Aplicação do Método Multicritério PrOPPAGA para escolha de um carro elétrico

1. Contexto

As mudanças climáticas constituem-se em um dos maiores desafios ambientais atual e a pressão pela descabornização da economia vem crescendo continuamente.

A descarbonização, que é o processo de redução de emissões de carbono na atmosfera, especialmente de dióxido de carbono (CO2), tem como objetivo contribuir para uma economia global com emissões reduzidas para conseguir a neutralidade climática através da transição energética.

Nesse contexto, especificamente na área de transportes terrestres, que se mostra poluente por, em sua maioria, ser alimentada pela queima de combustíveis fósseis, vemos florescer a utilização do carro elétrico em especial fomentado por grandes corporações e organizações governamentais. O carro elétrico têm se mostrado como alternativa viável para contornar os efeitos da queima de combustíveis fósseis em grande escala, como o aquecimento global e a poluição atmosférica.

Assim, muitas empresas alinhadas ao pacto global da ONU, demonstram seu compromisso com a pauta ESG (Enviromental, Social and Governance), em especial com o controle das emissões de GEE, por adotar veículos elétricos em sua frota de transporte.

Com o aumento da oferta de modelos de carros elétricos em nosso país, surge a necessidade de utilizarmos um método adequado para análise e escolha de  modelos que atendam aos requisitos de pessoas físicas comprometidas com a redução da sua “pegada de carbono” bem como à empresas que estão adotando em sua frota de veículos as opções elétricas.

Considerando a necessidade de análise de diferentes critérios para suportar o decisor no processo de tomada de decisão para a escolha em questão faz se imperativo seguir um método para tal. Com esse fim, este artigo apresenta a aplicação do Método PrOPPAGA, por meio do software PrOPPAGA, para escolha de carro elétrico para a frota de uma empresa.

2. O CARRO ELÉTRICO E SEUS BENEFÍCIOS

O carro elétrico apresenta-se como uma alternativa sustentável que reduz drasticamente os impactos dos poluentes atmosféricos liberados na combustão. Possibilita a locomoção em grandes distâncias com agilidade e rapidez assim como os veículos movidos à combustíveis fósseis.

Apresentamos abaixo sucintamente alguns benefícios do carro elétrico.

 2.1. Menos poluente: Na comparação com os modelos tradicionais, a geração de CO₂ é reduzida em aproximadamente 33% durante a vida útil do veículo. Isso ocorre por duas razões: a primeira é que a maior parte da produção de gás carbônico ocorre durante a fabricação do carro, limitando a área de abrangência da poluição; a segunda é que, enquanto o veículo é utilizado, ele compensa a maior produção de CO₂ durante a fabricação, já que o carro não produz fumaça, ao contrário dos automóveis comuns.

2.2. Mais silencioso: Os motores elétricos são silenciosos contribuindo também para a redução da poluição sonora.

2.3. Mais eficiente: A eficiência do carro elétrico chega a ser de 90%, no que diz respeito ao consumo de energia — enquanto isso, o carro comum tem eficiência de apenas 40%. Ou seja, no modelo elétrico, a energia necessária é menor para se fazer o mesmo esforço.

2.4. Menor custo de abastecimento: A energia elétrica, em geral, é mais barata que os combustíveis fósseis. Dessa forma, o custo para abastecer um carro elétrico é potencialmente menor do que os valores dispendidos para manter um veículo tradicional rodando.

2.5. Menor custo tributário: Além da redução no uso de combustíveis, o carro elétrico também tem um custo menor na hora de pagar o Imposto sobre Propriedade de Veículos Automotores (IPVA). Há programas neste sentido em alguns estados brasileiros, que incentivam e estimulam tanto a indústria quanto os consumidores.

2.6. Menor custo de manutenção: Outra grande vantagem do carro elétrico é o menor custo de manutenção. Como o motor é bem mais simples do que o de um veículo tradicional, é muito mais difícil que um problema ocorra.

Estudos indicam que os custos de manutenção de um carro elétrico são 20% menores do que um tradicional. Em caso de necessidade de conserto, os valores são, em média, 15% mais baixos. Essa é uma informação importante e deve ser considerada por quem está pensando em financiar um carro.

3.PROCESSO DE TOMADA DE DECISÃO

Os métodos de Apoio Multicritério a Decisão (AMD) buscam apoiar o tomador de decisão na escolha da alternativa mais preferível entre as várias possíveis, considerando os critérios que caracterizam essa preferência.

Segundo Gomes (2019), o processo de análise da decisão envolve diversas alternativas que devem ser avaliadas com cuidado, a fim de escolher a “melhor” decisão possível. Para a tomada de decisão ser efetiva (resolva o problema) e eficiente (resolva da “melhor” maneira), é necessário ter informações corretas e precisas. Na literatura encontramos diferentes métodos lógicos para melhorar a tomada de decisões pelas pessoas e pelas organizações, em especial visando amenizar os desafios dos ambientes de incerteza.

No processo de decisão as alternativas podem ser analisadas à luz de critérios variados tornando necessário a adoção de métodos consolidados para a obtenção de um resultado que satisfaça às necessidades do decisor e das partes envolvidas.

3.1. MÉTODO PrOPAGA

O método PrOPPAGA é um método de Apoio Multicritério à Decisão (AMD) desenvolvido a partir de um pressuposto: O comportamento Gaussiano das alternativas.

Este pressuposto é a base para a normalização dos valores dos atributos das alternativas, pois os mesmos são comparados à uma variável aleatória Gaussiana de mesma média e mesmo desvio padrão do conjunto de atributos das alternativas em um dado critério.

A normalização cria uma matriz de atributos com valores entre 0 e 1 que são multiplicados pelo pesos de cada critério.

3.1.1. PASSOS PARA APLICAÇÃO DO MÉTODO PrOPAGA

PASSO 1 - Determinar o conjunto de critérios de decisão: Nesta etapa é definido o conjunto C = {𝑐1, 𝑐2, ..., 𝑐𝑛}, que será utilizado para a tomada de decisão. Para critérios quantitativos é importante observar quais são monotônicos de custo. Em critérios monotônicos de custo, as alternativas terão os valores multiplicados por (-1) para expressar o impacto negativo destes valores.

PASSO 2 - Ordenar os critérios por importância: Uma vez definido C, os critérios devem ser ordenados por ordem de importância, podendo, inclusive, serem equiparados.

PASSO 3 - Atribuir o grau de importância (sj) e calcular os pesos (wj) dos critérios: De acordo com o ordenamento realizado no passo anterior, um grau de importância sj será atribuído a cada critério sj. Ao(s) critério(s) mais importante(s), deve ser atribuído (sj)max. Aos demais critérios, será atribuído um grau de importância menor, de acordo com o ordenamento feito.

PASSO 4 - Montar a Matriz de Decisão: É definido A= {a1, a2, ..., am} como o conjunto de alternativas analisadas para a tomada decisão. Em cada critério, as alternativas apresentam um atributo dij. Estes atributos formam a Matriz de Decisão M.

Espera-se que os atributos dos critérios quantitativos tenham seus valores cardinais, atrelados à uma unidade de medida. No entanto, é importante observar os critérios monotônicos de custo, pois nestes critérios, os atributos devem ser representados por valores negativos. Para critérios qualitativos, onde não é possível utilizar uma unidade de medida, os atributos serão definidos por uma escala de sete pontos, onde a performance de cada alternativa é avaliada.

PASSO 5 - Normalização: Uma vez definidos os atributos da Matriz de Decisão, seus valores serão normalizados a partir da presunção de que eles se comportam de forma Gaussiana dentro de cada critério. Então, para cada critério 𝑐𝑗 ∈ 𝐶, a média µj e o desvio padrão 𝜎𝑗 , dos atributos dij, são calculados.

PASSO 6 - Agregação: O valor geral vi representa a cardinalidade da i-ésima alternativa. Uma outra forma de interpretar esta agregação é por meio da relação 𝑁 ∙ 𝑤 = 𝑣.

3.2. SISTEMA COMPUTACIONAL

Um método de AMD, em essência, é um algoritmo que quando aplicado, retorna um resultado para os dados inseridos nele. No entanto, os cálculos/etapas que são realizados ao longo deste processo nem sempre são triviais, ou mesmo, de domínio de quem o emprega.

Desta forma, foi desenvolvido uma ferramenta computacional por pesquisadores do IME que possibilita que um usuário que não domine o algoritmo de um determinado método possa utilizá-lo, sem incorrer em erros conceituais, uma vez que a interatividade com o usuário faz com que o mesmo seja guiado durante todo o processo de emprego do método. Ela foi desenvolvida em linguagem PHP, através da IDE Apache NetBeans 12.2.

A ferramenta computacional para aplicação do método PrOPPAGA pode ser acessada no sítio eletrônico www.proppaga.com.br.

Figura 1

4. O PROCESSO DE AVALIAÇÃO E ESCOLHA DE CARRO ELÉTRICO UTILIZANDO-SE RECURSO COMPUTACIONAL

Para a avaliação do carro elétrico foi utilizada o software a fim de coletar as informações necessárias referente à problemática e avaliação dos critérios a serem utilizados.

Dada as especificidades dos veículos, os critérios escolhidos para compor o modelo foram:

i – Preço

ii – Capacidade da Bateria

iii – Potência

iv – Torque

v – Autonomia

                                    Figura 2

O grau de importância atribuído à cada critério é mostrado abaixo.

Os veículos escolhidos para serem analisados são apresentados abaixo na tabela.

Depois de conhecer os critérios que serão avaliados e suas escalas, os tomadores de decisão da organização expressam suas opiniões sobre os critérios em ordem de preferência gerando assim um "peso" para cada critério.

5. RESULTADO DA AVALIAÇÃO PELO SADEMON

O método indicou o Renault Zoe E-Tech como o melhor veículo, que apesar de ser o terceiro mais barato, apresenta a maior autonomia dos veículos analisados além de ter a melhor capacidade de bateria. Uma vez que para o uso comercial tais critérios são extremamente importantes o resultado da ferramenta mostra-se satisfatório.

Figura 2

Observamos ainda que, a utilização do método PrOPAGGA por meio do software facilita a a aplicação do método e consolida a ferramenta para a tomada de decisão.

7. Referências

GOMES, C. F. S.; SANTOS, M.; TEIXEIRA, L. F. H. S. B.; SANSEVERINO, A. M.; BARCELOS, M. R. S. SAPEVO-M a group multicriteria ordinal ranking method. Pesquisa Operacional, v. 40, p. 1–20, 2020.

GOMES, L. F. A. M.; GOMES, C. F. S. Princípios e Métodos para Tomada de Decisão Enfoque Multicritério. Edição: 6 ed. Rio de Janeiro: Atlas, 2019. 

GOMES, L. F. A. M.; MURY, A. R.; GOMES, C. F. S. Multicriteria ranking with ordinal data. Systems Analysis Modelling Simulation, August 2020, v. 27, n. 2–3, p. 139–145, 1997.