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Anlise da Eficincia Porturia usando a Metodologia da Anlise

Envoltria de Dados (DEA)

Gabriel Campos Pires (Universidade Federal de Santa Catarina)

Vanina Macowski Durski Silva (Universidade Federal de Santa Catarina)

Resumo Este trabalho apresenta o estudo da eficincia relativa de determinados portos utilizando-se do mtodo da anlise envoltria de dados (Data Envelopment Analysis DEA). No decorrer do trabalho so apresentados os portos escolhidos para o estudo, bem como as variveis definidas (inputs e outputs) para a modelagem e o modelo matemtico baseado em programao linear. Na sequncia, apresenta-se a eficincia relativa obtida em cada porto em anlise e, a partir do benchmarking, uma comparao entre os portos realizada, propondo mudanas com o objetivo de otimizar as operaes porturias. Palavras-chave: Eficincia Porturia; Data Envelopment Analysis; Benchmarking.

1 INTRODUO O transporte martimo tem sido o agente responsvel pela globalizao desde a poca das grandes navegaes no sculo XV. Sua importncia tem aumentado cada vez mais, sendo que em 2013 o transporte aquavirio foi responsvel pela movimentao de 9,2 bilhes de toneladas de cargas transportadas mundialmente. O modal protagonista do comrcio e da economia global, transportando cerca de 80% do comrcio mundial em volume e mais de 70% do comrcio global em valor (UNITED NATIONS CONFERENCE ON TRADE AND DEVELOPMENT UNCTAD, 2013).

No Brasil, a importncia do modal em relao ao transporte de cargas equivalente importncia mundial. O modal martimo apresenta-se como o principal meio de escoamento da produo nacional para os diferentes parceiros econmicos do Brasil e tambm como um modal fundamental de transporte em territrio nacional. Esse transporte em territrio nacional denomina-se cabotagem, que funciona como efetivo substituto ao j saturado transporte rodovirio e ao precrio modal ferrovirio. Segundo dados elaborados pela Agncia Nacional de Transportes Aquavirios (ANTAQ) o modal martimo foi responsvel no ano de 2013 por 98% das exportaes em toneladas e 84% das exportaes nacionais em valor (dlares) (ANTAQ, 2014).

O transporte aquavirio brasileiro ainda sofre com baixa eficincia relacionada principalmente infraestrutura e movimentao de cargas, agravado se a eficincia do sistema nacional for comparada sistemas internacionais. possvel visualizar essa lacuna entre os portos brasileiros e estrangeiros atravs do ndice de qualidade da infraestrutura do Global Competitiveness Report (GCR). A Figura 1

2

apresenta resultados de pases selecionados para o ano de 2014 e representa o desanimador quadro atual da estrutura porturia brasileira. O nmero anterior a cada pas indica a posio do mesmo no ranking, que envolve 144 pases, e os nmeros acima de cada barra referem-se s notas de cada pas. O Brasil posiciona-se atrs de todos os pases fundadores do grupo poltico de cooperao formado entre Brasil, Rssia, ndia, China e frica do Sul (BRICS), de alguns pases latino americanos, como Chile, Colmbia, Argentina e Mxico e tambm de alguns pases africanos como Senegal, Tanznia e Angola. Em relao pesquisa anterior, na qual o pas havia obtido a posio 131 de 148 pases pesquisados, houve uma pequena melhora de posies, porm a nota obtida foi a mesma que a nota atual.

Figura 1 - ndice de qualidade da infraestrutura porturia

Fonte: World Economic Forum (GCR, 2014).

Diante desse cenrio evidencia-se a necessidade da utilizao de alguma metodologia que alm de calcular a eficincia porturia tambm possa fornecer resultados acerca de melhorias a serem realizadas. A metodologia a ser empregada neste trabalho para o clculo da eficincia nos portos brasileiros ser a Anlise Envoltria de Dados (Data Envelopment Analysis, DEA), brevemente resumida como um mtodo baseado em programao linear, cujo objetivo medir a eficincia de unidades de deciso, fornecendo dados quantitativos sobre possveis direes a serem tomadas para a melhoria dessas unidades, quando se encontram ineficientes. Sendo assim, o presente trabalho tem por objetivo propor um modelo matemtico, com uso do mtodo DEA, para avaliar a eficincia relativa de portos e terminais porturios, no intuito de auxiliar no planejamento e tomada de deciso relacionadas rea aquaviria. Para isso, foi realizada reviso bibliogrfica relacionada temtica deste trabalho, selecionando as principais variveis a serem consideradas

6,8 6,7 6,5 6,5 6,4

5,7 5,7 5,6 5,3 5,3

5 4,9 4,6

4,4 4,3 4 3,9

3,7 3,7 3,3

2,7 2,7

0

1

2

3

4

5

6

7

8

3

na eficincia de um terminal porturio. Ao mesmo tempo, foram contatadas autoridades porturias no intuito de realizar parcerias e obter os dados necessrios para a insero no modelo a ser desenvolvido. Este artigo est organizado da seguinte maneira: a seo 2 contm o referencial terico envolvendo a definio de desempenho/eficincia e um panorama da eficincia de alguns portos, a seo 3 apresenta o mtodo da Anlise Envoltria de Dados e na seo 4 apresentado o estudo de caso proposto neste trabalho, incluindo a determinao das diferentes variveis para mensurao da eficincia porturia dos portos definidos para o estudo, alm da modelagem do problema. vlido citar que para a resoluo do problema foi utilizado o software Frontier Analyst Application. Na seo 5 realizada uma anlise dos resultados, comparando os valores obtidos atravs do benchmarking, propondo solues para otimizar as operaes. Por fim, na seo 6 apresentam-se as concluses obtidas pelo mtodo desenvolvido e a bibliografia utilizada. 2 FUNDAMENTAO TERICA Este captulo apresenta o referencial terico relativo a conceitos de eficincia, eficincia porturia bem como um panorama dos portos. 2.1 Definio de eficincia Segundo Reinaldo (2002), a anlise da eficincia das organizaes um tema que sempre despertou o interesse de pesquisadores, principalmente devido s dificuldades encontradas para medi-las. Estas anlises so imprescindveis no sentido de identificar os fatores negativos e os problemas existentes nas organizaes, visando extingui-los ou, pelo menos, ameniz-los. Desse modo, procura-se obter uma eficincia ideal, otimizando-se insumos e produtos utilizados nos processos. Eficincia pode ser definida como sendo o quanto aquilo que foi medido se aproxima do valor esperado ou quantidade de referncia (PEARSON, 1993). Segundo Rios e Maada (2006), a eficincia a comparao entre o que foi alcanado (outputs) e o mximo valor que poderia ser alcanado a partir de recursos utilizados (input). Conforme Clark et al. (2001), a eficincia porturia um importante fator para os custos de transporte. Os autores afirmam ainda que se a eficincia de um porto aumentada de 25 para 75 por cento, os custos de transporte podem ser reduzidos em at 12 por cento. Portos ineficientes encarecem o transporte pelo excesso de manuseio das cargas. Merk e Dang (2012) sugerem que a eficincia porturia importante indicador da performance de um porto e concluem que quanto mais eficiente for o porto, menores sero os custos envolvidos e maior ser a facilidade de importao e exportao de determinado pas. Para Pearson (1993), a eficincia tcnica mede a proximidade entre a quantidade de produto produzida por uma empresa e a quantidade mxima de produtos que aquela empresa poderia gerar, dado o nvel de insumos que pratica, ou usando a mnima quantidade de insumos suficiente para produzir determinado nvel de produto. Essa definio pode ser relacionada para o presente trabalho levando em conta que o clculo da eficincia relativa dos portos, podem ser calculados com orientao aos inputs, minimizando os inputs mantendo os outputs constantes ou orientado aos outputs, maximizando os outputs mantendo os inputs constantes.

4

2.2 Panorama de eficincia de alguns portos Costa (2015), ao analisar a movimentao de carga medida em Twenty-foot Equivalent Unit (TEU)1, considera Xangai, Cingapura, Shenzhen, Hong Kong, Busan, Ningbo, Qingdao, Guangzhou, Dubai e Tianjin os dez portos mais importantes do mundo, enquanto destaca que a extraordinria ascenso econmica chinesa, com sete dos dez principais portos, e consequentemente seu protagonismo no comrcio mundial fez com que os portos s margens do Pacfico finalmente ultrapassassem os terminais beira do Atlntico nas transaes de exportao/importao.

Merk e Dang (2012) calculam a eficincia global de portos nos segmentos de contineres e granis usando alguns mtodos, dentre eles o DEA. Os valores da eficincia global para alguns dos dez principais portos2 propostos por Oliveira (2003) dentro de uma escala de 0 at 1, sendo 0 um terminal ineficiente e 1 um eficiente. No quesito terminais de contineres so: Hong Kong e Guangzhou entre 0,700 e 0,800; Xangai e Shenzhen, entre 0,600 e 0,700; Busan, entre 0,500 e 0,600. Para terminais especializados em petrleo os valores so: Qingdao, entre 0,500 e 0,600; Hong Kong e Ningbo, entre 0,400 e 0,500. Os dez principais portos brasileiros no comrcio exterior (avaliadas no ano 2012) em valor movimentado (em US$ bilhes) foram: Santos (63,8), Vitria (23,9), Itagua (23,4), Paranagu (18,5), So Lus (13,9), Rio Grande (12,3), Rio de Janeiro (8,8), Itaja (7,9), Maca (6,8) e So Francisco do Sul (5,2). Mesmo sendo os maiores portos brasileiros, esses terminais ainda sofrem com problemas de acesso, falta de ptios para caminhes, profundidade inadequada e necessidade de mais beros de atracao. Como exemplo, caminhoneiros que pretendem descarregar no maior porto brasileiro, Santos, chegam a ficar 24 horas parados na estrada por falta de ptios para estacionamento (Acesso a terminais maior problema nos 10 principais portos brasileiros G1, 2013). Vendramini (2012) avalia os 12 melhores portos pblicos brasileiros em quesitos como possibilidade de expanso, quantidade de linhas frreas que acessam o porto, produtividade da infraestrutura porturia, quantidade de faixas de acesso rodovirio ao porto, dentre outros. As notas, dentro de uma escala de 1 a 10 sendo 1 a nota mnima e 10 a nota mxima, para os cinco melhores portos so: Santos, 7,61; Itagua, 5,68; Paranagu, 4,18; Itaja, 3,89 e Vitria, 3,73. A regio sul do Brasil conta com 11 portos, e no ano de 2015 foram movimentadas 84.554,559 toneladas de cargas, o que representa 13,38% da movimentao total brasileira (ANTAQ, 2016). Essa quantia de toneladas movimentadas, foram distribudas em 35,76% para o estado do Paran, 31,56% para Santa Catarina e 32,68% para Rio Grande do Sul. Os terminais porturios da regio so divididos entre pblicos e privados, sendo 7 pblicos e 4 privadas. Dentre os 10 maiores movimentadores de contineres do Brasil, a regio Sul conta com 5 portos, o que representa 50% dos portos nacionais, sendo 4 desses entre os 5 primeiros, representando uma importncia significativa na movimentao desse tipo de carga no territrio nacional. Paranagu foi o que mais movimentou, 8.858.782 de toneladas. S a regio Sul, contribuiu com 32,66% de toda a movimentao brasileira, comprovando a significncia da escolha dessa regio para a continuidade deste trabalho.

1 Medida standard utilizada para calcular o volume de um continer - unidade equivalente a 20 ps (LUIZ,

2013). 2 Xangai, Ningbo, Singapura, Hong Kong, Roterd, Anturpia, Hamburgo, Le Havre, Los Angeles e Nova York

5

Visto a definio de eficincia e os cenrios porturios nacional e internacional, parte-se na sequncia para a explicao do mtodo para clculo da eficincia utilizado neste trabalho. 3 ANLISE ENVOLTRIA DE DADOS - DEA A anlise envoltria de dados DEA uma tcnica de programao matemtica baseada em programao linear desenvolvida inicialmente por Charnes, Cooper e Rhodes (1978) com o objeto de analisar o desempenho, em termos de eficincia relativa, de diferentes unidades tomadoras de deciso (Decision Making Units DMUs) tendo como base um conjunto de recursos (inputs) e produtos (outputs). Pode-se entender melhor olhando para um exemplo: Com a economia voltil em que vivemos, as empresas tm como principal objetivo maximizar o lucro (output) com o mnimo de investimentos possveis (input). Selecionando 10 empresas do setor de energia eltrica brasileira, essas empresas so chamadas de Unidades Tomadoras de Decises (DMUs), e toma-se como dados de entrada: Ativo Circulante e Ativo no Circulante, que so os dois tipos de investimento da empresa, e como output: Lucro no ms. O mtodo faz a relao de cada eficincia individual entre todas as eficincias gerais, resultando em uma eficincia relativa para cada empresa analisada. Os resultados geram uma comparao entre empresas, por exemplo: embora a empresa 1 tenho um lucro menor, ela pode ser mais eficiente por ter um investimento menor, entre outros casos. A avaliao de desempenho tem por objetivo refletir como dado sistema funciona e, para compreender os mtodos de anlise de desempenho necessrio entender os fatores: produtividade, eficincia e eficcia. Alm desses, importante definir os fatores de escala e a fronteira de produo ligado eficincia (SOUZA, 2010). Os fatores de escala so as respostas da produo ao aumento da quantidade de recursos (inputs), podendo ser divididos em constantes ou variveis. Os fatores constantes indicam que a quantidade de recursos (inputs) aumentar ou diminuir proporcionalmente quantidade dos produtos (outputs). A determinao da eficincia das unidades tomadoras de decises (DMUs), quando apresentam apenas um produto (output) ou fator de produo, obtida atravs da relao entre as quantidades de produto (output)/recurso (input). Quando o processo envolve mltiplos produtos (outputs) e recursos (inputs), a obteno da eficincia mais complexa, e, frequentemente, utiliza mtodos de fronteira de produo determinstica ou estocstica, que medem a produtividade tcnica de processos com mltiplos produtos (outputs) e recursos (inputs). A medida de eficincia usualmente utilizada uma razo entre a soma ponderada de outputs e inputs sujeitas as seguintes restries:

1

1

= k = 1,...,N,

n

jk jk

jk

m

ik ik

i

W OUTPUT

EFICINCIA

V INPUT

(1)

6

1

1

. . :

k = 1,...,N,

n

jk jk

j

m

ik ik

i

s a

W OUTPUT

V INPUT

(1.1)

0, iikV (1.2)

0, jjkW (1.3)

Fonte: Wang et al. (2004)

em que Vik o peso unitrio do input i e Wjk o peso unitrio do output j para a unidade estudada k. Sob esta notao, h N unidades estudadas, m variveis de input e n variveis de output. Para cada unidade estudada, determina-se o conjunto de pesos que lhe d maior eficincia possvel. Na medida bsica tradicional de eficincia, os pesos so supostos para serem uniformes atravs dos inputs e outputs para todas DMUs. Segundo Saha e Ravisankar (2000), o mtodo DEA seleciona os pesos que maximizam o resultado da eficincia de cada DMU sob as circunstncias de que nenhum peso seja negativo, que toda a DMU possa usar o mesmo jogo de pesos para avaliar sua prpria relao da eficincia e que a resultante desta no exceda 1. A caracterstica chave dos modelos DEA a de que os pesos so tratados como desconhecidos. Eles sero escolhidos de forma a maximizar a eficincia da unidade observada. A eficincia desta unidade ser igual a um, caso a mesma seja eficiente em relao s outras unidades, e ser menor do que um, se for ineficiente. Para uma DMU ineficiente, a soluo identifica as unidades eficientes que serviro de referncia quela. 3.1 Modelos H dois modelos clssicos do DEA, o modelo de Constant Return to Scale (CCR), que considera retornos de escala constantes, e o Banker, Charnes e Cooper (BCC), que considera retornos variveis de escala e no assume proporcionalidade entre inputs e outputs. 3.1.1 Modelo CCR O modelo CCR foi o modelo pioneiro em DEA (1978), operando com retornos constantes de escala. Esse modelo maximiza o quociente entre a combinao linear dos outputs e a combinao linear dos inputs, com a restrio de que para qualquer DMU, esse quociente no pode ser maior que 1, quando a unidade analisada tem eficincia relativa de 100%. J o modelo BCC considera situaes de eficincia de produo com variao de escala e no assume proporcionalidade entre inputs e outputs, ou seja, no CCR se os inputs forem dobrados, os outputs dobram tambm (BEZERRA, 2015). Devido ao modelo possuir retorno constante de escala, possvel verificar na Figura 2, que os dados observados geram uma reta. A Figura 2, representa o grfico da razo entre dados de entrada (input) e dados de sada (output), os pontos no grfico significam as DMUs analisadas, nesse caso, 8 DMUs. A T2 est na fronteira de produo, sendo uma DMU eficiente. Enquanto as demais em comparao T2 so ineficientes.

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Figura 2 - Fronteira de produo do modelo CCR

Fonte: Wang et al. (2004)

3.1.2 Modelo BCC Proposto por Banker, Charnes e Cooper (1984), o modelo BCC, tambm conhecido como Variable Return Scale (VRS), pressupe que as DMUs avaliadas apresentem retornos variveis de escala. O modelo determina uma fronteira VRS que considera retornos crescentes ou decrescentes de escala na fronteira eficiente. Considera que um acrscimo no input poder promover um acrscimo no output, no necessariamente proporcional, ou at mesmo um decrscimo. A principal caracterstica do modelo BCC, nada mais do que o modelo CCR incorporando a possibilidade de retornos variveis de escala, ou seja, o modelo BCC explicita uma fronteira de eficincia que admite retornos variveis de escala. Pelo fato de assumir retorno varivel de escala, antes o que era uma reta, modifica-se para um cone convexo. Na Figura 3, T1, T2 e T8 esto na fronteira de produo e so considerados eficientes, j as outras DMUs, as que no esto sobre a linha, so consideradas ineficientes. Um exemplo de melhoria da eficincia notvel nos pontos T3I e T3O, que no clculo da eficincia relativa, a DMU T3 no possui eficincia mxima, mas se seguir as orientaes voltando-se para o input (diminuir o input para continuar produzindo a mesma quantidade de output), ela atinge a fronteira e assim 100% de eficincia. O mesmo processo pode ser feito com a orientao ao output, que com um mesmo input possvel aumentar o output, atingindo assim a fronteira de eficincia mxima.

Figura 3 - Fronteira de produo do modelo BCC

8

Fonte: Wang et al. (2004)

Segundo Paiva (2000), algumas diferenas fundamentais entre os dois modelos incluem a superfcie de envelopamento e o tipo de projeo do plano ineficiente fronteira. Trabalhando com diferentes retornos de escala, geram fronteiras diferentes e valores de eficincia relativa. Ambos os modelos podem ser orientados para insumos ou produtos. No primeiro modelo a maior reduo equiproporcional do consumo para a produo observada, j para o segundo modelo, as projees dos planos observados sobre a fronteira buscam o mximo aumento equiproporcional de produo. 3.2 O mtodo DEA no setor porturio No setor porturio, o mtodo DEA apesar de j ter sido utilizado, ainda no muito explorado, possuindo poucos estudos no setor porturio nacional. Roll e Hayuth (1993) foram os pioneiros a utilizarem o DEA em portos, mostrando como esta tcnica poderia ser usada com dados operacionais disponveis nos portos. Esse primeiro estudo foi feito utilizando dados hipotticos para vinte DMUs com o objetivo de demonstrar como suas eficincias poderiam ser mensuradas e otimizadas. Nesse estudo os dados de entrada (inputs) foram: nvel de servio, movimentao de carga, satisfao do usurio e nmero de atracaes; e os dados de sada (output) foram: total do capital investido, nmero de funcionrios e tipos de carga. Quatro dos vinte portos atingiram eficincia de 100%. Em estudo mais recente, Culliname et al. (2004), utilizaram a tcnica de DEA nos modelos CCR e BCC para medir a eficincia de 25 dos 30 maiores terminais de contineres do mundo no perodo de 1992 at 1999. Como inputs os autores utilizaram o tamanho total do bero, rea do terminal, nmero de guindastes de bero, nmero de straddle carriers3, e o nmero de guindastes de ptio. O nico output foi o nmero de TEUs movimentados. Com o CCR, os portos de Keelung, Nagoya, Colombo, Los Angeles e Kaohsiung foram os que obtiveram maior

3 Equipamento utilizado por alguns terminais para movimentar um continer no ptio.

9

eficincia e no modelo BCC, alm dos citados anteriormente, tambm se destacaram os portos de Tanjunk Priok, New York, Singapura e Hong Kong. No mesmo ano (2004), Turner et al. assim como Culliname et al., mediram a eficincia dos vinte e seis maiores terminais de contineres da Amrica do Norte (Estados Unidos e Canad) no perodo de 13 anos. Os inputs selecionados foram: a rea do terminal e o nmero de guindastes e tamanho do bero, j o nico output, foi o nmero de TEU movimentado. Os portos foram divididos em trs grupos, separados por regio. Com os resultados obtidos, observou-se que os terminais da Costa do Golfe tiveram um crescimento significante entre os anos de 1992 a 1997, os terminais da Costa Oeste tiveram pequeno crescimento durante todo o perodo de estudo e o terceiro grupo, da Costa Leste, no obtiveram crescimento nos primeiros nove anos de estudo, mas que nos ltimos quatro anos apresentou um leve crescimento. Duas informaes importantes a serem retiradas desse estudo: os autores utilizaram outro output, toneladas movimentadas, que apresentou uma alta correlao com o nmero de TEU movimentado, assim utilizou-se apenas o nmero de TEU movimentado e que aps encontrado o resultado, utilizaram a eficincia relativa obtida como varivel na Regresso Tobit, mostrando que entre as variveis de entrada e sada, o tamanho do terminal tem alta relao com a eficincia do mesmo. Segue o Quadro 1, que sintetiza a fundamentao terica e apresenta os estudos que utilizaram o mtodo DEA aplicados ao setor porturio. possvel notar que a minoria desses estudos foi realizada no Brasil, o que infelizmente demonstra a escassa utilizao desse mtodo para o setor.

Quadro 1 - Resumo dos Estudos no Setor Porturio.

Autores Modelo Pas

ROLL e HAYUTH (1993) CCR -

MARTINEZ - BUDRIA et al. (1999) BCC Espanha

TONGZON (2001) CCR Mundo

VALENTINE e GRAY (2001) CCR Mundo

ITOH (2002) CCR e BCC Japo

SERRANO e CASTELLANO (2003) BCC Espanha

TURNER et al. (2004) - EUA e Canad

CULLINAME et al (2004) CCR e BCC Mundo

RIOS (2005) CCR e BCC Mercosul

WANKE (2016) BCC Brasil

Fonte: Adaptado de Wang et al. (2004)

O presente trabalho possui semelhana com o de SERRANO e CASTELLANO (2003) pelo fato de considerar a mesma varivel de sada (output), no caso a quantidade de carga movimentada (em toneladas) e os 3 dados de entrada (input) acrescido de outras variveis consideradas importantes para o estudo (calado e nmero de beros). Possui semelhana tambm no modelo DEA escolhido para o mtodo utilizado no estudo em questo. 4 ESTUDO DE CASO

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Este tpico compreende a construo do modelo considerando os primeiros levantamentos sobre os portos a serem utilizados no estudo, bem como as variveis selecionadas atravs de revises da literatura e de contatos efetuados com terminais porturios parceiros do estudo.

4.1 Definio das variveis selecionadas Para definir com preciso as variveis mais significativas para a modelagem do estudo, buscou-se na literatura trabalhos com temas similares ao clculo da eficincia porturia que utilizaram, ou no, o mtodo DEA. Aps a varredura, foi possvel identificar os inputs e outputs utilizados por diversos autores (TONGZON, 2001; ITOH, 2002; BARROS E MANAGI, 2008; NIGRA, 2010; JNIOR, 2010; WANKE, 2002; CULLINAME et al., 2004):

Quadro 2 Variveis utilizadas em trabalhos acadmicos sobre eficincia porturia

Inputs Outputs

Nmero de guindastes Movimentao em TEU's

Nmero de beros Movimentao h/navio

Nmero de rebocadores Movimentao em toneladas

Nmero de funcionrios Quantidade de navios atendidos

rea do terminal

Tempo de espera

Extenso de beros

Nmero de gruas

Calado

Capacidade Esttica (TEU)

Nmero de gates

Fonte: Autor, 2016.

Percebe-se ao analisar o Quadro 2, que diferentes fatores foram considerados nos campos inputs e outputs nas anlises realizadas at ento, pois portos so provedores de diferentes atividades de servio. Conclui-se ento que a medida da eficincia do porto no pode ser atribuda ao todo apenas com base num nico indicador. Mltiplos inputs e outputs devem ser avaliados para que se obtenha uma eficincia porturia que possa ser atribuda as diferentes atividades desenvolvidas pelo porto. Com o intuito de definir as variveis mais significantes a partir tambm da viso de gestores porturio, realizou-se uma enquete a qual foi compartilhada entre profissionais brasileiros da rea. Nela, foram listadas as variveis encontradas na literatura e solicitado para os respondentes que definissem com pesos de 1 a 5, sendo 1 como pouco relevante e 5 muito relevante, sobre a importncia da varivel em questo para a operao porturia. Posteriormente, foi realizado o cruzamento de informaes entre a varredura do referencial bibliogrfico e as consideraes dos gestores, encontrando-se variveis em comum, as quais sero utilizadas para continuidade desse trabalho. So elas:

Quadro 3 Dados de entrada e sada para o estudo

Dados de entrada Dados de sada

Nmero de beros Movimentao de carga em toneladas

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Quantidade de Portineres

Calado

rea total de armazenagem

Extenso do cais

Fonte: Autor, 2016.

4.2 Portos selecionados para o estudo No presente trabalho os portos que sero analisados, so 6 portos da regio Sul, que como comentado anteriormente, dos 10 maiores portos de navios em movimentao de continer, 5 esto nessa regio, demonstrando a importncia da mesma para o comrcio brasileiro. Os portos selecionados compreendem 4 de Santa Catarina, so eles: TECON Imbituba, TUP Porto de Itapo, Porto de Navegantes (Portonave) e APM Itaja. Um do Paran e um do Rio Grande do Sul: TECON Paranagu e TECON Rio Grande respectivamente. Segue no Quadro 4 os portos selecionados para a anlise juntamente com os valores dos parmetros obtidos. Tais dados sero considerados para a modelagem do problema, posteriormente ser resolvido no software Frontier Analyst para obter as eficincias relativas.

Quadro 4 Infraestrutura dos Portos

Imbituba Itapo

Calado [m] 12,5 16

Equipamentos 2 6

Quantidade de Beros 2 2

rea Total [m2] 207 146

Extenso do cais [m] 660 630

Carga Movimentada [t] 430.552 6.060.502

Portonave APM Itaja

Calado [m] 14 14

Equipamentos 6 2

Quantidade de Beros 3 2

rea Total [m2] 360 75

Extenso do cais [m] 900 535

Carga Movimentada [t] 7.585.704 2.664.292

Paranagu Rio Grande

Calado [m] 12 12,5

Equipamentos 3 6

Quantidade de Beros 3 3

rea Total [m2] 303 830

Extenso do cais [m] 879 900

Carga Movimentada [t] 8.858.782 7.348.032

Fonte: Autor, 2016.

5 ANLISE DOS RESULTADOS

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Nesta seo so apresentados os valores das eficincias relativas obtidas com a aplicao dos dois modelos clssicos do mtodo DEA (CCR e BCC) nos portos da regio Sul. Alm disso, nesta seo, tambm realizada a anlise dos resultados. 5.1 Resultado do modelo CCR orientado aos outputs O clculo da eficincia foi orientado aos outputs baseado no fato de que os portos no pretendem diminuir sua rea de armazenamento, nem tanto diminuir o calado do bero de atracao, sendo valores j pr-estabelecidos. Portanto com a infraestrutura existente de cada porto pretende-se encontrar o valor ideal da quantidade de carga movimentada trabalhando com retornos constantes de escala. Esse modelo utilizado para calcular a eficincia produtiva. Foram encontradas duas DMUs eficientes (Porto de Itapo e TECON Paranagu) e quatro ineficientes (APM Itaja, Imbituba, Portonave, TECON Rio Grande).

Tabela 1 Tabela de eficincia CCR

DMUs Eficincia Condio

APM Itaja 99.10%

TECON Imbituba 7,3%

Porto de Itapo 100.00%

TECON Paranagu 100.00%

Portonave 85.20%

TECON Rio Grande 82.80%

Fonte: Autor, 2016.

Analisando as DMUs que no obtiveram eficincia mxima, fazendo uma comparao com as DMUs eficientes pelo Benchmarking (Itapo e TECON Paranagu) foi possvel obter os valores ideais da quantidade de movimentao de carga em cada porto para conseguir alcanar a fronteira de produo orientada ao output.

Tabela 2 Potenciais melhorias com o modelo CCR

DMUs Atual (t) Desejada (t) Variao

APM Itaja 2,664,292 2,687,491 0,87%

TECON Imbituba 430,552 5,905,854 1372%

Portonave 7,585,704 8,905,176 17,39%

TECON Rio Grande 7,348,032 8,877,339 20,81%

Fonte: Autor, 2016.

Analisando a Tabela 2 possvel notar que o porto de Imbituba nitidamente o menos eficiente entre todos em estudo, necessitando aumentar em mais que 1372% sua movimentao de carga, demonstrando assim uma superestrutura porturia muito mal utilizada. Se comparar o TECON Imbituba com a APM Itaja, pelo fato de possurem estrutura operacional prximas, a APM Itaja movimenta 6 vezes mais que o porto de Imbituba, demonstrando que com a mesma estrutura possvel movimentar quantidades de carga muito mais significativas, tornando Imbituba um porto ineficiente visto por esse aspecto.

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Figura 4 Janela de frequncia de comparao

Fonte: Software Frontier Analyst, 2016.

Quanto mais vezes a unidade for utilizada como referncia para o Benchmarking, mais provvel que ela seja uma unidade com timo desempenho operacional. Unidades que no forem utilizadas como base para comparao ou no possuem valores altos de eficincia, ou possuem combinaes incomuns de inputs e outputs, no sendo susceptveis a oferecerem as melhores prticas operacionais para unidades ineficientes. As unidades que mais aparecem como comparadoras, so chamadas de Lderes Globais os quais fornecem exemplo de boas prticas operacionais a demais unidades. Analisando a Figura 4 possvel notar que apenas TECON Paranagu e Porto de Itapo foram utilizados como referncia para as demais unidades no eficientes nesse modelo. 5.2 Resultado do modelo BCC orientado aos outputs Assim como calculado anteriormente, com orientao aos outputs, para o modelo BCC no ser diferente. Com o mesmo objetivo de produzir mais com os inputs utilizados agora utilizando retornos variveis de escala, sendo esse modelo utilizado para calcular a eficincia tcnica.

Tabela 3 Tabela de eficincia BCC

DMUs Eficincia Condio

APM Itaja 100.00%

Imbituba 100.00%

Itapo 100.00%

TECON Paranagu 100.00%

Portonave 85.60%

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TECON Rio Grande 82.90%

Fonte: Autor, 2016.

Como feito no modelo CCR, repete-se para o BCC a aplicao do Benchmarking comparando TECON Paranagu, considerando-o como o lder global que fornece um exemplo de boas prticas operacionais, com Portonave e TECON Rio Grande orientados aos outputs, para atingirem a fronteira de produo esses portos precisam aumentar sua quantidade de carga movimentada (em toneladas) mostrada na proporo mostrado na Tabela 4.

Tabela 4 Potencias melhorias com o modelo BCC

DMUs Atual (t) Desejada (t) Variao

Portonave 7,585,704 8,858,782 16,78%

TECON Rio Grande 7,348,032 8,858,782 20,56%

Fonte: Autor, 2016.

Analisando ainda o modelo em questo possvel obter a correlao entre as variveis de entrada com a varivel de sada, vendo ento quais parmetros possuem maior peso para o clculo da eficincia relativa. Visto isso, segue as respectivas correlaes, onde o nmero mais prximo de 1 representa alta correlao e valor negativo, correlao negativa.

Tabela 5 Correlao entre inputs e output

Carga Movimentada

Quantidade de beros (un.) 0,93

Extenso dos beros (m) 0,77

Equipamentos (un.) 0,64

rea total (m2) 0,49

Calado (m) -0,10

Fonte: Autor, 2016.

Observando a Tabela 5, nota-se que o parmetro que tem maior influncia sobre a quantidade de carga movimentada a quantidade de beros. J o calado tem correlao negativa, ou seja, esse parmetro relacionados com os demais parmetros para o clculo da quantidade de carga movimentada em toneladas no influenciaria no resultado final da eficincia relativa calculada.

Figura 5 Beros por carga movimentada

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Fonte: Software Frontier Analyst, 2016.

A partir dos valores obtidos na correlao entre inputs e outputs, e analisando a Tabela 5, o item que teve maior correlao com a quantidade de carga movimentada (em toneladas) foi a quantidade de beros, e observando a Figura 5, percebe-se que os terminais que tm maior nmero de beros, so os que mais movimentam cargas, isso se d ao fato de que com maior vaga para atracao, mais navios podem ser atendidos e mais cargas movimentadas. 6 CONCLUSES Esse trabalho mensurou e analisou a eficincia operacional dos terminais da regio Sul do Brasil utilizando o mtodo DEA, que uma tcnica matemtica que analisa a eficincia relativa a partir de uma srie de inputs e outputs. Pode-se perceber que uma metodologia eficiente que auxilia no planejamento e na tomada de deciso, encontrando no apenas a eficincia da unidade analisada, mas tambm indica onde e o que pode ser otimizado, melhorando assim a operao. Decidiu-se utilizar os dois modelos de DEA, devido aos dois serem encontrados na literatura. Entretanto, como o BCC trata retornos variveis de escala torna-se mais apropriado no quesito de terminais porturios, pelo fato que um porto de pequeno porte, analisado a partir do mesmo modelo do que um de grande porte. Como visto no captulo 4. ESTUDO DE CASO tanto para o CCR quanto para o BCC, o Porto de Itapo e o TECON Paranagu tiveram eficincia relativa mxima, diferente dos outros terminais, que tiveram eficincia mximo no modelo BCC, o que no se repetiu no modelo CCR, como o caso da APM Itaja e o Porto de Imbituba. Isso se deve ao fato que no modelo CCR, com retorno constante de escala, ele no leva a dimenso do porto em considerao, atingindo uma eficincia extremamente baixa, e que no modelo BCC isso no ocorre devido ao fato de levar em considerao a dimenso do porto.

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J a Portonave e TECON Rio Grande tiveram eficincias relativas altas e relativamente parecidas nos dois modelos, demonstrando a estabilidade do porto. O fato do porto de Imbituba passar de 7,3% para 100% se comporta pelo fato que com o modelo de retorno constante de escala, a estrutura atual do porto est sendo subutilizada, poderia produzir muito alm do que se produz, mas se visto por retorno varivel de escala, pelo fato de possuir menor estrutura operacional, o que foi produzido est dentro da fronteira de produo. Segue a Tabela 6 com as respectivas eficincias relativas das DMUs para os dois modelos estudados.

Tabela 6 Eficincia relativa pelo BCC e CCR

DMUs CCR BCC

APM Itaja 99.10% 100.00%

Imbituba 7,3% 100.00%

Itapo 100.00% 100.00%

TECON Paranagu 100.00% 100.00%

Portonave 85.20% 85.60%

TECON Rio Grande 82.80% 82.90%

Fonte: Autor, 2016.

No Brasil os terminais porturios movimentadores de contineres so classificados em trs categorias, pequeno, mdio e grande porte. Os terminais com movimentao superiores a 250 mil TEUs (aproximadamente 2,75 milhes de toneladas) movimentadas so considerados grandes, terminais com movimentao entre 100 e 250 mil TEUs (entre 1,1 e 2,75 milhes) so considerados de mdio porte, e aqueles com movimentaes inferiores a 100 mil TEUs (1,1 milhes) so considerados de pequeno porte. Dentro dessa classificao, na regio Sul, cinco terminais so considerados grandes e um pequeno. E analisando a Tabela 6, a estabilidade da eficincia relativa nos dois modelos, para os terminais de grande porte, foram prximas, diferente do terminal de pequeno porte (Imbituba) que teve uma enorme variao pelo fato de que um modelo foi considerado sua categoria e outra no. O estudo e a aplicao do mtodo DEA no setor porturio brasileiro ainda relativamente baixa se comparado ao nvel mundial, sendo que os maiores nmeros de estudos forem realizados nos pases desenvolvidos e nos pases que fazem parte do BRICS. Sendo assim, recomenda-se como expanso deste estudo aumentar o nmero de DMUs estudadas e inserir novos inputs e outputs no modelo. Algumas limitaes do modelo se deve ao fato de que alguns resultados no podem ser colocados em prtica, pois algumas metas estabelecidas aps o Benchmarking no podem ser atingidas, como por exemplo, se o terminal possui trs beros de atracao e a meta estabelecida a utilizao de dois beros, no tem como o terminal no utilizar a estrutura j existente. A presente iniciao cientfica foi de extrema importncia para o aprendizado e a insero no setor porturio. Com a iniciao as oportunidades no mercado de trabalho foram abertas, atravs do artigo foi possvel fazer contato com empresas e profissionais da rea, possibilitando conseguir um estgio o qual pude aplicar os conhecimentos aprendido durante o desenvolvimento do artigo. Outra grande oportunidade que a iniciao cientfica possibilita, so as oportunidades de poder apresentar o artigo em congressos nacionais e

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internacionais no Brasil e no exterior. Esse projeto me possibilitou dessa oportunidade, tendo o artigo aceito em dois congressos. Alm de todas essas oportunidades de aprender e conhecer profissionais da rea, acredito que ter uma iniciao cientfica no currculo um grande diferencial para quando entrar no mercado de trabalho. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS AGNCIA NACIONAL DE TRANSPORTES AQUAVIRIOS (ANTAQ). Anurio estatstico aquavirio. Disponvel em: . Acesso em: 20 maio 2016. (2013).

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Anlise da Eficincia Porturia usando a Metodologia da Anlise Envoltria de Dados (DEA)