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Otimização multiobjetivo de precificação para sistemas de abastecimento de água urbanos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: SILVA, Andrei de Lima e
Orientador(a): MORAES, Márcia Maria Guedes Alcoforado de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Economia
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/46706
Resumo: Os desafios da universalização dos serviços de saneamento básico ao lado da necessidade de garantia de equilíbrio econômico-financeiro das companhias de produção e distribuição de águas, que possa viabilizar os investimentos para ampliação dos serviços são ainda maiores num contexto de escassez hídrica. O uso da precificação da água como ferramenta de gestão de demanda pode conciliar estes múltiplos objetivos, através do estabelecimento de tarifas por município, baseada em modelos que levem em conta múltiplos critérios. Este trabalho introduz um modelo de otimização multiobjetivo como apoio a tomada de decisão de precificação de água para os municípios do estado de Pernambuco. As duas funções objetivo representam dois critérios de otimização: uma explicita a receita menos os custos da companhia (função a ser maximizada) e a outra, a diferença entre o valor do pagamento da conta de água e a capacidade de pagamento dos consumidores (função a ser minimizada). Como restrições do problema de otimização, estabeleceram-se: 1) a quantidade demandada total de consumidores representativos não pode ultrapassar a disponibilidade hídrica total do ano em estudo e 2) os preços relacionam-se com as quantidades demandadas através de funções de demanda com elasticidades-preço constantes. As variáveis de decisão são os preços dados em blocos tarifários crescentes e as quantidades demandadas de consumidores representativos. O modelo é aplicado em abrangência municipal, em que a base de dados e o modelo são construídos a partir de consumidores representativos, com base no total do município dividido pela quantidade de consumidores, de acordo com cinco tipos (social, residencial, comercial, industrial e público), e por faixas de quantidades de consumo, no horizonte de um ano. O modelo geral é aplicado a partir de dois modelos específicos. O Modelo 1 é feito considerando a tarifa média e o Modelo 2 considera os blocos tarifários. Os resultados evidenciados no Modelo 1 revelam que a COMPESA atua num ponto Pareto dominado próximo da Fronteira privilegiando a capacidade de pagamento (função objetivo 1 – FO1) em detrimento ao desempenho financeiro (função objetivo 2 – FO2), e que é possível alterar significativamente a FO2 com pequena alteração na FO1 no ponto em que a COMPESA atua. À medida que vamos nos deslocando do Ponto de atuação da COMPESA ao Centro da Fronteira, é necessário cada vez mais abrir mão da FO1 para se obter mais FO2. Os resultados do Modelo 2 revelam que a estratégia de preços para se obter um ganho na Função Objetivo Financeira (F02) com perda na Função Objetivo Social (FO1) está associada a um aumento de preços seguido de redução no volume faturado ótimo.
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Este trabalho introduz um modelo de otimização multiobjetivo como apoio a tomada de decisão de precificação de água para os municípios do estado de Pernambuco. As duas funções objetivo representam dois critérios de otimização: uma explicita a receita menos os custos da companhia (função a ser maximizada) e a outra, a diferença entre o valor do pagamento da conta de água e a capacidade de pagamento dos consumidores (função a ser minimizada). Como restrições do problema de otimização, estabeleceram-se: 1) a quantidade demandada total de consumidores representativos não pode ultrapassar a disponibilidade hídrica total do ano em estudo e 2) os preços relacionam-se com as quantidades demandadas através de funções de demanda com elasticidades-preço constantes. As variáveis de decisão são os preços dados em blocos tarifários crescentes e as quantidades demandadas de consumidores representativos. O modelo é aplicado em abrangência municipal, em que a base de dados e o modelo são construídos a partir de consumidores representativos, com base no total do município dividido pela quantidade de consumidores, de acordo com cinco tipos (social, residencial, comercial, industrial e público), e por faixas de quantidades de consumo, no horizonte de um ano. O modelo geral é aplicado a partir de dois modelos específicos. O Modelo 1 é feito considerando a tarifa média e o Modelo 2 considera os blocos tarifários. Os resultados evidenciados no Modelo 1 revelam que a COMPESA atua num ponto Pareto dominado próximo da Fronteira privilegiando a capacidade de pagamento (função objetivo 1 – FO1) em detrimento ao desempenho financeiro (função objetivo 2 – FO2), e que é possível alterar significativamente a FO2 com pequena alteração na FO1 no ponto em que a COMPESA atua. 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This work introduces a multiobjective optimization model to support the decision making of water pricing for municipalities in the state of Pernambuco. The two objective functions represent two optimization criteria: one expresses the company's revenue subtracted the costs (function to be maximized) and the other, the difference between the payment amount of the water bill and the consumers' ability to pay (function a minimized). How restriction to the optimization problem, it was established: 1) the total demanded quantity of representative consumers cannot exceed the total water availability of the year under study and 2) the prices are related to the demanded quantities through functions of demand with constant price elasticities. The decision variables are the prices given in increasing tariff blocks and the quantities demanded from representative consumers. The model is distributed in a municipal scope, in which the database and the model are built from representative consumers, based on the total of the municipality divided by the number of consumers, according to five types (social, residential, commercial, industrial and public), and by ranges of consumption quantities, in the horizon of one year. The general model is applied from two specific models. Model 1 is made considering the average tariff and Model 2 considers the tariff blocks. The results shown in Model 1 reveal that COMPESA operates in a Pareto dominated point close to the Border, favoring payment capacity (objective function 1 - FO1) over financial performance (objective function 2 - FO2), and that it is possible to significantly change the FO2 with small change in FO1 at the point where COMPESA acts. As we move from COMPESA's Point of Action to the Center of the Border, it is increasingly necessary to give up FO1 in order to obtain more FO2. The results of the Model 2 showed that a pricing strategy to obtain a gain in the Financial Objective Function (F02) with a loss in the Social Objective Function (FO1) is associated with increase in prices attended by a reduction in the optimal volume of water billed.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em EconomiaUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessTarifasOtimização econômicaÁguaOtimização multiobjetivo de precificação para sistemas de abastecimento de água urbanosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPELICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82142https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/46706/3/license.txt6928b9260b07fb2755249a5ca9903395MD53TEXTTESE Andrei de Lima e Silva.pdf.txtTESE Andrei de Lima e Silva.pdf.txtExtracted texttext/plain419563https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/46706/4/TESE%20Andrei%20de%20Lima%20e%20Silva.pdf.txt6a2282868d70bb251b106cb934343ff4MD54THUMBNAILTESE Andrei de Lima e Silva.pdf.jpgTESE Andrei de Lima e Silva.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1236https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/46706/5/TESE%20Andrei%20de%20Lima%20e%20Silva.pdf.jpg0eef2a84b624a4017ce7ebf662f33af3MD55ORIGINALTESE Andrei de Lima e Silva.pdfTESE Andrei de Lima e Silva.pdfapplication/pdf4409642https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/46706/1/TESE%20Andrei%20de%20Lima%20e%20Silva.pdf9086a04e72edb3490f3d06ba64fb266dMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/46706/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52123456789/467062022-09-24 02:39:54.967oai:repositorio.ufpe.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212022-09-24T05:39:54Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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