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ANÁLISE CUSTO-EFETIVIDADE DE AÇÕES EMPRESARIAIS EM ECOEFICIÊNCIA. Cynthia Wanick Vieira
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Leandro de Miranda Franca
1 ANÁLISE CUSTO-EFETIVIDADE DE AÇÕES EMPRESARIAIS EM ECOEFICIÊNCIA Cynthia Wanick Vieira Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Planejamento Energético, COPPE, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Planejamento Energético. Orientador: Emilio Lèbre La Rovere Rio de Janeiro Março de 2013
2 ANÁLISE CUSTO-EFETIVIDADE DE AÇÕES EMPRESARIAIS EM ECOEFICIÊNCIA Cynthia Wanick Vieira DISSERTAÇÃO SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DO INSTITUTO ALBERTO LUIZ COIMBRA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA DE ENGENHARIA (COPPE) DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM CIÊNCIAS EM PLANEJAMENTO ENERGÉTICO. Examinada por: Prof. Emilio Lèbre La Rovere, D.Sc. Prof. Marcello Goulart Teixeira, D.Sc. Prof. Luiz Fernando Loureiro Legey, Ph.D. Profª. Martha Macedo de Lima Barata, D.Sc. RIO DE JANEIRO, RJ BRASIL MARÇO DE 2013
3 Wanick, Cynthia Vieira. Análise Custo-Efetividade de Ações Empresariais em Ecoeficiência / Cynthia Wanick Vieira Rio de Janeiro: UFRJ/COPPE, 2013 XVI, 107 p.: il.; 29,7 cm. Orientador: Emilio Lèbre La Rovere. Dissertação (mestrado) COPPE/UFRJ/ Programa de Planejamento Energético, Referências Bibliográficas: p Ações empresariais em SMS. 2. Ecoeficiência. 3. Lógica Fuzzy. 4. Benefícios intangíveis. 5. Custoefetividade. I. La Rovere, Emilio Lèbre. II. Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE, Programa de Planejamento Energético. III. Título. iii
4 Ainda pior que a convicção do não e a incerteza do talvez é a desilusão de um quase. Sarah Westphal iv
5 Aos exímios educadores que tive, pois sem eles não teria chegado até aqui. v
6 AGRADECIMENTOS Ao CNPq pelo apoio financeiro ao longo da pesquisa. Aos funcionários do PPE, pela solicitude de sempre, especialmente para a Sandrinha e o Paulo, sempre prestativos. À banca pela disponibilidade e contribuições na análise deste trabalho. Ao meu orientador, Emilio, pela atenção e pelos conhecimentos transmitidos com tanto carinho e profissionalismo. Aos queridos colegas de trabalho e amigos do LIMA: Carmen, Daniel, Elza, Fernanda, Fernando Moura, Heliana, Juliana, Martin, Pat, Renzo, Vivien, William. Agradeço especialmente àqueles que participaram da pesquisa junto comigo neste projeto: Denise, Marcello, Martha, Eurídice, Silvia Schaeffel, Vivian Gullo. Aos meus mais novos companheiros de trabalho da Anima, em especial a equipe de P&D da Endesa Geração, que me acolheu tão bem: Aragão, Paulo, Chris, Marcelo e Sandro. Aos lindos amigos que fiz e mantenho, graças ao PPE (e à EQ), por compartilhar desde o início as conquistas do mestrado: às meninas Clarinha, Dani, Evi, Lari, Lu, Natália, Nathalia, Susi, Tamara, e aos meninos André, tio Pedro, Pedro ném, Rafa. Aos amigos da vida: Aubrey, Claudinha, Gabiru, Jenna, Letícia, Luciana, Luisa, Luiza, Marghe, Mari, Marina, Mayã, Renata, Ribeiro, Ric, Vítor Careca, Yanne. A vida sem vocês não seria completa! Às queridas amigas Marcelle e meninas da dança, pela nossa terapia semanal. Ao Pedro Ninô, por sempre acreditar no meu potencial. À extensão da família que eu escolhi para amar: Camila, Carol, Flora, Luiza e Maíra. À incondicionalmente maravilhosa família, por todo apoio e confiança: meus pais Anderson e Virginia, meus irmãos Vanissa, Camilla e Alexandre, meus avós Paulo, Ilka e Sylvio Wanick (in memoriam). vi
7 Resumo da Dissertação apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.). ANÁLISE CUSTO-EFETIVIDADE DE AÇÕES EMPRESARIAIS EM ECOEFICIÊNCIA Cynthia Wanick Vieira Março/2013 Orientador: Emilio Lèbre La Rovere Programa: Planejamento Energético Numa conjuntura na qual as empresas, notadamente aquelas do setor de energia, devem primar pela sustentabilidade de seu negócio, apresenta-se a utilização da Análise Custo-Efetividade em ações de ecoeficiência para auxiliar a avaliação, seleção e priorização de projetos desta natureza, por meio do indicador custo-efetividade. A metodologia propõe, além da valoração do custo e benefício monetário, a utilização da Lógica Fuzzy para construir um denominador comum, a efetividade, considerando em seu sistema especialista o conhecimento e expertise de profissionais da empresa e da academia. A Lógica Fuzzy permite incorporar aspectos de difícil mensuração (benefícios intangíveis) em um único índice, que é capaz ainda de considerar: a opinião de partes interessadas em relação às ações em SMS; o desempenho de projetos de ecoeficiência sobre o meio ambiente e a biodiversidade; o porte do projeto; e o efeito do tempo sobre os benefícios proporcionados por tais ações. vii
8 Abstract of Dissertation presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science (M.Sc.). COST-EFFECTIVENESS ANALYSIS OF CORPORATE ACTIONS IN ECOEFFICIENCY Cynthia Wanick Vieira March/2013 Advisor: Emilio Lèbre La Rovere Department: Energy Planning In circumstances where the companies, as those from the energy sector, shall excel in their business sustainability, is presented the application of Cost-Effectiveness Analysis of corporate actions in ecoefficiency to help the evaluation, selection and prioritization of projects of this nature, through the cost-effectiveness index. The methodology proposes, beyond the monetary evaluation of costs and benefits, the utilization of Fuzzy Logic to build a common denominator, the effectiveness, considering into its specialist system the knowledge and expertise of professionals from the company and the academy. Fuzzy Logic allows the incorporation of aspects that present difficult measurement (intangible benefits) in an unique index, that is also capable of take into account: stakeholder s opinion about HSE actions; ecoefficiency projects performance on the environment and the biodiversity; its size; and the effect of time over the benefits provided by those actions. viii
9 ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO Motivação e Apresentação do Problema Objetivos Gerais Objetivos Específicos Hipóteses BASE TEÓRICA Ecoeficiência Priorização de projetos Análise Custo-Efetividade Valoração dos Custos Tangíveis Valoração do Ganho Intangível: Lógica Fuzzy METODOLOGIA Obtenção dos Custos e Benefícios Tangíveis Determinação da Efetividade Construção de um Índice para Mensuração da Efetividade (E) Determinação do ISMS RH Determinação do fator de escala para as iniciativas de SMS (N) Obtenção do valor atribuído pelas partes interessadas às iniciativas Determinação do fator de atualização para tempo presente Fator de Biodiversidade Determinação da efetividade Resumo das Etapas para Mensuração da Efetividade Análise Custo-Efetividade para Avaliação, Seleção e Priorização dos projetos de ecoeficiência APLICAÇÃO DA METODOLOGIA: REUSO DE ÁGUA Valoração dos Custos e Benefícios Tangíveis Mensuração da Efetividade Avaliação, Seleção e Priorização de Projetos de ecoeficiência DISCUSSÃO Análise de sensibilidade Lançamento de DBO e fenol Resíduos para Reciclagem e Redução na Geração de Resíduos Perigosos Variação de Material Particulado, SOx e Fator de Estabilidade DBO, Resíduos para Reciclagem e Variação de MP: comparando diversas iniciativas em ecoeficiência Validade da metodologia Limitações ix
10 5.4. Potencial e Perspectivas CONCLUSÃO BIBLIOGRAFIA ANEXOS ANEXO I DETERMINAÇÃO DO ISMS A. Determinação do ISMS RESÍDUOS B. Determinação do ISMS EMISSÕES ANEXO II DETALHAMENTO DAS ETAPAS PARA MENSURAÇÃO DA EFETIVIDADE 101 A. DADOS DE ENTRADA DO SISTEMA FUZZY B. DEFINIÇÃO DAS FUNÇÕES DE PERTINÊNCIA C. PARÂMETROS PARA AS FUNÇÕES DE PERTINÊNCIA DAS VARIÁVEIS DE RECURSOS HÍDRICOS x
11 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Exemplo de conjuntos fuzzy quanto à reversibilidade de projetos de RSE (curto, médio e longo prazo) Figura 2 Exemplo de aplicação da base de regras e posterior defuzzificação Figura 3 Etapas para realização da análise custo-efetividade para subsidiar a avaliação, seleção e priorização de projetos de ecoeficiência Figura 4 Esquema da metodologia proposta Figura 5 Procedimento para determinação da efetividade Figura 6 Determinação dos ISMS para as 3 iniciativas de SMS com foco em ecoeficiência.. 30 Figura 7 Árvore hierárquica de decisão fuzzy para o índice RECURSOS HÍDRICOS Figura 8 Funções de pertinência para a variável Lançamento atual e Lançamento futuro para fenol Figura 9 Funções de pertinência para as variáveis Lançamento atual e Lançamento futuro para benzeno Figura 10 Funções de pertinência para a variável Situação Figura 11 Funções de pertinência para a variável Redução do consumo Figura 12 Funções de pertinência para a variável de saída RECURSOS HÍDRICOS Figura 13 Avaliação, seleção e priorização dos projetos de ecoeficiência Figura 14: Análise de sensibilidade para efetividade de projetos de ecoeficiência em Recursos Hídricos Figura 15: Análise de sensibilidade para efetividade de projetos de ecoeficiência em Resíduos Perigosos Figura 16: Análise de sensibilidade para efetividade de projetos de ecoeficiência em Emissões Atmosféricas Figura 17: Análise de sensibilidade para efetividade de projetos de ecoeficiência em diferentes iniciativas Figura A Árvore hierárquica de decisão fuzzy para o índice RESÍDUOS Figura B Funções de pertinência para a variável Resíduos perigosos em aterro xi
12 Figura C Funções de pertinência para a variável Resíduos perigosos para reciclagem Figura D Funções de pertinência para a variável auxiliar Processo de tratamento Figura E Variação do Processo de tratamento em relação às variáveis Resíduos perigosos em aterro e Resíduos perigosos para reciclagem Figura F Funções de pertinência para a variável Redução da geração de resíduos Figura G Funções de pertinência para a variável de saída RESÍDUOS Figura H Variação do ISMS RESÍDUO em relação às variáveis Redução da geração de resíduos e Processo de tratamento Figura I Árvore hierárquica de decisão fuzzy para o índice EMISSÕES Figura J Funções de pertinência para a variável de Variação da emissão de COV Figura K Funções de pertinência para as variáveis Variação da emissão de MP, Variação da emissão de NOx e Variação da emissão de SOx Figura L Funções de pertinência para a variável Fator de estabilidade Figura M Exemplo de entrada de dado aproximado e determinação de seus graus de pertinência: µ ruim (x) = 0, µ médio (x) = 0,8 e µ bom( x) = 0, Figura N Funções de pertinência para a variável População exposta Figura O Funções de pertinência para a variável auxiliar Fator de impacto Figura P Variação do Fator de impacto em relação às variáveis População exposta e Fator de estabilidade Figura Q Funções de pertinência para a variável de saída EMISSÕES Figura R Variação do índice ISMS EMISSÕES em relação às variáveis Fator de impacto e Fator de emissões xii
13 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Escala fundamental de Saaty Tabela 2 Variáveis da árvore hierárquica de decisão fuzzy para o índice RECURSOS HÍDRICOS Tabela 3 Resultado para a aplicação da metodologia para cálculo da Efetividade de um projeto de reuso de água Tabela 4 Dados de entrada para o sistema Fuzzy Tabela 5 Preferência atribuída pelas partes interessadas (stakeholders) às diferentes iniciativas em SMS (peso i ) Tabela 6 Resultado da aplicação da metodologia para cálculo da Efetividade de 3 projetos de ecoeficiência considerando a preferência das partes interessadas Tabela 7 Custo-efetividade de 3 projetos de ecoeficiência considerando a preferência das partes interessadas Tabela A Variáveis da árvore hierárquica de decisão fuzzy para o índice RESÍDUOS Tabela B Variáveis da árvore hierárquica de decisão fuzzy para o índice EMISSÕES xiii
14 LISTA DE QUADROS Quadro 1 Etapas para valoração de custos e benefícios tangíveis dos projetos de ecoeficiência 27 Quadro 2 Base de regras que define a variável auxiliar Redução do lançamento Quadro 3 Base de regras que define a variável auxiliar Consumo Quadro 4 Base de regras que define a variável de saída RECURSOS HÍDRICOS Quadro 5 Hipóteses possíveis Quadro A Base de regras que define a variável auxiliar Processo de tratamento Quadro B Base de regras que define a variável de saída RESÍDUOS Quadro C Base de regras que define a variável auxiliar Fator de impacto Quadro D Base de regras que define o índice EMISSÕES xiv
15 LISTA DE SIGLAS ACE ADA ASF CDB CONAMA COPPE EIA EPE ETDI ETA IBAMA ISO LIMA P&D PNRH PNRS SMS SNUC Análise Custo-Efetividade Avaliação de Desempenho Ambiental Análise Sintética Fuzzy Convenção sobre a Diversidade Biológica Conselho Nacional do Meio Ambiente Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia Estudo de Impacto Ambiental Empresa de Pesquisa Energética Estação de Tratamento de Despejos Industriais Estação de Tratamento de Efluentes Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis International Organization for Standardization Laboratório Interdisciplinar do Meio Ambiente Pesquisa e Desenvolvimento Política Nacional de Recursos Hídricos Política Nacional de Resíduos Sólidos Segurança, Meio ambiente e Saúde Sistema Nacional de Unidades de Conservação xv
16 VERA Valoração Econômica dos Recursos Ambientais xvi
17 1. INTRODUÇÃO A responsabilidade empresarial na preservação e destruição do meio ambiente vem ganhando relevância no âmbito da discussão em relação aos impactos sobre o planeta; notadamente, a das empresas do setor de energia em suas formas mais tradicionais, pela própria natureza de suas atividades, produtos e serviços, aliada a um significativo histórico de acidentes e emissão de poluentes. Atentas às necessidades de mitigar os impactos, preservar o meio ambiente e garantir o bem-estar da sociedade como um todo, as partes interessadas têm crescentemente demandado das empresas uma gestão que considere as questões éticas, sociais e ambientais com o mesmo rigor aplicado às questões econômicas. Assim, como forma de sinalizar à sociedade uma postura responsável, as empresas têm o desafio não só de buscar a maximização de seus lucros e minimização de seus custos, mas agregar valor para todas as suas partes interessadas, primando pela excelência em todas as áreas que compõem o seu negócio. Neste cenário, a Sustentabilidade Empresarial pressupõe a habilidade de atuação simultânea das empresas em manterem-se economicamente competitivas, reduzir os impactos socioambientais, oferecer melhores condições de saúde e segurança da força de trabalho e contribuir para a melhoria da qualidade de vida da população. Esta postura conduz para a busca constante de práticas de excelência em Segurança, Meio Ambiente e Saúde (SMS), com foco na sustentabilidade do negócio. O emprego de indicadores de sustentabilidade empresarial é cada vez mais comum tanto na iniciativa privada quanto pública, com o objetivo de avaliar o desempenho da corporação em relação a questões ambientais e sociais, além de econômicas. Atualmente, uma empresa deve apresentar desempenho no mínimo satisfatório em quesitos ambientais e sociais, de modo que manter uma boa desenvoltura no campo econômico é condição necessária, mas não suficiente para garantir sua permanência num mercado cada vez mais exigente. Logo, esta demanda surge como um requerimento de partes interessadas, entre elas o público, acionistas, entre outros, como parte de seu compromisso frente ao mercado e à sociedade, aliada a meios legais. Uma empresa deve conter em sua estratégia as três dimensões da sustentabilidade: a econômica, a social e a ambiental. É com base nesse tripé que ela 1
18 deve orientar suas decisões e desta forma trazer ganhos para si, para a sociedade e para o meio ambiente (PEREIRA, 2007). Nas últimas décadas, a questão ambiental tomou conta de noticiários, virou tema de inúmeras discussões, principalmente pela percepção de que é preciso preservar a natureza e os recursos por ela oferecidos para se garantir a sobrevivência e promover a evolução da sociedade. Diversos episódios relacionados à mudança climática e a consciência da preservação dos recursos naturais impulsionam fortemente a criação de diretrizes para um desenvolvimento ambientalmente amigável, com baixa emissão de carbono, visando a inserção da sociedade numa economia verde visivelmente dependente destes recursos. A necessidade de se avaliar o desempenho de iniciativas de ecoeficiência se torna evidente uma vez que dela depende a decisão de se investir ou não em projetos desta natureza. A proposição de projetos de reuso de água, redução na emissão de poluentes atmosféricos ou de diminuição na geração de resíduos perigosos, por exemplo, contribui para a melhoria da gestão ambiental de empresas que desenvolvem atividades de potencial poluidor, como ainda se mostra o setor de energia. A fase de planejamento das atividades empresariais constitui numa etapa crucial para a previsão dos modos de operação e definição da estratégia corporativa. Entretanto, atualmente percebe-se que fatores ambientais como as mudanças climáticas, aspectos da biodiversidade, dentre outros riscos ambientais, são variáveis importantes e ao mesmo tempo apresentam comportamento com previsão duvidosa. Para planejar sob condições de incerteza, é necessário levantar e definir bem as variáveis envolvidas e empregar métodos que as avaliem e permitam mensurá-las, para que se possa traçar um plano de ação alinhado às diretrizes da sustentabilidade empresarial. Tais métodos devem ser capazes de traduzir estas variáveis em elementos de troca, com o objetivo de estimar seu valor perante o mercado. A Valoração Econômica de Recursos Ambientais (VERA) dispõe de diversos métodos e ferramentas econômicas que procuram capturar o valor monetário refletido por aspectos e serviços ambientais oferecidos pela natureza. Técnicas de valoração buscam estimar o preço de recursos ambientais, possibilitando incluir estes aspectos na análise econômico-financeira do negócio e verificando, portanto, sua viabilidade frente ao mercado. 2
19 Entretanto, nem sempre é possível estimar o valor monetário de recursos ambientais e os ganhos ou perdas associadas à sua preservação ou destruição, uma vez que não estes recursos não têm preço fixado no mercado. Apesar da ampla difusão das técnicas de valoração ambiental, diversos vieses são observados dado o conhecimento dos usuários sobre o assunto e o julgamento de valor que se faz sobre os recursos ambientais. Ao mesmo tempo, percebe-se a necessidade e a dificuldade em incorporar este conhecimento e a experiência de especialistas na avaliação de projetos, assim como a opinião de partes interessadas quando da adoção de uma ação empresarial de ecoeficiência. Há diversos aspectos intangíveis 1 associados a estas demandas que impactam diretamente a tomada de decisão na avaliação, seleção e priorização de projetos de ecoeficiência. A razão mais importante para esta inclusão é a potencial utilidade dos intangíveis para o gerenciamento e maximização do valor do negócio como um todo (KAYO, 2002; ASSUNÇÃO et al., 2005). Os principais aspectos intangíveis associados à adoção de ações empresariais em ecoeficiência são: A informação disponível sobre os recursos ambientais e serviços ecossistêmicos prestados, considerando sua forma (qualitativa ou quantitativa) e incerteza; O conhecimento de especialistas da empresa e da academia sobre estes aspectos, incorporando o juízo de valor humano; A preferência das diversas partes interessadas em relação às diferentes ações empresariais em ecoeficiência; O efeito destas ações no ambiente e na imagem da empresa. Pela existência destes aspectos, o retorno de um projeto de investimento em SMS nem sempre consegue ser quantificado corretamente (SALIBA, 2009). Dada a dificuldade nesta valoração, o uso de indicadores e metas de desempenho ambiental é um método transparente de priorizar investimentos na área ambiental (AMARAL, 2003). Neste caso, a proposição de se utilizar um sistema especialista como a lógica nebulosa para auxiliar o cálculo de um indicador surge da necessidade de valorar o ganho intangível que uma empresa pode adquirir quando da adoção de iniciativas em SMS. 1 Diversos elementos intangíveis podem ser consultados em SANTOS,
20 A Análise Custo-Efetividade (ACE) se configura como um instrumento eficaz para a proposição de um indicador, pois permite avaliar o desempenho econômicofinanceiro, ambiental e social de projetos e selecionar aquele com melhor índice de desempenho. Ou seja, a análise custo-efetividade, que mede a razão do custo por unidade de efetividade para cada alternativa (R$/E), é um indicador que direciona a empresa a pensar mais profundamente sobre sua atuação e a considerar novos caminhos para se atingir os objetivos desejados. Permite, portanto, a minimização dos custos para um determinado nível de sucesso ou a maximização dos resultados para uma despesa estabelecida. A alternativa com o menor custo por unidade de efetividade é a mais eficiente (MARTIN-ORTEGA & BALANA, 2012). O custo-efetividade é um indicador calculado a partir da valoração dos custos e benefícios tangíveis, que são aqueles passíveis de serem identificados e monetizados, e da mensuração da efetividade. Propõe-se que este custo tangível seja apropriado a partir da diferença entre os custos e os benefícios do projeto ao longo de sua vida útil (custo líquido monetário) e a efetividade, permitindo a incorporação de aspectos subjetivos, qualitativos e quantitativos do conhecimento de especialistas que fazem julgamentos esclarecidos (educated guesses by expert judgement 2 ). A efetividade é calculada por meio de um índice que incorpora avaliação conceitual baseada no conhecimento e na experiência dos especialistas com relação ao desempenho em SMS de diferentes projetos para alcançar os mesmos objetivos e na preferência das partes interessadas, utilizando a Lógica Fuzzy. A Lógica Fuzzy (ou lógica nebulosa) se apresenta como ferramental matemático adequado para a resolução desse tipo de problema, uma vez que permite a utilização de variáveis linguísticas em substituição às variáveis numéricas da lógica booleana. Possibilita que sejam transformadas em valores expressões linguísticas, tais como "muito grande", "pouco frio" e "mais ou menos jovem", que são representadas pelos conjuntos fuzzy (GARCIA & TEIXEIRA, 2005). 2 Em circunstâncias onde há falta ou deficiência de informação, há a necessidade de se incorporar o julgamento de especialistas (expert judgements) como um risco à pesquisa (MIRI LAVASANI et al., 2011). O conhecimento de especialistas consiste em julgamento intuitivo e heurísticas, permitindo que se façam suposições (educated guesses) e que se trate informações imprecisas ou incompletas (SICOLY, 1989; SILVERMAN, 1991). 4
21 Os custos e benefícios tangíveis e o desempenho em SMS do projeto impactam a decisão do investimento empresarial, pois sinaliza a eficiência dos projetos em relação ao investimento aplicado, propiciando à empresa combinar maiores taxas de retorno com menores taxas de uso do recurso natural. Assim, para que os investimentos no âmbito de projetos de ecoeficiência possam maximizar benefícios ambientais e econômicos, é necessário que existam procedimentos padronizados e conduzidos dentro de um sistema de gestão estruturado e integrado. Nesta pesquisa propõe-se uma metodologia para elaboração de um índice que auxilia a avaliação, seleção e posterior priorização de projetos de ecoeficiência baseada em Lógica Fuzzy e na análise de custo-efetividade, no contexto brasileiro. A Lógica Fuzzy é classificada como ferramental adequado uma vez que permite a transposição de variáveis linguísticas em numéricas, sendo capaz de incorporar em um índice numérico aspectos intangíveis que podem ser observados a partir da adoção de ações de ecoeficiência, como o conhecimento de especialistas e a opinião das partes interessadas. Esta dissertação está estruturada de modo a: introduzir o problema (Capítulo 1), apresentar o estado da arte das ferramentas aplicáveis para a construção da metodologia (Capítulo 2), desenvolvimento da metodologia (Capítulo 3), aplicação da mesma para um projeto de ecoeficiência em reuso de água e outro exemplo hipotético, considerando 3 ações diferentes em SMS, para calcular o custo-efetividade dos projetos (Capítulo 4), discussão dos resultados (Capítulo 5), as conclusões do trabalho, identificando dificuldades encontradas, limitações da metodologia e perspectivas para trabalhos futuros (Capítulo 6) e, finalmente, as referência bibliográficas (Capítulo 7). Em anexo, o detalhamento de algumas etapas da construção da metodologia, com parâmetros, bases de regras e funções de pertinência da Lógica Fuzzy aplicada à mensuração da efetividade de projetos de ecoeficiência Motivação e Apresentação do Problema A motivação da pesquisa constituiu-se na busca pela valoração dos custos e benefícios tangíveis e intangíveis passíveis de serem obtidos por uma empresa no contexto brasileiro, a partir da adoção de iniciativas de SMS com foco em ecoeficiência no âmbito do seu planejamento estratégico. 5
22 Entretanto, ao longo do trabalho, desenvolvido durante dois anos, identificou-se uma gama diversa e extensa de dificuldades atreladas à atribuição de valor monetário aos ganhos (ou perdas) intangíveis que se poderia atingir. Desta forma, o escopo do projeto se restringiu ao desenvolvimento de uma metodologia para avaliar, selecionar e priorizar projetos de ecoeficiência com iniciativas em recursos hídricos, resíduos perigosos e emissões atmosféricas, por meio do cálculo de um índice baseado em Lógica Fuzzy. Ressalta-se que foi estabelecido acordo contratual de sigilo entre as partes, uma delas o Laboratório Interdisciplinar do Meio Ambiente (LIMA/COPPE) e seus pesquisadores (um dos quais a autora), de forma que o nome da empresa não será mencionado, assim como a propriedade intelectual de seus especialistas que não será divulgada neste trabalho. Assim, alguns aspectos desta pesquisa foram contribuições individuais da autora e, embora tenha sido realizado estudo de caso para a validação da metodologia proposta, este não será explorado neste trabalho, aplicando-se portanto um exemplo hipotético para a verificação da metodologia Objetivos Gerais Esta dissertação tem como objetivo desenvolver uma metodologia que permita avaliar projetos de ecoeficiência, com base na implementação de ações empresariais em SMS, considerando os benefícios tangíveis e intangíveis proporcionados pelos mesmos. Sua aplicação pode contribuir para o procedimento de avaliação, seleção e priorização de projetos de ecoeficiência dentro de uma carteira e, futuramente, mostrar potencial para extensão às demais iniciativas de SMS ou projetos de negócio. A proposta se baseia em metodologia desenvolvida pelo LIMA/COPPE, cuja equipe contou com a autora desta dissertação. A metodologia ora mencionada permite evidenciar os benefícios empresariais esperados a partir da implantação de projetos de ecoeficiência, por meio da utilização do índice custo-efetividade. Este índice é calculado pela razão entre o custo tangível líquido e a efetividade do projeto. Propõe-se que um único índice seja capaz de incorporar o conhecimento técnico dos especialistas, a opinião das partes interessadas, a escala do projeto e o efeito do tempo. 6
23 1.3. Objetivos Específicos Com o intuito de se atingir os objetivos gerais descritos, deve-se determinar os objetivos específicos a serem alcançados para se definir as bases para cálculo do indicador proposto e, portanto, avaliar projetos de ecoeficiência. Desta forma, essa dissertação propõe: Orientar o procedimento para obtenção de custos e benefícios tangíveis proveniente de projetos de ecoeficiência, baseado em dados de projeto e informação disponível; Mensurar o ganho intangível a ser obtido por uma iniciativa de SMS promovida por uma empresa no contexto brasileiro, por meio da Lógica Fuzzy; Incorporar em um único índice (efetividade) o conhecimento teórico dos especialistas, a opinião das partes interessadas e o efeito do tempo, de modo a estimar o valor presente do retorno intangível Hipóteses As hipóteses levantadas neste estudo a serem respaldadas pelos objetivos traçados são: 1. A hierarquização e sistematização da informação e do conhecimento a nível empresarial é importante para priorizar ações em SMS; 2. A análise custo-efetividade pode contribuir para a avaliação, seleção e priorização de projetos de ecoeficiência dentro de uma carteira; 3. A Lógica Fuzzy constitui ferramenta eficiente para capturar benefícios intangíveis de ações em SMS; 4. A Lógica Fuzzy contribui para a elaboração de um índice que permite a mensuração do desempenho de projetos de ecoeficiência e, desta forma, auxiliar a tomada de decisão. 7
24 2. BASE TEÓRICA 2.1. Ecoeficiência A possibilidade de medir a sustentabilidade de um projeto, ou em outras palavras, avaliar a saúde do metabolismo geral de um sistema (FENZL, 1998), por meio de ações de ecoeficiência, é de extrema importância. Estas ações podem, também, reduzir a geração de poluentes, desperdícios e/ou dejetos, aumentando assim a eficiência do processo como um todo. Para o WBCSD (World Business Council for Sustainable Development, 1996), a ecoeficiência é alcançada quando uma empresa, por meio do fornecimento de bens e serviços a preços competitivos, consegue satisfazer às necessidades humanas, trazer qualidade de vida, reduzir progressivamente o impacto ambiental e o consumo de recursos naturais ao longo de suas atividades, a um nível não superior à capacidade de suporte estimada da Terra. Vellani & Ribeiro (2009) consideram que a adoção de práticas de ecoeficiência visa integrar desempenho econômico e ecológico. Para isto, os gastos incorridos em ações em prol da conservação do meio ambiente devem gerar benefício econômicofinanceiro, contribuindo para afirmar a competência da empresa em operar sem contaminar a natureza e consumir recursos naturais conforme a capacidade de sustentação dos ecossistemas. A finalidade deste tipo de ação é evitar e/ou reduzir a geração de resíduos e utilização de recursos naturais, assim como atuar sobre a disposição dos demais resíduos gerados e emitidos pela própria empresa durante o processamento de seus produtos e serviços. De acordo com Schmidheiny (1996) e Helminen (2000), ecoeficiência significa um processo que direciona investimentos e o desenvolvimento de tecnologias com objetivo de agregar valor ao acionista, minimizar o consumo de recursos, eliminar o desperdício e reduzir a poluição gerada. O alcance da ecoeficiência depende, então, da finalidade da ação ecológica e do resultado econômico-financeiro-ambiental operacional dos gastos ambientais. A implantação de um projeto de ecoeficiência impacta a empresa e a área do seu entorno, de modo que a importância e preocupação de empresas em investir em ações de SMS, visando excelência em sua gestão, se tornam cada vez maiores (LINHARD, 2005). 8
25 Esta postura conduz para uma gestão ecologicamente eficiente e para o desenvolvimento de políticas ambientais que tenham como diretriz o comprometimento com a sustentabilidade empresarial e de seus produtos ao longo do seu ciclo de vida. As estratégias adotadas pela empresa devem considerar também os impactos benéficos adversos tanto nas dimensões econômica, ambiental e social quanto em todo ecossistema e população localizados em sua área de influência. A gestão ecoeficiente incorpora três importantes objetivos que convergem para uma gestão sustentável: redução do consumo de recursos; redução do impacto na natureza; e aumento da produtividade ou do valor do produto e/ou do serviço. O conceito de ecoeficiência se coaduna com a gestão ecologicamente eficiente, pois traduz a real necessidade de produzir mais com menos recursos, utilizando-se processos mais eficientes na produção e na prestação de serviços (PEREIRA, 2005). A consolidação da gestão ecoeficiente alinhada com a sustentabilidade corporativa pressupõe a adoção de tecnologias e procedimentos coerentes com tais conceitos, bem como o uso de instrumentos que contribuam para avaliar seu desempenho ao longo do tempo. Assim, é essencial o uso sistemático de ferramenta gerencial, tal como a análise de Custo-Efetividade, que permite avaliar o desempenho econômico-financeiro, ambiental e social na seleção de projetos e escolher aquele que tiver melhor performance (WANICK et al., 2012). A referida análise sintetiza as informações quantitativas e qualitativas que permitem a visualização da eficácia e da eficiência do projeto no uso dos recursos naturais. Quando realizada para todos os projetos, ela se configura como importante ferramenta de gestão, contribuindo para que as empresas realizem suas atividades com menos impacto sobre o meio ambiente. Ou seja, a razão para se usar a análise custoefetividade em projetos de ecoeficiência de uma empresa está além da mera medida para redução de custos ou atendimento a requisitos legais; ela direciona a empresa a pensar mais profundamente sobre sua atuação e a considerar novos caminhos para se atingir os objetivos desejados. 9
26 2.2. Priorização de projetos A relação entre os recursos disponíveis e as melhorias a serem realizadas, com seus respectivos custos, precisa ser equacionada para que seja possível hierarquizar investimentos numa carteira. Entretanto, é necessário incluir como variáveis os critérios de priorização, baseados na experiência e sensibilidade de especialistas. Com esta meta, Almeida Filho (2003) desenvolveu uma ferramenta buscando a otimização dos recursos disponíveis, atendendo às exigências legais e maximizando o retorno dos investimentos para uma concessionária de energia elétrica. Fica clara a necessidade de sistematização do conhecimento e a importância da priorização de projetos, onde se terá ao final da análise a opção que pode trazer mais benefícios à empresa. Silva et al. (2008) também sentiram necessidade de elaborar uma ferramenta que auxiliasse a priorização de investimentos, com foco em saneamento básico. Foi proposto um modelo baseado em programação linear e indicadores ambientais, buscando a melhor forma de alocar recursos públicos para promover maiores índices de salubridade. Um pouco antes, em 2003, Neves e Neves propuseram uma metodologia para seleção e priorização de projetos, também com foco em saneamento ambiental, utilizando a análise custo-efetividade, medindo-se o custo monetariamente e a efetividade por meio de um indicador já consolidado na área de saúde pública, o DALY (Disability Adjusted Life-Years). Segundo Saliba (2009), é importante considerar o comportamento dos agentes de decisão em situações que envolvem riscos de diversas naturezas, por isto é necessário desenvolver uma ferramenta que permita priorizar projetos levando em consideração a incerteza de seus resultados. Esta priorização deve ocorrer por meio da análise de cada um dos projetos de uma carteira de acordo com critérios que representam diversos aspectos que influenciam a atratividade do projeto, ultrapassando o limite da mera avaliação econômico-financeira e considerando também questões estratégicas, como imagem da empresa, ambientais, tecnológicas, logísticas e políticas. De acordo com Saliba (2009), a tomada de decisão é processo considerado difícil por sua natural complexidade, incerteza inerente, objetivos conflitantes e resultados dependentes de diferentes perspectivas. Por estes motivos, deve-se atentar 10
27 para o estabelecimento de critérios para priorização de projetos, que estão relacionados aos seguintes objetivos: Promoção da estratégia; Crescimento de vendas; Estabelecimento de uma vantagem competitiva ou eliminação de uma desvantagem competitiva; Aumento da satisfação dos clientes; Redução de custos; Aumento da retenção dos empregados e melhoria de sua satisfação; Assegurar o atendimento às exigências regulamentares. A decisão de se investir em projetos de ecoeficiência pode ser auxiliada por diversos mecanismos que não necessariamente sejam baseados em aspectos puramente econômicos ou financeiros. Carr (2010) sugere que a avaliação de projetos leve em consideração itens de caráter estratégico para a empresa, e não somente aqueles que interferem apenas no seu orçamento. Yang et al. (2011) propõem uma abordagem para priorização de projetos de cunho ambiental utilizando Lógica Fuzzy, permitindo considerar dados vagos e a significância dos aspectos ambientais admitidos no modelo. Conforme a série de normas ISO 14000, um Sistema de Gestão Ambiental (SGA) deve propor uma estratégia de Avaliação de Desempenho Ambiental (ADA), baseada numa política ambiental. Tal política deve listar objetivos a serem alcançados e propor metas a serem cumpridas, cuja visibilidade se torna possível por meio de indicadores de desempenho. O uso de indicadores e metas de desempenho ambiental é um método transparente de priorizar investimentos na área ambiental. Tal processo é parcialmente científico (permite identificar a causa e o efeito) e parcialmente político, no qual é possível determinar se estes impactos são prioritários ou não para a organização. Desta forma, a priorização das metas de sustentabilidade empresarial pode ser modificada em função de parâmetros como: custos, tempo, regulação futura, sensibilidades ambientais locais e opinião pública (AMARAL, 2003). 11
28 2.3. Análise Custo-Efetividade A análise custo-efetividade proporciona um indicador (custo-efetividade) que reflete o desempenho da empresa em determinados quesitos; no caso desta dissertação, nos quesitos econômico e ambiental. Pode-se incorporar neste mesmo indicador aspectos financeiros de projetos propostos para a melhoria do desempenho ambiental da empresa e, desta forma, avaliar diferentes projetos de uma mesma carteira com o propósito de priorizá-los e selecionar aqueles capazes de trazer melhor retorno para a empresa. O indicador custo-efetividade pode ser considerado um indicador de sustentabilidade na medida em que incorpora a questão econômica (custo) e demais aspectos, que podem ser ambientais e/ou sociais, num índice denominado efetividade. A efetividade de um projeto, investimento, programa, etc. é capaz de refletir seu nível de sucesso perante os objetivos e metas delineados a partir de uma demanda estabelecida. A análise Custo-Efetividade envolve a apuração dos ganhos (efetividade) e dos requisitos de aporte de recursos (custos) de meios alternativos para se alcançar um objetivo específico. Os resultados são normalmente expressos por meio do índice Custo-Efetividade, que mede a razão do custo líquido por unidade de efetividade para cada alternativa (R$/E). A alternativa com o menor custo líquido por unidade de efetividade é a mais eficiente. O Custo-Efetividade é um indicador calculado a partir da valoração dos custos e benefícios tangíveis, que são aqueles passíveis de serem identificados e monetizados, e da mensuração da efetividade. Propõe-se que este custo tangível seja apropriado a partir dos custos menos os benefícios do projeto ao longo de sua vida útil (custo líquido) e a efetividade calculada por meio de um índice que incorpora avaliação conceitual baseada no conhecimento e na experiência dos especialistas com relação ao desempenho em SMS de diferentes projetos para alcançar os mesmos objetivos e na preferência das partes interessadas, utilizando a Lógica Fuzzy Valoração dos Custos Tangíveis A valoração dos custos e benefícios tangíveis dos projetos de ecoeficiência, que são aqueles passíveis de serem identificados e monetizados, é baseada e adaptada utilizando metodologias desenvolvidas para: (i) avaliação da influência de iniciativas de melhoria 12
29 de desempenho ambiental no desempenho econômico de empresas, (BARATA, 2001); (ii) proposição de indicadores de ecoeficiência (SALGADO, 2004), e (iii) valoração de custos e benefícios potenciais (SANTOS, 2005). Tais metodologias foram elaboradas com objetivo de identificar o fluxo de materiais, apropriar custos e incorporar as variáveis ambiental e social nas análises de investimentos das empresas e na sua tomada de decisão, e foram desenvolvidas com base no(a): Programa de Empresas Sustentáveis do Wuppertal Institute, que considera materiais não apenas como recursos físicos, mas também monetários (ORBACH et al., 1998); (SCHMIDT-BLEEK et al., 1995); Proposta para incorporação das externalidades ambientais no processo de planejamento de longo prazo sugerida para o setor elétrico brasileiro, que já apropria os demais custos de natureza ambiental (TOLMASQUIM et al., 2000); Metodologia elaborada no âmbito do Programa de Tecnologias Limpas, que considera ser útil para implementação de melhorias no desempenho ambiental das empresas. Ela possibilita identificar a vantagem econômica que a empresa obtém ao adotar medidas para melhoria do desempenho ambiental (CNTL,1998); Conceito e metodologia desenvolvidos pelo instituto Tellus (EPA, 1996, 1997, 2000); (UNCTAD, 2000); (BCSD,1993), com o objetivo de melhorar o processo de tomada de decisão de investimentos em projetos de prevenção de poluição (PPP). Na metodologia desenvolvida, as informações necessárias para apropriação dos valores tangíveis dos projetos de ecoeficiência são classificadas por meio de um sistema que identifica seus principais elementos: Pesquisa e Desenvolvimento (P&D, quando pertinente); Ativo Permanente Específico; Custo e Despesa de Operação e Manutenção; 13
30 Custo Evitado; Custo Potencial; Receita Futura; Receita Potencial. Os gastos incorridos com P&D são, em geral, realizados no âmbito das unidades de pesquisa da empresa e os produtos das referidas pesquisas são distribuídos e/ou entregues a todas as unidades de negócio que deles necessitam e, portanto, não é recomendado que sejam alocados como custo tangível de um projeto específico. Os gastos realizados nos elementos P&D e ativo permanente específico evidenciam o investimento necessário para a pesquisa, o desenvolvimento e a implementação do projeto de ecoeficiência. Os recursos despendidos para a operação e manutenção do projeto, ao longo de sua vida útil, bem como para seu descomissionamento ao final desta, constituem os demais gastos tangíveis associados à implantação do projeto e são classificados como custo e despesa de operação e manutenção. As receitas futuras ou os custos evitados tangíveis originados de projetos de ecoeficiência são os resultantes de impactos que podem gerar: i. Retorno financeiro por meio da venda de produto ou serviço; bem como ii. iii. Evitar gastos presentes por meio da redução no consumo de insumos propiciados pelo projeto; e/ou Evitar gastos futuros para a empresa. ocorrer. As receitas e os custos potenciais tangíveis são aqueles que têm probabilidade de 2.5. Valoração do Ganho Intangível: Lógica Fuzzy Ao implantar um projeto de ecoeficiência, a empresa pretende reduzir o seu impacto ao ambiente, promover o bem estar de sua força de trabalho e garantir a integridade de suas instalações sem reduzir sua produtividade. Assim sendo, para que o 14
31 desempenho do projeto seja avaliado, entende-se que além da valoração dos custos e benefícios tangíveis do projeto, é importante mensurar sua efetividade. Para tal, propõese que sua avaliação seja feita por meio de um índice, tendo em vista a dificuldade de sua valoração monetária. Na presente metodologia, a mensuração da efetividade do projeto incorpora avaliação conceitual baseada no conhecimento e na experiência dos especialistas da empresa e do LIMA/COPPE, com relação ao desempenho de diferentes projetos para alcançar os mesmos objetivos. A Lógica Fuzzy apresenta-se como ferramental matemático adequado para a resolução desse tipo de problema, uma vez que permite a utilização de variáveis linguísticas em substituição às variáveis numéricas da lógica booleana 3. Ela possibilita que sejam transformadas em valores expressões linguísticas, tais como "pequena redução" no consumo e "grande diminuição" de emissão de poluentes, que são representadas pelos conjuntos fuzzy. A principal função das variáveis linguísticas é fornecer uma maneira sistemática para uma caracterização aproximada de fenômenos complexos ou mal definidos. Em essência, a utilização de descrição linguística tal como empregada por seres humanos, e não de variáveis quantificadas, permite o tratamento de sistemas que são muito complexos para serem analisados por meio de termos matemáticos convencionais, permitindo modelar melhor como o ser humano pensa e toma decisões (MOHAMED, 1999). Neste contexto, a Lógica Fuzzy tem sido utilizada na modelagem de problemas de tomada de decisão devido às suas características, tais como (OLIVEIRA JR,1999): Permitir a inclusão de incertezas não estocásticas no modelo, assim como outros aspectos imprecisos ou ambíguos; Facilitar o diálogo entre os especialistas do problema a ser tratado e o profissional de ciências exatas; Considerar de modo eficiente o conhecimento desses especialistas; e Modelar problemas complexos e não-lineares de modo simples. 3 Também conhecida como Lógica Padrão, admite apenas dois valores de verdade, de base binária (1/0, sim/não) (CAMARGOS, 2002). 15
32 A Lógica Fuzzy, também conhecida como lógica nebulosa ou difusa, tem sua origem nos estudos feitos na década de 1960 por Lotfi A. Zadeh, professor da Universidade da Califórnia. O objetivo maior desses estudos era solucionar a incapacidade dos recursos tecnológicos disponíveis à época na automação de atividades relacionadas a problemas de natureza industrial, biológica ou química, que envolvessem situações ambíguas, cujo processamento através da lógica computacional fundamentada na lógica booleana era inviável (ZADEH, 1965). Assim, em 1965, Zadeh publicou um artigo no qual, em lugar de verificar se um determinado elemento pertence ou não a um conjunto, como determina a lógica tradicional originária da filosofia grega, considerava-se o grau de pertinência com o qual ele pertence a esse conjunto. O grau de pertinência assume valores entre zero e um, sendo que estes extremos representam, respectivamente, a completa exclusão e a total inclusão do elemento analisado em relação a um determinado conjunto fuzzy. É importante ressaltar que o grau de pertinência não representa uma medida ou valor probabilístico. Na verdade, é uma medida da compatibilidade do objeto analisado com o conceito representado pelo conjunto fuzzy (YEN, 1998). Com o intuito de desenvolver uma ferramenta para auxiliar a tomada de decisão em relação ao gerenciamento de recursos hídricos, Angulo et al. (2012) utilizaram a Lógica Fuzzy como ferramenta para construir um software que permitisse capturar e sistematizar o conhecimento de especialistas, trazendo potenciais melhorias para a qualidade da água na Espanha. O sistema especialista é capaz de gerar indicadores que considerem informações disponíveis em bancos de dados e expertise relacionada a episódios anteriores de avaliação de qualidade da água, como regras a serem seguidas. Azadeh et al. (2008) ressaltam que o conhecimento de analistas e empresários é passível de ser incorporado a um sistema especialista, como a Lógica Fuzzy, e que este tipo de sistema já provou ser válido e eficiente no processo de tomada de decisão no meio corporativo e no auxílio à melhor gestão empresarial. Neste trabalho, desenvolvido em 2008 junto a colaboradores, Azadeh aplica o sistema especialista fuzzy para avaliar o desempenho de uma refinaria em quesitos de SMS integrados a ergonomia. Algumas vantagens de se utilizar a Lógica Fuzzy para atingir este objetivo consistem em: Reduzir o erro humano; 16
33 Criar expertise; e Perceber e interpretar dados vagos e não monetizáveis, o que é inevitável no caso de saúde, meio ambiente e segurança. Com o objetivo de desenhar um modelo de apoio à decisão em projetos de exploração e produção de petróleo, Braña (2008) optou por utilizar a Lógica Fuzzy, dada a complexidade do processo de tomada de decisão e a possibilidade de se avaliar o resultado esperado destes projetos, considerando a incerteza existente nas informações para a montagem nesse problema decisório. A Lógica Fuzzy é um conjunto de métodos baseados no conceito de conjunto difuso e operações difusas, que possibilita a modelagem realista e flexível de sistemas. A teoria é formulada por meio de conceitos da Teoria dos Conjuntos de Cantor e se mostra como importante ferramenta no tratamento de sistemas estocásticos, aliada ao conhecimento já estabelecido neste tipo de modelo (OLIVEIRA JR, 1999). Deste modo, sendo µ A (x) a função de pertinência do elemento x no conjunto A, cujo domínio é X e o contradomínio o intervalo [0, 1], um conjunto fuzzy A em X é um conjunto de pares ordenados A = {x/µ A (x)}, x A ou então este conjunto pode ser representado por meio de uma função, chamada de função de pertinência. As funções de pertinência são desenhadas com base em parâmetros definidos pelos especialistas naquele tipo de informação, determinando os limites mínimo e máximo das variáveis. Quanto menos parâmetros uma função de pertinência tiver, mais simples será a modelagem frente à incerteza do valor que aquela variável pode assumir. Usualmente utiliza-se de três a quatro parâmetros, obtendo funções do tipo triangular ou trapezoidal respectivamente. Entretanto, é possível aumentar o nível de complexidade e informação associada à variável utilizando funções não lineares, quando da ocorrência de informação adicional como uma distribuição de probabilidades do comportamento da variável (YEN, 1998). A Figura 1 ilustra três conjuntos fuzzy denominados curto, médio e longo, referentes à duração dos ganhos sociais obtidos com um projeto de Responsabilidade 17
34 Social Empresarial (RSE). Assim, o eixo x representa a quantidade de anos e o eixo y o grau de pertinência desse valor em relação aos conjuntos citados. Nota-se, por exemplo, que uma duração entre 1 e 3 anos possui graus de pertinência diferente de zero em relação aos conjuntos curto prazo e médio prazo, e duração entre 3 e 5 em relação ao conjunto médio prazo e longo prazo (GARCIA et al., 2007). Grau de pertinência Anos Figura 1 Exemplo de conjuntos fuzzy quanto à reversibilidade de projetos de RSE (curto, médio e longo prazo) Fonte: GARCIA et al., 2007 A utilização de variáveis linguísticas em substituição às variáveis numéricas representa outra grande inovação da lógica nebulosa em relação à tradicional lógica booleana. As variáveis linguísticas admitem como valores apenas expressões linguísticas, como "muito grande" ou "pequena redução", que são representadas pelos conjuntos fuzzy. Nos conjuntos fuzzy, a noção de valores possíveis e impossíveis torna-se uma questão gradual, dado que uma variável pode pertencer ou não a mais de um conjunto ao mesmo tempo. Apesar de serem similares em certos aspectos, existem diferenças conceituais importantes entre distribuições de possibilidade e de probabilidade. Enquanto a possibilidade está relacionada ao grau de facilidade com o qual uma variável assume um determinado valor, a probabilidade determina a chance de uma variável assumir um valor. Portanto, elas lidam com tipos diferentes de incerteza. A teoria da possibilidade trabalha fundamentalmente com a imprecisão, enquanto que a teoria da probabilidade trabalha com as chances de ocorrência. 18
35 São definidas as inferências fuzzy do tipo Mamdani 4 como aquelas compostas por um conjunto de proposições lógicas, mais comumente conhecidas como base de regras, que descrevem as relações entre variáveis linguísticas e os conjuntos fuzzy. As regras utilizam proposições e conectivos lógicos, tais como: SE ENTÃO, E e OU (MAMDANI, 1977). As inferências fuzzy fornecem conclusões ou saídas de um dado sistema, analisando os níveis de compatibilidade das entradas com as condições impostas pela base de regras, ou seja, determinando como as regras serão ativadas e combinadas (OLIVEIRA JR, 1999). Para exemplificar uma inferência fuzzy do tipo Mamdani, considere os conjuntos fuzzy A1, A2, B1, B2, C1 e C2, as variáveis de entrada x e y e a variável de saída z. Uma possível base de regras seria SE x A 1 E y B 1 ENTÃO z C 1 SE x A 2 E y B 2 ENTÃO z C 2 sendo que x A resulta no grau de pertinência do elemento x em relação ao conjunto fuzzy A e os operadores lógicos E e OU são definidos mais comumente, respectivamente, pelo mínimo e pelo máximo entre os graus de pertinência, ou seja, conectivo E: x A y B = min{ µ A ( x), µ ( y)} B conectivo OU: x A y B = max{ µ A ( x), µ ( y)} B Os resultados obtidos com a aplicação das diversas regras são agregados por meio do conectivo OU, ou seja, são considerados os valores máximos para os graus de pertinência da variável de saída em relação a um determinado conjunto fuzzy. A defuzzyficação consiste no processo no qual o valor que a variável assume num conjunto fuzzy resultante da aplicação da base de regras é convertido para um valor abrupto, sendo mais comumente utilizado o centro de gravidade (COG Center Of 4 Todas as inferências desta metodologia são do tipo Mamdani, com exceção daquelas descritas no texto como sendo uma média dos graus de pertinência, como exemplo a Média da redução do lançamento (Tabela 2), onde são calculados os valores médios dos graus de pertinência em relação a cada função de pertinência e da determinação do Fator de emissão (Tabela B). 19
36 Gravity), que fornece a abcissa do conjunto fuzzy obtido pela agregação, a partir do baricentro do gráfico, como pode ser observado na Figura 2. Figura 2 Exemplo de aplicação da base de regras e posterior defuzzificação Fonte: ZADEH, 1965 De um modo geral, a modelagem de um problema de tomada de decisão utilizando Lógica Fuzzy é dividida nas seguintes etapas: i. Definição das variáveis de entrada e de saída; ii. Definição do domínio das variáveis; iii. Criação da árvore hierárquica de decisão 5 ; iv. Definição dos termos linguísticos primários e das funções de pertinência que os definem. Essas funções podem ser definidas com o auxílio de especialistas, de dados estatísticos ou físicos ou até mesmo definidas apenas de modo a satisfazer algum critério não técnico; v. Criação da base de regras ou matrizes de comparação, normalmente com o auxílio de especialistas; 5 A estrutura hierárquica demonstrada por meio de uma árvore de decisão permite evidenciar a relação entre as variáveis, que por sua vez são definidas de acordo com o objetivo geral da aplicação da Lógica Fuzzy para auxiliar a tomada de decisão, assim como considerar demais critérios que possam impactar e/ou interagir com outros níveis da estrutura (MARTINS & COELHO, 2012). 20
37 vi. vii. Escolha da definição dos operadores lógicos E e OU e da defuzzyficação, se for o caso; Análise de sensibilidade, testes e validação da rede. As inferências que não são do tipo Mamdani correspondem a uma adaptação da metodologia desenvolvida por Sadiq (2001), chamada de Análise Sintética Fuzzy (ASF), incorporando também características e vantagens do Processo de Análise Hierárquica (Analytic Hierarchy Process AHP), desenvolvido por Saaty (1980). Para cada inferência m da rede hierárquica de decisão citada é definida uma matriz quadrada m J nxn de dimensão n, sendo n o número de variáveis de entrada na inferência m. Essa matriz armazena informações acerca do peso das variáveis da inferência, ou seja, o grau de importância relativa de cada variável em relação às outras variáveis de entrada da inferência. Cada elemento dessa matriz é definido por J = m ij p ij sendo que p ij, escolhido na Escala Fundamental de Saaty (SAATY, 1980; SAATY 1988), exprime o grau de importância da variável i, quando comparada com a variável j, na determinação da inferência m. Tabela 1 Escala fundamental de Saaty Fonte: SAATY, Os vetores linha m K de cada inferência m são tais que cada elemento i = 1, 2,... n é dado pela média geométrica dos elementos da linha i da matriz Normalizando os vetores vetores de pesos normalizados igual a um, ou seja, m J nxn. m K acima definidos segundo a norma-1, obtêm-se os W m, de modo que a soma de todos seus elementos é 21
38 n i= 1 w m i = 1 Sendo m A n p a matriz que armazena os graus de pertinência das n variáveis de entrada da inferência m em relação a p conjuntos fuzzy, o resultado da inferência m é dado por m B = W m A m Este vetor em relação aos p conjuntos fuzzy. m B, então, armazena os graus de pertinência da saída da inferência m Como exemplo, considere uma inferência chamada Porte do Acidente que, recebendo os valores da quantidade de óleo vazado no oceano (1), o tipo de óleo quanto à sua persistência (2) e o tempo de vazamento do mesmo (3), forneça uma avaliação da gravidade do vazamento. É considerado que a primeira variável, quantidade de óleo, é moderadamente mais importante que o tipo de óleo quanto à persistência (p 12 = 3) e essencialmente mais importante que o tempo de vazamento (p 13 = 5). Além disso, o tipo de óleo, quanto à persistência, é moderadamente mais importante que o tempo de vazamento (p 23 = 3). Assim, J 1 = 1/ 3 1/ / K = [ 2, ,405] W = [ 0,637 0,258 0,105] Supondo que os dados de entrada são tais que seus valores de pertinência em relação a três conjuntos fuzzy que representam, respectivamente, o pior caso, o caso médio e o melhor caso são iguais a [1 0 0], [0,5 0,518 0] e [0 0,172 0,794], define-se a matriz A desse exemplo como (GARCIA, 2005) 22
39 1 A = 0, ,518 0, ,794 e, consequentemente, B = [ 0,766 0,152 0,083] ou seja, o resultado dessa inferência, Porte do Acidente, possui graus de pertinência iguais a 0,766, 0,152 e 0,083 em relação aos conjuntos fuzzy grande porte, médio porte e pequeno porte respectivamente. Essas matrizes e vetores são calculados para cada inferência da rede, até que a resposta final seja encontrada. Nota-se que o produto do vetor W por cada coluna da matriz A acima é equivalente às seguintes regras fuzzy: SE quantidade de óleo É grande (com peso W[1]) OU tipo de óleo É ruim (com peso W[2]) OU tempo de vazamento É alto (com peso W[3]) ENTÃO porte do acidente É grande (com peso B[1]); SE quantidade de óleo É média (com peso W[1]) OU tipo de óleo É médio (com peso W[2]) OU tempo de vazamento É médio (com peso W[3]) ENTÃO porte do acidente É médio (com peso B[2]); SE quantidade de óleo É baixa (com peso W[1]) OU tipo de óleo É bom (com peso W[2]) OU tempo de vazamento É baixo (com peso W[3]) ENTÃO porte do acidente É pequeno (com peso B[3]). Sendo assim, a utilização desses vetores e matrizes substitui a base de regras apresentada anteriormente. Esta metodologia tem sido cada vez mais empregada devido à facilidade de capturar a opinião e o conhecimento dos especialistas por meio dos pesos que definem a matriz m J ij. Como desvantagem, pode-se citar a limitação do emprego dos operadores lógicos e, consequentemente, da base de regras. 23
40 3. METODOLOGIA Diferentes projetos de ecoeficiência necessitarão de insumos diferenciados para a sua implantação, operação, manutenção e desmonte (descomissionamento) e poderão apresentar efeitos similares (maximizar o desempenho em SMS), porém com custos diferenciados e vice-versa. Neste contexto, faz-se necessário estabelecer uma metodologia que permita incorporar tais diferenças na avaliação, seleção e priorização de projetos desta natureza. A metodologia proposta pela equipe LIMA/COPPE baseia-se na análise Custo- Efetividade, que apura a eficiência relativa de diferentes projetos para obtenção dos mesmos produtos ou contribui para identificar a melhor alternativa para se alcançar os objetivos de um mesmo projeto. Dessa forma, o propósito desta análise é contribuir para criar uma base sobre a qual a empresa possa tomar decisões sólidas sobre a alocação dos seus recursos, utilizando para isto o índice Custo-Efetividade. A alternativa com o menor custo líquido por unidade de efetividade é a mais eficiente. Embora as questões abordadas e os projetos possam ser variados, existem cinco passos obrigatórios em toda análise Custo-Efetividade para subsidiar a avaliação, seleção e priorização de projetos de ecoeficiência, que foram seguidos, conforme apresentado na Figura 3 e detalhado a seguir. Figura 3 Etapas para realização da análise custo-efetividade para subsidiar a avaliação, seleção e priorização de projetos de ecoeficiência Fonte: Adaptado de LIMA/COPPE 24
41 Seguindo este procedimento para a avaliação, seleção e priorização de projetos de ecoeficiência, a empresa deve buscar minimizar os custos e maximizar o desempenho em SMS, e para atingir estes objetivos devem ser analisadas alternativas de projetos de ecoeficiência. A partir destas possibilidades, o custo financeiro total líquido dos projetos é calculado a partir da sistematização de dados a serem fornecidos pelo proponente, classificados em investimento, custo de manutenção e operação da planta e/ou procedimento e benefícios (custos evitados e/ou receitas esperados pelo projeto). Eles são apropriados em fluxo de caixa para, em seguida, serem atualizados a valor presente. Em seguida, a efetividade é mensurada por meio do índice ISMS, que incorpora parâmetros de SMS considerados relevantes por especialistas da empresa e do LIMA/COPPE no respectivo tema. Aplica-se a lógica de avaliação baseada no conhecimento e experiência dos mesmos, utilizando um sistema especialista Lógica Fuzzy, em conformidade com a estratégia da empresa. O índice leva em consideração o tempo de vida útil do projeto, assim como o tempo despendido desde a implantação até o início de operação da planta. Pode incluir ou não a opinião das partes interessadas, e dever ser ponderado por um fator de escala. Para encontrar o resultado da análise custo-efetividade, calcula-se a razão entre o custo tangível líquido e a efetividade do projeto. A metodologia permite também considerar as preferências das partes interessadas em relação aos projetos de ecoeficiência propostos. Estas preferências podem ser obtidas por meio de aplicação de pesquisa de opinião, que seriam incorporadas à efetividade. O conhecimento e a experiência dos especialistas e a opinião das partes interessadas são os aspectos intangíveis tratados nesta metodologia. A incorporação dos dois primeiros aspectos contribui para a maximização do desempenho em SMS e dos benefícios auferidos pela implantação dos projetos que podem contribuir para a melhoria da reputação da empresa. Já a consideração da preferência das partes interessadas pode contribuir para enaltecer a imagem da empresa e redirecionar seu plano estratégico. A Figura 4 apresenta esquematicamente a metodologia proposta. 25
42 Figura 4 Esquema da metodologia proposta Fonte: Adaptado de LIMA/COPPE A metodologia proposta neste trabalho será apresentada em duas partes, dada a natureza do indicador custo efetividade. A parcela do custo se dá por meio da apropriação dos gastos provenientes da implantação da iniciativa ecoeficiente, o que permite a valoração dos custos e benefícios tangíveis, enquanto a parcela da efetividade está associada ao ganho intangível que a empresa pode atingir por meio da adoção de tal medida, na qual se propõe a aplicação da Lógica Fuzzy Obtenção dos Custos e Benefícios Tangíveis Este subcapítulo visa apresentar parte da metodologia desenvolvida pelo LIMA/COPPE para avaliar os custos e benefícios tangíveis alcançados pela empresa, em virtude da adoção de iniciativas de SMS por meio de projetos de ecoeficiência. Propõe-se que sejam considerados não apenas os gastos incorridos e a serem incorridos (investimento, custeio e despesa) com a implantação do projeto, mas também os 26
43 benefícios financeiros que este pode propiciar para a empresa. As etapas sugeridas estão no Quadro 1, seguidas por uma breve descrição das mesmas. Quadro 1 Etapas para valoração de custos e benefícios tangíveis dos projetos de ecoeficiência Fonte: Equipe LIMA/COPPE Determinação da ação em SMS: A identificação da ação de ecoeficiência proposta pressupõe a definição da tecnologia ou procedimento utilizado ou a ser implantado, respectiva localização, tempo de vida útil, entrada em operação, equipamentos, insumos e demais recursos físicos, financeiros, tecnológicos e humanos, bem como os resultados a ela vinculados. Identificação dos custos e benefícios tangíveis diretos: Os custos e benefícios diretamente vinculados ao projeto devem ser identificados e definidos de acordo com a sua natureza e campo de atuação (isto é, identificar à qual iniciativa o custo ou benefício está associado), para que seus valores monetários possam ser apropriados e avaliados nas etapas VI, VII e VIII. Identificação de todas as entradas e saídas no processo: As entradas e saídas do processo vinculadas ao projeto podem ser obtidas por meio da análise do fluxograma do processo, considerando a implantação da ação (permitem considerar o custo futuro) e a não implantação da mesma (permitem considerar o custo atual). Estas informações podem ser obtidas junto ao pessoal de operação da unidade e/ou no sistema de informação gerencial da empresa. 27