Avaliação de Cus-tos Completos foi empregada em outros temas. Den-tre 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 turis-tas 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 econo-micamente ativa.

Tabela 4. Resultado da valoração dos países.

A partir da Tabela 4 percebe-se que o país que pos-sui maior eficiência no quesito técnico-econômico, de acordo com os elementos de análise estudados, é os Estados Unidos.

4.3. 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 su-perior 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 2012.

4.3.1. Percentual de docentes com curso superior Os dados utilizados neste estudo indicam o percen-tual de docentes com curso superior na educação infantil (creche e pré-escola), no ensino fundamental, no ensino médio, na educação profissional, na edu-cação de jovens e adultos, na educação especial, por localização e dependência administrativa, segmenta-dos 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 re-giões 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.

4.3.2. Instituições que Fornecem Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Engenharia de Produção Este estudo teve como objetivo avaliar algumas insti-tuições 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, quanti-dade de docentes permanentes entre 2010 e 2012, quantidade de teses, quantidade de dissertações, quantidade de artigos com avaliação qualis A e quan-tidade de artigos com avaliação qualis B.

Como se pode observar na Tabela 6, a UFMG obte-ve a melhor valoração e foi considerada superior se-

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gundo os critérios estabelecidos para o curso de En-genharia 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 Produ-

ção.

UFMG 86,45 49,97

UFPE 48,94 60,40

UFPR 49,99 42,69

UTFPR 28,12 47,91

UNIFEI 59,37 53,11

Engenharia

elétricaINSTITUIÇÃO

Engenharia de

produção

4.3.3. 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 Universi-dade, 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, se-guida da Engenharia Elétrica.

4.3.4. Notas do PISA O PISA, Programa Internacional de Avaliação de Alunos, é uma rede mundial de avaliação de desem-penho escolar. O estudo em questão almejou deter-minar o país mais eficiente em relação às notas obti-das 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 2012.

Tabela 8. Resultado das análises do PISA 2009 e

2012.

2009 2012

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

PaísValoração Total

Por meio da utilização do ACC juntamente com os dados do PISA 2009 e 2012, pode-se concluir atra-vés 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 contabili-zar os custos provenientes de impactos ambientais causados por um empreendimento.

Este estudo proporcionou um grande conhecimento em relação à ferramenta Avaliação de Custos Com-pletos, bem como o Microsoft Excel. Além disso, as diversas pesquisas possibilitaram uma melhor com-preensão 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.

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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 sustentabi-lidade do biodiesil com uso da Análise de Custos Completos. Espaço e Energia, n. 11, p. 14-23.

[3] INEP. Indicadores Educacionais. (2013), Dispo-nível em: <http://portal.inep.gov.br/indicadores-educacionais>. Acesso em: 05 out. 2014.

[4] CAPES. Resultado da Avaliação Trienal 2013. (2013), Disponível em: <http://www.avaliacaotrienal2013.capes.gov.br>. Acesso em: 12 nov. 2014.