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UMA ANÁLISE DE MÉTODOS
QUANTITATIVOS DE PREVISÃO DA
DEMANDA EM UMA GRANDE
EMPRESA DE PRODUTOS LÁCTEOS
Claudimar Pereira Veiga (PUCPR)
Guilherme Ernani Vieira (PUCPR)
Para alcançar vantagem competitiva em um ambiente de flutuações, a
organização deve tomar decisões certas, em tempo adequado,
baseando-se em informações de qualidade. A previsão de demanda é a
base para todas as decisões estratégicas e de pplanejamento já que
fornece subsídios para os planos de capacidade, vendas, fluxo de
caixa, estoques, mão-de-obra e compras. A qualidade da previsão
exerce influência direta no nível de serviço oferecido ao consumidor
bem como no planejamento orçamentário das empresas. Em particular
na indústria de produtos lácteos refrigerados, um bom sistema de
previsão pode trazer vantagens estratégicas à empresa, dado o curto
período de vida útil dos produtos fabricados. Este trabalho faz uma
análise do atual método de previsão de demanda usado por um grande
fabricante de produtos lácteos. Para isto fez-se uma comparação entre
alguns tradicionais modelos quantitativos de previsão baseados em
séries temporais com o atual modelo usado pela empresa. Cinco séries
foram obtidas da empresa e vários modelos foram considerados, entre
eles baseados em médias móveis, suavizamentos exponenciais e
ARIMA. De todos, o modelo que apresentou melhor desempenho foi o
ARIMA. Nesta análise considerou-se o nível de serviço para
atendimento da demanda (fill rate) e o impacto financeiro das
previsões.
Palavras-chaves: Previsão de demanda, Série temporal, Métodos de
previsão, Impacto financeiro
XXIX ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO A Engenharia de Produção e o Desenvolvimento Sustentável: Integrando Tecnologia e Gestão.
Salvador, BA, Brasil, 06 a 09 de outubro de 2009
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1.1 2 Introdução
De acordo com dados da pesquisa AC Nielsen®, o mercado total de produtos lácteos refrigerados no
Brasil apresentou crescimento de 32,39% na comparação entre os anos de 2003 e 2008. O aumento nas
vendas e as alterações políticas e econômicas ocorridas neste mercado na última década obrigaram as
empresas a explorarem soluções geradoras de renda, essenciais para a manutenção do próprio negócio.
Este novo cenário contribuiu para que as empresas de produtos lácteos repensassem a estrutura das
suas cadeias de suprimentos e buscassem novas alternativas para se manterem competitivas. Neste
contexto, um grande desafio é fazer com que as mudanças na cadeia de suprimentos, principalmente
no que tange ao planejamento da produção e a sua adequação à demanda, atinjam o desempenho
esperado.
Toda organização precisa, de alguma forma, saber dimensionar suas capacidades produtivas de modo
que estas se encaixem de modo perfeito com as demandas, evitando assim o desperdício de tempo,
material e energia, ou a falta de produtos para atender o mercado. O papel das previsões de demanda é
fornecer subsídios para o planejamento estratégico, tático e operacional da organização.
Para Kuo e Xue (1999) obter uma previsão de demanda preciza é o ponto crítico deste processo. Eles
afirmam que em tomadas de decisões comerciais, planejamento e controle são críticos. A previsão
tenta calcular e predizer uma circunstância futura providenciando a melhor avaliação da informação
comercial. A previsão sempre representa um papel proeminente no sistema de suporte de decisão.
Neste contexto, o objetivo de presente trabalho está em mostrar uma análise de métodos quantitativos
de previsão da demanda aplicados a produtos lácteos refrigerados em uma grande empresa
multinacional e determinar, dentre esses métodos, o que apresenta maior grau de acurácia em
comparação ao atual método utilizado pela empresa. Para tanto, serão utilizados dados históricos da
demanda no período de 2004 a 2008. A análise estabelecerá comparações entre o modelo de previsão
utilizado na empresa em estudo em relação aos resultados obtidos pelos modelos de Média Móvel
Simples (MMS), Média Móvel Ponderada (MMP), Suavização Exponecial Simples (SES), Modelo de
Holt, Modelo de Winter e ARIMA. O fill rate do método de maior acurácia será comparado com o da
empresa em estudo a fim de medir a responsividade de atendimento da demanda real e o impacto
financeiro gerado pela aplicação da matodologia.
Além desta introdução, este artigo também faz uma rápida revisão sobre as características e etapas do
processo de previsão (Seção 2), descreve rapidamente as operações da empresa em questão (Seção 3),
apresenta a comparação dos métodos de previsão de demanda considerados (Seção 4), explica sobre o
principal indicador de desempenho usado pela empresa (fill rate) – Seção 4 e, por último, traz algumas
considerações finais deste estudo (Seção 6).
3 Características e etapas do processo de previsão
A previsão é uma estimativa probabilística ou descrição de um valor ou condição futura. A previsão
inclui uma média, uma variação dentro de certos limites e uma estimativa probabilística da variação.
Existem diferentes métodos que podem ser utilizados na previsão. Entretanto, o conceito básico da
grande maioria é o mesmo: os padrões de comportamento do passado continuarão no futuro, ou seja,
assume-se que as vendas de um período de tempo passado servirão para determinar as vendas de um
período correspondente no futuro (DELURGIO, 1998). Esse mesmo autor cita também que o
processo de previsão é tanto um esforço estatístico∕matemático quanto um método científico. Ele
descreve o processo de previsão como uma metodologia científica em sete passos:
a) Definição do problema: há a necessidade de resolver um problema ou explicar algum
fenômeno, por exemplo, prever a demanda de um produto;
b) Informações de pesquisa: é a etapa do processo quando se coleta informações sobre o
comportamento do sistema no qual o problema ou fenômeno reside, por exemplo, informações sobre o
comportamento das séries temporais para um determinado produto;
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c) Formulação do modelo∕teoria∕hipóteses: uma hipótese ou modelo hipotético é formulado para
descrever os fatores importantes que influenciam o fenômeno ou problema;
d) Projeto experimental: utilizando dados dos passos anteriores e ferramentas estatísticas e
matemáticas, experimentos são projetados para testar as hipóteses e as teorias;
e) Executar o experimento: nesta fase o projeto é executado e os resultados são medidos e
coletados. Usa-se o modelo adequado nos dados passados para prever os valores futuros;
f) Análise dos resultados: o resultado do experimento é analisado a fim de aceitar ou rejeitar a
hipótese ou modelo;
g) Verificação: processo de verificar se o modelo ou teoria são válidos e efetivos.
Para Makridakis et al (1998), a previsão da demanda, ao ser utilizada como ferramenta estratégica,
deve considerar as seguintes etapas:
a) Definição do problema: deve-se observar como a previsão será analisada e como atende as
expectativas da organização;
b) Coleta de dados: as informações essenciais na elaboração do modelo são os dados estatísticos e
o julgamento (perícia) de especialistas;
c) Pré-análise dos dados: envolve representação gráfica dos dados a fim de analisar padrões,
tendência e sazonalidade;
d) Escolha e ajuste dos modelos;
e) Uso e avaliação constante do modelo selecionado: manutenção e revalidação constante dos
modelos.
Dias (1999) descreve um processo de previsão para empresas de bens de consumo na elaboração de
previsões de curto prazo. Na comparação entre diferentes processos de previsão, Dias (1999) mostra
que nenhum aborda questões relacionadas às metas corporativas ou participação da força de vendas na
elaboração da previsão. Segundo este autor, esses aspectos podem causar conflitos de interesse dentro
da organização e trazer distorções às previsões. Para correção deste problema, Dias (1999) utiliza
métodos qualitativos e quantitativos para prever a demanda. As etapas são semelhantes às descritas
acima.
Muitas pesquisas têm sido desenvolvidas no sentido de avaliar o desempenho dos métodos de
previsão, mas os resultados encontrados sugerem que ainda há necessidade de novas pesquisas
investigativas devido à complexidade do processo de previsão e à sua aplicabilidade em situações
diversas. Na seção seguinte, faz se uma análise formal sobre o atual método de previsão da empresa
em questão, junto com um comparativo entre métodos quantitativos conhecidos.
4 Conhecendo um pouco sobre a operação da empresa em estudo
A indústria em estudo é uma multinacional européia que figura entre as quatro líderes de mercado de
produtos lácteos refrigerados no Brasil. Ela é composta por duas unidades industriais concentradas nas
regiões nordeste e sudeste do país. Seu portfólio de produtos lácteos envolve iogurtes, petit suisse,
leite fermentado, sobremesas e queijos. A estrutura organizacional é composta por seis filiais de
vendas no Brasil.
As empresas de alimentos no setor lácteos, foco deste estudo de caso, têm um mix diferenciado no
portfólio de produtos. Dentro da realidade, o objetivo principal das companhias é o fechamento do
resultado mensal e anual, com frente às ações de mercado dos principais concorrentes. O resultado é
avaliado e auditado mensalmente pela pesquisa AC Nielsen® que mede o desempenho do mercado
para segmentos específicos. Estes relacionam informações referentes à participação de mercado em
valor e em volume, distribuição numérica e ponderada, lojas sem estoque, lojas com estoque, índice de
preço e tendência. A análise é realizada pela agregação de grupos de produtos e por categorias. Muitas
empresas apresentam excelente desempenho em um produto e péssimo em outro. Normalmente, as
empresas buscam uma melhor distribuição numérica e ponderada para todos os itens.
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A análise individual de todos os produtos da empresa não se faz necessária para fins gerenciais.
Muitos grupos de produtos semelhantes podem ser agregados através de critérios pré-determinado em
uma mesma série temporal e analisados conjuntamente. A escolha do nível apropriado de agregação
depende do processo de tomada de decisão que a previsão espera suportar.
Nahmias (1993) descreve que a metodologia mais aplicada para a agregação de produtos é a
classificação ABC. Este método determinada a importância do produto de acordo com sua demanda e
faturamento. Pellegrini e Fogliato (2000), além de citarem a classificação ABC, descrevem a
classificação dos produtos por famílias. Esta última refere-se ao agrupamento, em uma única série
temporal, de produtos com características semelhantes. A vantagem de se realizar a agregação é
reduzir significativamente o número de séries a serem analisadas sem comprometer o resultado da
previsão da demanda.
A análise de agrupamentos é definida por Moori et al (2002) como uma técnica estatística que permite
ao pesquisador separar ou classificar objetos observados em um grupo ou em número específico de
subgrupos ou conglomerados mutuamente exclusivos, de modo que os subgrupos formados tenham
características de grande similaridade interna e grande dissimilaridade externa. Estes autores
descrevem que a amostra tratada em subgrupos fica mais representativa e com melhor qualidade, isto
é, menos dispersa, o que não ocorre quando os dados da amostra são tratados isoladamente ou como
um único agrupamento.
A literura cita o K-means e outros métodos matemáticos eficazes para se agregar produtos. O estudo
em questão não mostrou necessidade de aplicação de nenhum recurso matemático. O agrupamento dos
produtos ocorreu com base em suas características intrínsecas, reunindo-os por caracteres de
similaridade entre si. A linha de produção, composição, consistência, prazo de validade e embalagens
são completamente distintos entre os grupos de produtos lácteos estudados.
A empresa em estudo possui produz e comercializa quase cem produtos acabados (stock-keeping units
- SKUs), divididos da seguinte forma:
a) Família iogurtes: composta também pela sub família de bebidas lácteas, com um total de 59
SKUs. Neste segmento de produtos pode-se citar as linhas ligths, naturais, polpas, pedaços, líquidos e
funcionais. Esta linha representa 70% de todo o volume de vendas da empresa;
b) Família leite fermentado: são produtos a base de leite fermentado com função e atuação na
flora intestinal. É composta por 9 SKUs e representa 10,5% do volume total de vendas;
c) Família sobremesas: composta por sobremesas firmes, aeradas e cremosas. Esta linha contem
um total de 13 SKUs e representa 8,5% do volume total de vendas da empresa;
d) Família petit suisse: produtos destinados a nutrição infantil. Esta linha é composta por um total
de 8 SKUs e representa 10% do volume total de vendas;
e) Família queijos: composta pelas subfamílias dos requeijões. Possui 2 SKUs e representa 1% do
volume total de vendas.
Neste estudo de caso foram utilizados dados históricos de vendas da filial sul no período de 2004 a
2008 para as famílias iogurtes, petit suisse, leite fermentado, sobremesa e queijos. A limitação deste
estudo de caso se deve à qualidade dos dados fornecidos pela empresa em estudo, bem como às
diversas variáveis que compõem o referido negócio. Informações mercadológicas sobre o histórico de
dados coletados não foram considerados, assim, determinadas condições como promoções, campanhas
e ações da concorrência podem ter interferido em alguns resultados mensais na variação da demanda.
Antes de se aplicar os métodos de previsão, é imprescindível analisar os dados em estudo com a
finalidade de identificar os padrões ou fatores componentes da curva obtida, tais como tendência,
sazonalidade, variações irregulares e variações randômicas. Makridakis et al (1998) afirmam que um
padrão de tendência existe quando há um aumento ou diminuição dos dados a longo prazo. A
sazonalidade se refere às mudanças ou variações cíclicas de curto prazo. Variações irregulares,
segundo Tubino (2000), são variações na demanda resultantes de fatores excepcionais, tais como greve
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ou catástrofes climáticas. Os dados passados também podem apresentar variações aleatórias ou
randômicas. Mentzer e Bienstock (1998) denominam este fator de ruído e, apesar de não serem
explicadas pelas técnicas de previsão, são, de modo geral, tratadas pelas médias.
A figura 1 representa graficamente a série da demanda agregada da família iogurtes. Observa-se, como
citado por Tubino (2000), variações randômica e irregulares, destacadas principalmente no ano de
2006. Também é possível notar uma tendência com uma leve sazonalidade. Estes padrões observados
nos dados serão analisados posteriormente.
Figura 1 - Análise dos dados de demanda da família iogurtes entre 2004 e 2008
A figura 2 representa graficamente a série da demanda agregada para as famílias sobremesas, petit
suisse, leite fermentado e requeijão. É possível notar variações randômica e irregulares, tendência e
sazonalidade. Estes padrões observados nos dados serão analisados nos resultados da aplicação e
comparação dos modelos de previsão da demanda.
Figura 2 - Análise dos dados de demanda das famílias sobremesas, petit suisse, fermentados e
requeijão entre 2004 e 2008
5 Comparação dos métodos de previsão de demanda considerados
O departamento comercial da empresa, atualmente responsável pela previsão da demanda, utiliza o
método de médias móveis aliado a uma valorização qualitativa, que pode oscilar de acordo com as
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ações de mercado. Este método se baseia nos objetivos e interesses da empresa. A previsão tem como
base o software Microsoft Excel®. Nenhum outro software específico ou matemático é utilizado e a
previsão da demanda é realizada com base nessas planilhas eletrônicas.
Na aplicação dos modelos de série temporal, considerou-se as seguintes condições de pesquisa:
- para a seleção do melhor modelo ajustado foi usado o MAPE (erro percentual absoluto) como
indicador de qualidade, como será apresentado nas tabelas 2, 3, 4 , 5 e 6
- para o modelo de MMS, foram considerados 2 períodos que resultou o menor erro da previsão com
base no MAPE;
- para o modelo de MMP, foram considerados 3 períodos que resultou no menor MAPE. Os pesos para
cada família de produtos, demonstrado na tabela 1, foram selecionados mediante critério de
minimização do erro percentual absoluto médio (MAPE) dentro da amostra com o Solver, um
programa de otimização matemática contido no Excel®;
- para os modelos de SES, Holt e Winter, os dados de ajustes foram gerados pelo programa estatístico
NNQ-STAT®. Foi considerado 12 períodos (sazonal) para estes modelos que apresentou menor
resíduo.
- para o modelo ARIMA, os ajustamentos da previsão foram feitos com uso do programa estatístico
NCSS® (2007). Foram considerados os seguintes parâmetros de ajustamento com base no menor
MAPE: família iogurte (1,01), sobremesas (1,1,0) (1,1,2), petit suisse (1,01), família fermentado
(1,01), família requeijão (2,0,2).
- as constantes de suavização ajustadas pelos modelos de SES, HOLT e Winter, com base no menor
MAPE foram:
Modelos SES Holt Winter MMP
Famílias α α β α β γ P1 P2 P3
Iogurtes 0,93 0,86 0,01 0,1 0,4 0,7 0 0,45 0,95
Sobremesas 0,63 0,94 0,01 0,46 0,16 0,01 0,25 0,05 0,69
Petit Suisse 0,18 0,01 0,01 0,22 0,01 0,01 0,37 0,41 0,21
Fermentados 0,14 0,01 0,03 0,34 0,01 0,01 0,12 0,37 0,5
Queijos 0,25 0,05 0,99 0,03 0,99 0,1 0 0 1
Tabela 1 – Valores das constantes de suavização utilizadas nos modelos de previsão da demanda
Os resultados apresentados a seguir mostram que, para todas as famílias de produtos, o ARIMA foi o
melhor modelo indicado, com exceção da família sobremesas em que o modelo de Winter apresentou
melhores resultados. Como a proposta deste estudo é analisar métodos quantitativos de previsão,
adotou-se o ARIMA para cálculo de medida do nível de serviço para atendimento da demanda (fill
rate). Para esta análise, considerou-se o MAPE como indicador erro. Considerou-se também 12 meses
( 01/01/2008 a 31/12/2008), para calculo da previsão e do período para calculo dos erros e
comparações.
Na tabela 2, o MAPE no modelo de HOLT para a família iogurtes foi de 3,59, sendo melhor que todos
os modelos testados, inclusive o da Empresa (MAPE de 6,17). O ARIMA apresentou resultado
melhor quando a análise passa ser o TS (razão do viés) com valores compreendidos dentro do limites
proposto Chopra e Meindl (2001) entre -6 e 6. A previsão da empresa está enviesada e suberestimada,
variando de -11 a -1. Todos os modelos tiveram desempenho superior ao na empresa.
A demanda total da família iogurte no ano de 2008 foi de 6.503 toneladas de produtos. Pelo modelo de
previsão da empresa, teve-se um atendimento da demanda de 94,2%. Pelo modelo ARIMA o nível de
atendimento seria aproximadamente 100%, dentro das normalidades do varejo.
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Modelo de Previsão MAPE REMQ DAM Viés TS
Empresa 6,17 42,27 36,19 -434,31 -11 a -1
MMS 4,27 27,95 23,00 -48,76 -3 a 3
MMP 4,73 30,37 25,61 -35,97 -3 a 4
SES 3,65 25,51 19,46 -3,97 -3 a 4
HOLT 3,59 25,22 25,22 58,39 -3 a 5,6
Winter 5,78 36,65 31,58 -302,00 -4 a -1
ARIMA 3,65 25,15 19,41 6,23 -4 a 1
Tabela 2 – Resultados das medidas de desempenho dos modelos de previsão para a família iogurte
A figura 3 mostra a representação gráfica dos resultados obtidos pela aplicação dos modelos de
previsão estudados para os dados de volume de vendas da família iogurtes entre 2004 e 2008.
Figura 3 – Previsão da demanda da família iogurte entre 2004 e 2008.
A demanda total da família iogurte no ano de 2008 foi de 6.503 toneladas de produtos. Pelo modelo de
previsão da empresa teve-se um atendimento da demanda de 94,2%. Pelo modelo ARIMA o nível de
atendimento seria aproximadamente 100%, dentro das normalidades do varejo. Como demonstrado na
figura 3, o modelo da empresa teve um desempenho inferior aos demais modelos. Os ajustes da
previsão da família iogurte foram feitos do ano de 2004 a 2007, onde projetou a previsão para o ano de
2008.
Na tabela 3 são apresentados os dados de previsão da demanda para a família sobremesa. Para este
segmento de produto lácteo, o modelo ARIMA apresentou o melhor desempenho, com um MAPE de
3,59. Este modelo teve um desempenho melhor que aquele obtido pela metodologia da Empresa que
apresenta um MAPE de 14.50. Com relação aos parâmetros de TS, pode-se notar que o modelo
ARIMA apresenta um resultado entre -4 e 1,5, dentro dos parâmetros propostos por Chopra e Meindl
(2001).
Modelo de Previsão MAPE REMQ DAM Viés TS
Empresa 14,50 11,98 9,38 103,01 -8,9 a -1
MMS 6,46 5,27 4,21 -9,72 -5,8 a 0
MMP 5,73 5,03 3,78 -12,39 -5,6 a 12
SES 9,93 8,79 6,86 -81,07 -3,3 a 0,3
HOLT 6,52 5,28 4,20 -11,23 -4,8 a 0,7
Winter 8,04 6,55 5,39 -43,95 -8,2 a 0,3
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ARIMA 5,39 5,08 3,42 3,04 -4 a 1,5
Tabela 3 – Resultados das medidas de desempenho dos modelos de previsão para a família sobremesa
A figura 4 mostra a representação gráfica dos resultados obtidos pela aplicação dos modelos de
previsão estudados para os dados de volume de vendas da família sobremesa entre 2004 e 2008.
Figura 4 – Previsão da demanda da família sobremesa entre 2004 e 2008
A demanda total da família sobremesa no ano de 2008 foi de 778,5 toneladas de produtos. Pelo
modelo de previsão da empresa teve-se um atendimento de 94,3% (734,10 tons). Pelo modelo
ARIMA o nível de atendimento seria aproximadamente 100% (781 tons), dentro das normalidades do
varejo. Como demonstrado na figura 4, o modelo da empresa teve um desempenho inferior aos
demais modelos. Os ajustes da previsão da família sobremesa foram feitos do ano de 2004 a 2007,
onde projetou a previsão para o ano de 2008.
Na tabela 4 são apresentados os dados de previsão da demanda para a família petit suisse. Para este
segmento de produto lácteo, o modelo de HOLT apresentou o melhor desempenho com MAPE de
(6,52), superior aquele obtido pela metodologia da Empresa (12,73). Os valores de REQM, DAM,
Viés e TS confirma esta positivação. O modelo ARIMA teve o segundo melhor desempeno, podendo
ser aplicado também para este segmento de produto. O TS para ambos os modelos estão dentro dos
parâmetros citados pelos autores anteriormente.
Modelo de Previsão MAPE REMQ DAM Viés TS
Empresa 12,73 18,87 8,76 81,52 -7,8 a -1
MMS 9,33 8,11 6,47 -11,39 -1,4 a 0,9
MMP 8,34 7,17 5,77 -10,75 -2,2 a -1
SES 9,07 7,36 6,57 -52,31 -8 a -1
HOLT 6,52 5,89 4,41 15,71 -2 a 4
Winter 10,73 9,51 7,31 -19,14 -3 a -0,4
ARIMA 7,43 6,29 5,29 29,18 0,4 a 5,51
Tabela 4 – Resultados das medidas de desempenho dos modelos de previsão para a família petit suisse
A figura 5 mostra a representação gráfica dos resultados obtidos pela aplicação dos modelos de
previsão estudados para os dados de volume de vendas da família petit suisse entre 2004 e 2008.
A demanda total da família petit suisse no ano de 2008 foi de 858,2 toneladas de produtos. Pelo
modelo de previsão da empresa teve-se um atendimento de 95,% da demanda (815,4 tons). Pelo
modelo de HOLT, o atendimento sobe para 97,8% e no modelo ARIMA é de 97,3%, dentro das
normalidades do varejo. Como demonstrado na figura 5, o modelo da empresa teve um desempenho
inferior aos demais modelos. Os ajustes da previsão da família petit suisse foram feitos do ano de 2004
a 2007, onde projetou a previsão para o ano de 2008.
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Figura 5 – Previsão da demanda da família petit suisse entre 2004 e 2008
Na tabela 5 são apresentados os dados de previsão da demanda para a família leite fermentado. Para
este segmento de produto lácteo, o modelo ARIMA apresentou o melhor desempenho com MAPE de
(6,03), melhor que aquele obtido pela metodologia da Empresa (12,00). O TS do modelo com melhor
desempeno MAPE foge dos parâmetros sugeridos pelos autores citados anteriormente.
Modelo de Previsão MAPE REMQ DAM Viés TS
Empresa 7,99 8,50 6,69 -78,12 -11 a -1
MMS 6,96 6,68 5,70 -11,80 -5 a -1
MMP 6,51 6,26 5,32 -14,64 -5 a -1
SES 13,96 12,71 11,52 -138,19 -12 a -1
HOLT 7,63 7,85 6,38 -72,07 -11 a -1
Winter 8,44 8,34 6,94 -55,28 -8 a -0,6
ARIMA 6,03 6,64 5,02 59,92 1 a 12
Tabela 5 – Resultados das medidas de desempenho dos modelos de previsão para a família leite
fermentado
A figura 6 mostra a representação gráfica dos resultados obtidos pela aplicação dos modelos de
previsão estudados para os dados de volume de vendas da família leite fermentado entre 2004 e 2008.
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Figura 6 – Previsão da demanda da família leite fermentado entre 2004 e 2008
A demanda total da família leite fermentado no ano de 2008 foi de 963 toneladas de produtos. Pelo
modelo de previsão da empresa teve-se um atendimento de 93,% da demanda (885 tons). Pelo modelo
ARIMA, o atendimento sobe para 94,1%%, dentro das normalidades do varejo. Como demonstrado
na figura 6, o modelo da empresa teve um desempenho inferior aos demais modelos. Os ajustes da
previsão da família fermentados foram feitos do ano de 2004 a 2007, onde gerou a previsão para o ano
de 2008.
Na tabela 6 são apresentados os dados de previsão da demanda para a família requeijão. Para este
segmento de produto lácteo, o modelo ARIMA apresenta desempenho semelhante ao modelo de
HOLT, com os respectivos valores para o MAPE de (11,49) e (11,50), sendo ambos com desempenho
superior ao da empresa (13,16). Para o TS, o ARIMA apresenta melhor desempenho (-1,5 a 2).
Modelo de Previsão MAPE REMQ DAM Viés TS
Empresa 13,16 1,19 0,94 -5,35 -9 a -1
MMS 16,58 1,44 1,17 -2,17 -3 a -0,5
MMP 22,65 1,86 1,56 -2,18 -2 a 0
SES 15,73 1,12 1,03 4,88 -1 a 5,2
HOLT 11,50 1,09 0,83 -3,66 -4,3 a 0
Winter 18,27 1,41 1,26 -4,11 -3,6 a 0
ARIMA 11,49 1,02 0,81 1,40 -1,5 a 2
Tabela 6 – Resultados das medidas de desempenho dos modelos de previsão para a família requeijão
A figura 7 mostra a representação gráfica dos resultados obtidos pela aplicação dos modelos de
previsão estudados para os dados de volume de vendas da família requeijão entre 2004 e 2008.
Figura 7 – Previsão da demanda da família requeijão entre 2004 e 2008
A demanda total da família requeijão no ano de 2008 foi de 81 toneladas de produtos. Pelo modelo de
previsão da empresa teve-se um atendimento de 89,9% da demanda (72,4 tons). Pelo modelo
ARIMA, o atendimento sobe para 97,3%, dentro das normalidades do varejo. Como demonstrado na
figura 7, o modelo da empresa teve um desempenho inferior aos demais modelos. Os ajustes da
previsão da família Requeijão foram feitos do ano de 2004 a 2007, onde projetou a previsão para o ano
de 2008.
Para todos os modelos, baseando-se na significância dos resultados dos erros como medidas de
desempenho dos modelos de previsão, o modelo ARIMA apresentou melhor desempenho e, portanto,
maior grau de acurácia. Todos os ajustamentos forma feitos tendo como base os parâmetros do
programa estatístico NCSS® (2007).
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Com base nos resultados analisados anteriormente, o impacto do erro na previsão da demanda no
faturamento da empresa é considerável. Para linha família iogurtes, deixa de abastecer o mercado em
377 toneladas, com um faturamento aproximado de R$ 2.400.000,00. Para a família sobremesa, esta
ruptura chega em 52 toneladas, com faturamento aproximado de R$ 504.000,00. Para a linha de petit
suisse, esta deficiência chega em 42 toneladas, com um faturamento aproximado de R$ 420.000.00.
Para a família de fermentados, usando o método atual de previsão, deixa de abastecer 67 toneladas,
com um faturamento aproximado de R$ 554.000,00. Para a linha de requeijão, a ruptura é de 8
toneladas, com faturamento aproximado de R$ 120.000,00. A soma de todos os valores que se deixa
de atender a demanda total é de R$ 3.998.000,00 anuais. Usando o modelo ARIMA, a empresa
economizaria uma média de R$ 2.904.000,00 para as famílias de iogurtes e sobremesas. Para as
famílias de petit suisse, fermentados e requeijão, a economia é de R$ 367.000,00 anuais. Na seção
seguinte, faz se uma breve análise do fill rate.
6 Análise baseada no fill rate
A medida da responsividade do cliente representa uma metodologia eficaz de avaliar o desempenho da
cadeia de suprimentos. Zeng (2000) e Snyder et al (2002) apresentaram a possibilidade de utilizar uma
medida do nível de serviço como parte do processo de tomada de decisão. Nesse sentido, uma das
medidas mais profundamente utilizadas é o fill rate (FR), que pode ser definido como o percentual da
demanda satisfeita diretamente do ponto de venda durante um ciclo de reabastecimento. Com base
nesta definição, FR pode ser numericamente calculada pela seguinte equação:
O número total de unidades exigidas é simplesmente de ordem quantitativa. O cálculo teórico do
número de stockouts esperados (ES) durante um ciclo de reabastecimento depende de reposições e da
distribuição probabilística da demanda durante o lead time (LTD).
A distribuição de LTD pode ser obtida por, pelo menos, dois caminhos distintos. O primeiro caminho
se baseia na observação do registro de um grupo de dados reais de LTD e, então, usar uma distribuição
probabilística que se adapte aos dados. O outro caminho é efetuado pela co-evolução das distribuições
respectivas da demanda e lead time obtidos pelos dados reais. Nessa situação, assume-se que a
distribuição de LTD é dada com parâmetros pertinentes. De fato, um número de distribuições tem sido
utilizado na teoria e na prática para descrever LTD. A distribuição padrão de LTD é profundamente
aceita, especialmente para itens de rápida movimentação.
Para uma distribuição padrão com os seguintes parâmetros conhecidos: μ = média e α= desvio padrão,
o fill rate (FR) e o número esperado de stockout por ciclo (ES) podem ser descritos como:
Onde:
K = fator de segurança
Gμ (K) = função de unidade padrão perdida
Se os valores de FR e do desvio padrão de LTD são dados, a determinação do fator de segurança, K,
depende do pedido quantitativo, Q, que pode ser também uma decisão variável.
Cada componente pode, portanto, ser escrito como uma função de duas decisões variáveis (K,Q). Se
for impossível obter o custo da unidade do pedido anterior, um nível de serviço predeterminado, como
medido pelo fill rate, é usado como uma restrição.
Na análise do melhor fill rate, foi utilizado o mesmo critério da empresa no cálculo desta medida de
desempenho. A empresa mede este fator com base na efetividade do percentual de atendimento da
FR = 1 – (Equação 1)
FR = 1 – (Equação 2) ES = α (K) (Equação 3)
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demanda. A tabela 7 mostra a análise de fill rate para previsão da demanda da empresa em
comparação ao modelo de maior acuracidade, o modelo ARIMA, no ano de 2008.
Os resultados mostram que o modelo ARIMA estima um atendimento da demanda que varia de 94%
para a família de leite fermentado, 97,3 para as famílias de requeijão e petit suisse. Para as famílias de
sobremesas e iogurtes, que juntas representam 78% do volume total de vendas, este índice prevê um
atendimento de 100%, dentro das condições normais de mercado. Neste caso não foram considerados
os índices de indenização, quebras e devoluções de produtos gerados por erros de negociação e
capacidade de recebimento no varejo.
Famílias Demanda Real em
toneladas (100%)
Demanda Empresa (%) Demanda ARIMA (%)
Família Iogurtes 6503,2 94,2 100
Família Sobremesas 778,5 94,3 100
Família Petit 858,2 95,0 97,3
F. Fermentados 963,0 93,0 94,1
Família Requeijão 81,0 89,9 97,3
Tabela 7 – Análise Fill Rate para previsão da empresa e do modelo de melhor acuracidade – ARIMA,
no período de 2004 a 2008
7 Considerações finais
As incertezas intrínsecas do mercado presentes na demanda, bem como os objetivos e resultados da
empresa em questão, tornam o processo de precisão incerto por natureza.
A utilização de modelos de previsão da demanda possibilita uma menor incerteza associada a decisões
gerenciais. As empresas podem obter importantes melhorias como: redução de estoques de produtos
acabados e de matérias-primas, melhorias no planejamento da produção, melhor alocação de pessoal e,
de maneira geral, e redução de perdas financeiras.
Em geral, os modelos de previsão mais convenientes são os parcimoniosos, ou seja, aqueles que
contêm poucos parâmetros e tendem a fornecer previsões mais precisas. Entretanto, nenhum modelo
de previsão pode ser considerado universalmente o melhor indiscriminando as situações específicas do
processo de previsão.
O modelo ARIMA apresentou os melhores índices de desempenho em relação ao modelo atual da
empresa em estudo, podendo gerar uma economia anual próximos de R$ 3.272.000.00 que também
resultou no melhor fill rate, variando o atendimento da demanda de 94% a 100%. Os modelos de
SES, HOLT e Winter apresenta desempenho inferior ao ARIMA e superior ao modelo da Empresa. O
Moldelo de HOLT destacou em quase todas as famílias, levando em consideração a tendência para
cada seguimento. Este modelo também pode se analisado pela empresa, onde apresenta o MAPE
sempre abaixo de 10. De acordo com Lewis (1997), os valores do MAPE podem ser relacionados da
seguinte forma: MAPE menor 10% - previsão muito boa, MAPE menor que 20% - previsão
potencialmente boa, MAPE maior que 30%, a previsão é inexata. A partir desta análise, pode-se
afirmar que em todos os modelos estudados apresentaram previsão potencialmente boa, com exceção
dos modelos de MMS e MMP que não considera tendência e sazonalidade.
A análise do método de previsão de venda atual da empresa, não considera todos os fatores da
demanda. O método atual resultou em um erro bastante expressivo em quase todas as situações.
Ressalta-se que o erro deste método pode ser decorrente de diversos fatores, principalmente àqueles
correlacionados com a política comercial da empresa, ao gerenciamento da cadeia de suprimento,
ações da concorrência, bem como as oscilações próprias deste mercado.
Neste artigo, buscou-se apresentar os principais modelos de previsão mais comumente utilizados em
estudos de pesquisa comparativos e exploratórios. Alguns destes, apresentam um embasamento teórico
estatístico relativamente complexo, o que gerou a necessidade de utilizar um programa estatístico de
previsão. O estudo de caso expôs as dificuldades de modelagem de dados reais, vista da aleatoriedade
encontrada em muitas séries temporais, contextualizada com a própria realidade de mercado da
empresa.
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Como sugestão, para trabalhos futuros, recomenda-se o estudo e posterior comparação de um modelo
de Inteligência Artificial, Redes Neurais e lógica Fuzzi (nebulosa) aplicados a previsão da demanda
para produtos lácteos refrigerados para medir o impacto financeiro.
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