Seleção de portfólios de investimentos por meio da Análise Envoltória de Dados (DEA)
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Trabalho <strong>de</strong> Conclusão <strong>de</strong> Curso<br />
Engenharia <strong>de</strong> Produção<br />
2015<br />
<strong>Seleção</strong> <strong>de</strong> <strong><strong>por</strong>tfólios</strong> <strong>de</strong> <strong>investimentos</strong> <strong>por</strong> <strong>meio</strong> <strong>da</strong> <strong>Análise</strong> <strong>Envoltória</strong><br />
<strong>de</strong> <strong>Dados</strong> (<strong>DEA</strong>)<br />
Samuel Mendonça Raimundo (samuel.mendonca1@gmail.com)<br />
Orientador: Paulo Rotela Junior<br />
Resumo: Este artigo tem como objetivo apresentar uma proposta para a formação <strong>de</strong><br />
<strong><strong>por</strong>tfólios</strong> a partir <strong>da</strong> associação <strong>da</strong> <strong>Análise</strong> <strong>Envoltória</strong> <strong>de</strong> <strong>Dados</strong> (<strong>DEA</strong>) à abor<strong>da</strong>gem <strong>de</strong><br />
Sharpe. Para isso, ativos negociados na Bolsa <strong>de</strong> Valores, Mercadorias e Futuros<br />
(BM&FBovespa) foram submetidos ao mo<strong>de</strong>lo <strong>DEA</strong>-CCR, on<strong>de</strong> sua eficiência foi analisa<strong>da</strong><br />
<strong>por</strong> <strong>meio</strong> <strong>de</strong> parâmetros <strong>de</strong> entra<strong>da</strong> e saí<strong>da</strong>, como retorno, liqui<strong>de</strong>z, relação lucro/preço,<br />
preço/lucro, volatili<strong>da</strong><strong>de</strong> e beta. Após análise, os ativos <strong>da</strong>dos como eficiente foram<br />
submetidos ao clássico mo<strong>de</strong>lo <strong>da</strong> alocação <strong>de</strong> ativos, e então comparado a outro <strong>por</strong>tfólio,<br />
proposto apenas a partir <strong>da</strong> alocação direta dos ativos pelo mo<strong>de</strong>lo proposto <strong>por</strong> Sharpe.<br />
Feito isso, os mo<strong>de</strong>los foram aplicados em um período <strong>de</strong> vali<strong>da</strong>ção. Sendo assim uma<br />
análise comparativa pô<strong>de</strong> ser realiza<strong>da</strong>, e observou-se que o <strong>por</strong>tfólio resultante <strong>da</strong><br />
associação <strong>da</strong> <strong>DEA</strong> ao mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> alocação <strong>de</strong> ativos apresentou um melhor <strong>de</strong>sempenho,<br />
comprovando a aplicabili<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> <strong>DEA</strong> na otimização <strong>de</strong> <strong><strong>por</strong>tfólios</strong>.<br />
Palavras-chave: <strong>Análise</strong> <strong>Envoltória</strong> <strong>de</strong> <strong>Dados</strong>, <strong><strong>por</strong>tfólios</strong>, Sharpe.<br />
1. Introdução<br />
Nas últimas déca<strong>da</strong>s o mercado <strong>de</strong> ações vem sofrendo diversas transformações. Na<br />
déca<strong>da</strong> <strong>de</strong> 90 até o inicio dos anos 2000 houve uma redução nos volumes negociados, para<br />
contornar esta situação a Bovespa criou o Novo Mercado, se a<strong>da</strong>ptando a reali<strong>da</strong><strong>de</strong> do atual<br />
mercado <strong>de</strong> ações. Entre as diversas integrações realiza<strong>da</strong>s no mercado <strong>de</strong> capitais brasileiro a<br />
última e mais significativa foi a fusão <strong>da</strong> BM&F S.A. e <strong>da</strong> Bovespa Holding S.A., se tornando<br />
uma <strong>da</strong>s maiores bolsa <strong>de</strong> valores do mundo.<br />
Através <strong>de</strong>ste novo cenário do mercado <strong>de</strong> capitais, os <strong>investimentos</strong> vêm crescendo<br />
consi<strong>de</strong>ravelmente tendo em vista que sua rentabili<strong>da</strong><strong>de</strong> é alta, <strong>por</strong>ém a um longo prazo.<br />
Po<strong>de</strong>mos afirmar este cenário consi<strong>de</strong>rando que a rentabili<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong> poupança representa uma<br />
média anual <strong>de</strong> 6,98 % contra uma média anual Ibovespa, indicador <strong>de</strong> <strong>de</strong>sempenho <strong>da</strong>s ações<br />
negocia<strong>da</strong>s na Bovespa, <strong>de</strong> 12,4 % (BM&FBOVESPA, 2015). Entretanto há um gran<strong>de</strong> risco<br />
nos <strong>investimentos</strong>, que segundo Assaf Neto (2010), as <strong>de</strong>cisões financeiras são toma<strong>da</strong>s em<br />
um cenário <strong>de</strong> tamanha incerteza com relação aos seus resultados.<br />
Para obter o melhor retorno possível, os investidores têm buscado as melhores formas<br />
<strong>de</strong> aplicação do seu capital, evitando os riscos nas <strong>de</strong>cisões financeiras. Entre as técnicas para<br />
se medir a eficiência e tomar a <strong>de</strong>cisão certa na composição <strong>de</strong> carteiras, o mo<strong>de</strong>lo<br />
<strong>de</strong>senvolvido <strong>por</strong> Markowitz (1952) é indicado para um único período, <strong>por</strong>ém outras técnicas<br />
como a <strong>de</strong> <strong>Análise</strong> <strong>Envoltória</strong> <strong>de</strong> <strong>Dados</strong> (<strong>DEA</strong>) tem se <strong>de</strong>senvolvido na área financeira,<br />
principalmente na avaliação dos <strong><strong>por</strong>tfólios</strong>, segundo Rotela Junior, Pamplona, Salomon<br />
(2014).<br />
1
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Portanto a <strong>DEA</strong>, ferramenta que po<strong>de</strong> auxiliar na montagem <strong>de</strong> um <strong>por</strong>tfólio a ser<br />
investido, se trata <strong>de</strong> um mo<strong>de</strong>lo matemático on<strong>de</strong> po<strong>de</strong>m ser <strong>de</strong>senvolvi<strong>da</strong>s diversas variáveis<br />
medindo a eficiência <strong>da</strong>s ações financeiras. Segundo Golçalves e Lins (2000) a <strong>DEA</strong> é uma<br />
técnica multicriterial, pois simultaneamente é possível utilizar em seu mo<strong>de</strong>lo matemático<br />
diversos inputs e outputs.<br />
De acordo com Melo e Macedo (2012) a aplicação <strong>da</strong> <strong>DEA</strong> no mercado financeiro é<br />
eficiente, pois integra diversas medi<strong>da</strong>s <strong>de</strong> risco e retorno em uma única análise, além dos<br />
diversos índices apresentados na saí<strong>da</strong>, que possibilitam uma análise mais <strong>de</strong>talha<strong>da</strong> não só<br />
orientando o investidor em quais ações investir, como também a razão pela qual na investir.<br />
Contextualizado o problema <strong>de</strong> pesquisa, este artigo tem como objetivo geral pro<strong>por</strong><br />
um <strong>por</strong>ftólio <strong>por</strong> <strong>meio</strong> <strong>da</strong> <strong>Análise</strong> <strong>Envoltória</strong> <strong>de</strong> <strong>Dados</strong> (<strong>DEA</strong>) associa<strong>da</strong> ao mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Sharpe.<br />
Para isso, será realiza<strong>da</strong> uma análise <strong>de</strong> eficiência <strong>de</strong> ações <strong>de</strong> empresas negocia<strong>da</strong>s na BM&F<br />
BOVESPA utilizando os mo<strong>de</strong>los <strong>DEA</strong>, e os ativos <strong>da</strong>dos como eficientes serão submetidos à<br />
abor<strong>da</strong>gem <strong>de</strong> Sharpe, para a alocação i<strong>de</strong>al <strong>de</strong> capital no <strong>por</strong>tfólio. Por fim, os resultados<br />
obtidos serão medidos e comparados a outras abor<strong>da</strong>gens.<br />
2. Fun<strong>da</strong>mentação Teórica<br />
2.1 Conceito <strong>de</strong> eficiência<br />
A eficiência está liga<strong>da</strong> a capaci<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> atingir um objetivo ou alcançar os resultados<br />
<strong>de</strong>sejados (TANGEN, 2005), esta também diretamente liga<strong>da</strong> ao consumo dos recursos, pois<br />
através <strong>de</strong>ste parâmetro é i<strong>de</strong>ntificado se os recursos utilizados estão sendo economicamente<br />
viáveis para aten<strong>de</strong>r as <strong>de</strong>man<strong>da</strong>s. Em outras palavras, eficiência é um conceito relativo,<br />
compara o que foi produzido, <strong>da</strong>do os recursos disponíveis, com o que po<strong>de</strong>ria ter sido<br />
produzido com os mesmos recursos <strong>de</strong> acordo com Mello et al. (2005).<br />
Araujo e Carmona (2002) mencionam que a literatura refere-se a duas principais<br />
abor<strong>da</strong>gens para <strong>de</strong>finição <strong>da</strong> fronteira <strong>de</strong> eficiência: a abor<strong>da</strong>gem paramétrica e a não<br />
paramétrica. Na abor<strong>da</strong>gem paramétrica é adotado um método <strong>de</strong> regressão, on<strong>de</strong> assume-se<br />
uma forma funcional teórica <strong>da</strong> produção e na abor<strong>da</strong>gem não paramétrica é <strong>de</strong>finido <strong>por</strong><br />
programação matemática e sua performance <strong>de</strong> acordo com as <strong>de</strong>mais uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s do grupo.<br />
A socie<strong>da</strong><strong>de</strong> sempre valorizou indicadores <strong>de</strong> eficiência, contudo que o fato <strong>da</strong>s<br />
organizações serem eficientes ou ineficientes se torna um fator crucial para a permanencia <strong>da</strong><br />
mesma no mercado. Desta forma se torna <strong>de</strong> suma im<strong>por</strong>tância para uma empresa conhecer o<br />
seu nível <strong>de</strong> eficiência em relação aos concorrentes, afirma Mariano (2007).<br />
Lovell (1993) menciona que a eficiência <strong>de</strong> uma organização é <strong>da</strong><strong>da</strong> pela comparação<br />
entre valores observados e valores ótimos <strong>de</strong> insumos e produtos, ou seja, uma <strong>da</strong>s formas <strong>de</strong><br />
i<strong>de</strong>ntificar se uma organização tem ou não eficiência, é fazer a comparação <strong>de</strong> <strong>da</strong>dos<br />
previamente <strong>de</strong>finidos, <strong>de</strong>sta com outra organização, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> que as mesmas sejam do mesmo<br />
ramo <strong>de</strong> ativi<strong>da</strong><strong>de</strong>.<br />
2.2 Produtivi<strong>da</strong><strong>de</strong> e eficiência<br />
Produtivi<strong>da</strong><strong>de</strong> correspon<strong>de</strong> a uma medi<strong>da</strong> para se verificar quão bem os recursos para<br />
se produzir um <strong>de</strong>terminado resultado são empregados. A sustentabili<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong>s organizações<br />
produtivas passa necessariamente pelo processo <strong>de</strong> melhoria contínua dos seus processos <strong>de</strong><br />
gestão (OLIVEIRA, 2002).<br />
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Segundo Mello et al. (2005) a razão entre o que foi produzido e o que foi gasto para<br />
produzir gera um quociente entre essas duas quanti<strong>da</strong><strong>de</strong>s, que é chamado <strong>de</strong> produtivi<strong>da</strong><strong>de</strong>.<br />
Segundo os mesmos autores uma empresa é mais produtiva que outra <strong>por</strong>que tomou <strong>de</strong>cisões<br />
que lhe permitiram aproveitar melhor os recursos, e estas comparações estão relaciona<strong>da</strong>s a<br />
eficiência.<br />
A busca constante nos diversos processos para se obter a produtivi<strong>da</strong><strong>de</strong> e eficiência<br />
tem se tornado um senso comum nas organizações, pois está diretamente ligado ao resultado<br />
operacional e a rentabili<strong>da</strong><strong>de</strong> do négocio (RAMESH e KODALI, 2005).<br />
Quando uma organização eficiente alcança a curva <strong>de</strong> máxima produtivi<strong>da</strong><strong>de</strong> é<br />
<strong>de</strong>finido como fronteira <strong>de</strong> eficiência, <strong>de</strong> acordo com Nunes (2002). Para Almei<strong>da</strong>, Mariano e<br />
Rebelatto (2007) uma fronteira <strong>de</strong> eficiência po<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>fini<strong>da</strong> como sendo o lugar geométrico<br />
ocupado <strong>por</strong> to<strong>da</strong>s as organizações, <strong>de</strong> um <strong>de</strong>terminado conjunto, consi<strong>de</strong>ra<strong>da</strong>s eficientes.<br />
De acordo com Mello et al. (2005), para se medir a eficiência <strong>de</strong> uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s produtivas<br />
po<strong>de</strong>-se utilizar <strong>de</strong> uma ferramenta matemática a <strong>Análise</strong> <strong>Envoltória</strong> <strong>de</strong> <strong>Dados</strong>, e as uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s<br />
produtivas po<strong>de</strong>m sem <strong>de</strong>nomina<strong>da</strong>s “Uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s Tomadoras <strong>de</strong> Decisões”. Uma uni<strong>da</strong><strong>de</strong> que<br />
toma <strong>de</strong>cisões em inglês é Decision Making Unit, estas uni<strong>da</strong><strong>de</strong>s produtivas passam a ser<br />
chama<strong>da</strong>s <strong>de</strong> DMUs.<br />
2.3 <strong>Análise</strong> <strong>Envoltória</strong> <strong>de</strong> <strong>Dados</strong> (<strong>DEA</strong>)<br />
As empresas buscam ca<strong>da</strong> vez mais competitivi<strong>da</strong><strong>de</strong> em <strong>meio</strong> ao <strong>de</strong>senvolvimento <strong>da</strong><br />
globalização, que se caracteriza <strong>por</strong> uma expansão mundial e vem refletindo politicamente e<br />
economicamente. Para se alcançar eficiência e produtivi<strong>da</strong><strong>de</strong> em seus sistemas <strong>de</strong> gestão as<br />
empresa buscam técnicas para que possam alcançar seus objetivos. Nesse cenário competitivo<br />
a <strong>Análise</strong> <strong>Envoltória</strong> <strong>de</strong> <strong>Dados</strong> (<strong>DEA</strong>) vem ganhando espaço nas organizações <strong>por</strong> se tratar <strong>de</strong><br />
uma ferramenta que auxilia na toma<strong>da</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>cisão e seus resultados <strong>de</strong>monstram maior<br />
eficiência, afirmam Almei<strong>da</strong>, Mariano e Rebelatto (2007).<br />
Lins et al. (2007) mencionam que os mo<strong>de</strong>los clássicos do <strong>DEA</strong> foram introduzidos<br />
inicialmente em 1978 <strong>por</strong> Charnes, Cooper e Rho<strong>de</strong>s (1978) e estendidos <strong>por</strong> Banker,<br />
Charnes, Cooper (1984) consistindo em uma metodologia não paramétrica para mensuração<br />
comparativa <strong>da</strong> eficiência <strong>da</strong>s DMU’s.<br />
Segundo Golany e Roll (1989), a aplicação do <strong>DEA</strong> <strong>de</strong>ve consi<strong>de</strong>rar três fases no<br />
estudo <strong>de</strong> medi<strong>da</strong> <strong>de</strong> eficiência: <strong>de</strong>finição e seleção <strong>da</strong>s DMUs para a análise, <strong>de</strong>terminação <strong>de</strong><br />
fatores <strong>de</strong> input e output que são relevantes e apropriados, e elaboração <strong>de</strong> um mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong><br />
análise <strong>de</strong> eficiência.<br />
Mello et al. (2005) afirmam que o objetivo primário <strong>de</strong> <strong>DEA</strong> consiste em comparar<br />
um certo número <strong>de</strong> DMU’s que realizam tarefas similares e se diferenciam nas quanti<strong>da</strong><strong>de</strong>s<br />
dos recursos consumidos e <strong>da</strong>s saí<strong>da</strong>s produzi<strong>da</strong>s. Ressalta-se que os mo<strong>de</strong>los <strong>DEA</strong> clássicos<br />
permitem total liber<strong>da</strong><strong>de</strong> em relação à seleção dos pesos que <strong>da</strong>rão o máximo valor <strong>de</strong><br />
eficiência a uma <strong>da</strong><strong>da</strong> DMU. Essa liber<strong>da</strong><strong>de</strong> é im<strong>por</strong>tante na i<strong>de</strong>ntificação <strong>da</strong>s uni<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
ineficientes, ou seja, aquelas DMU’s que apresentam um baixo <strong>de</strong>sempenho.<br />
De acordo com Gomes, Lins e Mello (2004) além <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificar as DMU’s eficientes,<br />
é possível através do <strong>DEA</strong> medir e localizar a ineficiência, que irá fornecer <strong>por</strong> <strong>meio</strong> <strong>da</strong>s<br />
DMU’s ineficientes o benchmark, gerando uma função <strong>de</strong> produção linear. Na fronteira <strong>de</strong><br />
eficiência o benchmark é <strong>de</strong>terminado pela projeção <strong>de</strong> DMU’s ineficientes.<br />
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O <strong>DEA</strong> vem sendo ca<strong>da</strong> vez mais utilizado na área financeiro, inclusive na otimização<br />
<strong>de</strong> <strong><strong>por</strong>tfólios</strong>, conforme mencionam Rotela Junior, Pamplona e Salomon (2014).<br />
A <strong>DEA</strong> po<strong>de</strong> ser trabalha<strong>da</strong> através <strong>de</strong> diversos mo<strong>de</strong>los matemáticos, entretanto os<br />
mo<strong>de</strong>los clássicos são os <strong>de</strong>senvolvidos <strong>por</strong> Charnes, Cooper e Rho<strong>de</strong>s (1978) <strong>de</strong>nominado<br />
CCR ou CRS (Constant Return to Scale) e o <strong>de</strong>senvolvido <strong>por</strong> Banker, Charnes e Cooper<br />
(1984) <strong>de</strong>nominado BCC ou VRS (Variable Return to Scale), afirmam Carneiro, Lopes e<br />
Schnei<strong>de</strong>r (2010).<br />
2.4 Mo<strong>de</strong>lo CCR<br />
O mo<strong>de</strong>lo CCR, <strong>de</strong>senvolvido <strong>por</strong> Charnes, Cooper e Rho<strong>de</strong>s (1978), tem como<br />
objetivo trabalhar com os retornos constantes, ou seja, se houver mu<strong>da</strong>nças nas variáveis <strong>de</strong><br />
entra<strong>da</strong> (inputs) consequentemente haverá mu<strong>da</strong>nças pro<strong>por</strong>cionais nas saí<strong>da</strong>s (outputs),<br />
segundo Mello et al. (2005).<br />
Quando se avalia a eficiência relativa <strong>da</strong> DMU e esta é igual a um 1 (um), esta DMU é<br />
eficiente compara<strong>da</strong> com as <strong>de</strong>mais, caso a eficiência relativa <strong>da</strong> DMU seja menor que um 1<br />
(um) esta DMU é ineficiente, complementam Rotela Junior, Pamplona e Salomon (2014).<br />
Segundo Charnes, Cooper e Rho<strong>de</strong>s (1978) a formulação do mo<strong>de</strong>lo CCR é<br />
apresenta<strong>da</strong> conforme (1)-(5):<br />
max w<br />
b<br />
= ∑ u y<br />
o q qo<br />
q=<br />
1<br />
(1)<br />
Sujeito a:<br />
a<br />
∑<br />
p=<br />
1<br />
v x<br />
p<br />
po<br />
= 1<br />
(2)<br />
b<br />
u y − v x ≤ 0 i = 1,2,...., n<br />
q qi p pi<br />
q= 1 p=<br />
1<br />
a<br />
∑ ∑<br />
u ≥ 0, q = 1, 2,..., b<br />
q<br />
(3)<br />
(4)<br />
v ≥ 0, p = 1, 2,..., a<br />
p<br />
No qual i representa o índice <strong>da</strong> DMU, i = 1,..., n; q é o índice <strong>da</strong> saí<strong>da</strong>, com q = 1,...,<br />
b; p é o índice <strong>da</strong> entra<strong>da</strong>, p = 1,..., a; y qi é o valor <strong>da</strong> q-ésima saí<strong>da</strong> para a i-ésima DMU; x pi é<br />
o valor <strong>da</strong> p-ésima entra<strong>da</strong> para a i-ésima DMU; u q é o peso associado à q-ésima saí<strong>da</strong>; v p é o<br />
peso associado à p-ésima entra<strong>da</strong>; w o é a eficiência relativa <strong>de</strong> DMU o , que é a DMU sob<br />
avaliação; e y qo e x po são, respectivamente, <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> saí<strong>da</strong>s e entra<strong>da</strong>s <strong>da</strong> DMU o .<br />
2.5 Mo<strong>de</strong>lo BCC<br />
Banker, Charnes e Cooper (1984) com o intuito <strong>de</strong> melhorar o mo<strong>de</strong>lo matemático<br />
<strong>de</strong>senvolvido <strong>por</strong> Charnes, Cooper e Rho<strong>de</strong>s (1978), introduziu uma nova restrição ao mo<strong>de</strong>lo<br />
CCR que possibilita o retorno <strong>de</strong> variáveis à escala, ou seja, é possível ao longo <strong>da</strong> função <strong>de</strong><br />
produção alterar a escala, afirma Ferreira et al. (2007).<br />
(5)<br />
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Segundo Pessanha, Souza e Laurencel (2006), o mo<strong>de</strong>lo BCC ao adicionar esta nova<br />
restrição, que se trata <strong>de</strong> uma combinação convexa, criou-se o mo<strong>de</strong>lo VRS (Variable Return<br />
os Scale), que consi<strong>de</strong>ra a hipótese <strong>de</strong> rendimentos variáveis, <strong>por</strong>tanto será consi<strong>de</strong>ra<strong>da</strong><br />
técnicamente as DMU’s que utlizarem a menor quanti<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> insumo ou apresentar maior<br />
produtivi<strong>da</strong><strong>de</strong> final.<br />
O mo<strong>de</strong>lo proposto <strong>por</strong> Banker, Charnes e Cooper (1984) <strong>por</strong> <strong>meio</strong> <strong>de</strong> uma restrição<br />
<strong>de</strong> convexi<strong>da</strong><strong>de</strong>, passa a admitir um retorno variável <strong>de</strong> escala.<br />
O mo<strong>de</strong>lo BCC é apresentado conforme equações (6)-(10):<br />
max w = u y + c<br />
b<br />
∑<br />
o q qo o<br />
q=<br />
1<br />
(6)<br />
Sujeito a:<br />
a<br />
∑<br />
p=<br />
1<br />
v x<br />
p<br />
po<br />
= 1<br />
(7)<br />
b<br />
a<br />
∑ ∑<br />
u y − v x + c ≤ 0 i = 1, 2,..., n<br />
q qi p pi o<br />
q= 1 p=<br />
1<br />
u ≥ 0, q = 1, 2,..., b<br />
q<br />
(8)<br />
(9)<br />
v ≥ 0, p = 1, 2,..., a<br />
p<br />
Vale observar que para obtenção <strong>da</strong> formulação do mo<strong>de</strong>lo BCC foi inseri<strong>da</strong> <strong>de</strong> forma<br />
aditiva nas equações (6) e (8) uma variável auxiliar irrestrita c o , <strong>de</strong>nomina<strong>da</strong> fator <strong>de</strong> escala.<br />
Tal variável indica on<strong>de</strong> a DMU em análise se encontra, seja na <strong>por</strong>ção <strong>de</strong> retorno crescente,<br />
<strong>de</strong>crescente ou constante <strong>de</strong> escala Mello et al. (2013).<br />
2.6 Teoria <strong>da</strong>s Carteiras<br />
Zanini e Pinto (2005), afirmam que as pesquisas na área finceira só tomaram novos<br />
ares a partir <strong>de</strong> 1952, quando Harry Markowitz publicou um artigo chamado “Portfolio<br />
Selection”, on<strong>de</strong> ele combinou métodos mais eficientes para o gerencimento dos <strong>por</strong>tfólio e o<br />
risco-retorno. Júdice, Ribeiro e Santos (2003) mencionam que este mo<strong>de</strong>lo proposto trouxe<br />
gran<strong>de</strong> diferencial pois se trata <strong>de</strong> uma investigação operacional, on<strong>de</strong> se distingue a<br />
variabili<strong>da</strong><strong>de</strong> do retorno e o impacto do risco.<br />
Por <strong>meio</strong> <strong>de</strong>sses estudos surgiu a primeira seleção <strong>de</strong> carteiras que maximize suas<br />
utili<strong>da</strong><strong>de</strong>s conforme afirma Rotela Junior, Serpa e Gonçalves (2014). Para Markowitz (1952)<br />
minimizar os riscos significa investir em ativos individuais <strong>de</strong>s<strong>de</strong> que não possuam<br />
correlações<br />
Entretanto em 1963, Sharpe, <strong>de</strong>senvolveu um mo<strong>de</strong>lo que otimizava e completava o<br />
mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Markowitz. Segundo Sharpe (1963) era necessário avaliar um único índice e não<br />
necessariamente os retornos dos ativos estarem correlacionados.<br />
A partir <strong>da</strong>í se iniciou a utilização do IS (Índice <strong>de</strong> Sharpe). Segundo Silva, Nogueira e<br />
(10)<br />
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Ribeiro (2011) o investidor se expõe a um risco e o índice auxilia a relacionar este risco com<br />
o retorno informando se há rentabildia<strong>de</strong> compatível. Logo quanto maior for o índice do ativo,<br />
mas eficaz ele é na composição <strong>da</strong> carteira <strong>de</strong> investimento.<br />
3 . Materiais e métodos<br />
Esta pesquisa consiste em uma abor<strong>da</strong>gem quantitativa, a qual será empregado um<br />
mo<strong>de</strong>lo matemático que irá avaliar a eficiência dos resultados. Para Bertrand e Fransoo (2002)<br />
esta pesquisa também <strong>de</strong>ve ser classifica<strong>da</strong> como aplica<strong>da</strong> uma vez que é avaliado uma série<br />
<strong>de</strong> informações que facilitam o entendimento do cenário atual.<br />
Para este artigo, optou-se pela utilização <strong>de</strong> informações diárias <strong>de</strong> retorno, liqui<strong>de</strong>z do<br />
ativo e lucro-preço (LP) como variáveis <strong>de</strong> saí<strong>da</strong> do mo<strong>de</strong>lo (outputs). E, como variáveis <strong>de</strong><br />
entra<strong>da</strong> (inputs) foram adota<strong>da</strong>s o beta, preço-lucro (PL) e a volatili<strong>da</strong><strong>de</strong> (ROTELA JUNIOR<br />
et al., 2015).<br />
As variáveis que serão apresenta<strong>da</strong>s na Tabela 2 são <strong>de</strong>fini<strong>da</strong>s na Tabela 1.<br />
Váriavel<br />
Lucro/Preço (LP)<br />
Preço/Lucro (PL)<br />
Beta<br />
Volatili<strong>da</strong><strong>de</strong><br />
Retorno<br />
Liqui<strong>de</strong>z<br />
Tabela1 – Definições <strong>da</strong>s variáveis<br />
Definição<br />
Cotação <strong>da</strong> ação/lucro <strong>por</strong> ação diária<br />
Cotação <strong>da</strong> ação/lucro <strong>por</strong> ação mensal<br />
Relação entre retorno do ativo e o retono <strong>da</strong> carteira <strong>de</strong> mercado<br />
Desvio padrão do retorno<br />
Porcentual <strong>de</strong> lucro no valor investido<br />
Facili<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> converter ativo em dinheiro<br />
Fonte: Desenvolvi<strong>da</strong> pelo autor<br />
A Figura 1 apresenta to<strong>da</strong>s as etapas utiliza<strong>da</strong> no processo <strong>de</strong> pesquisa, ambas estão<br />
correlaciona<strong>da</strong>s aos itens mencionados anteriormente, que trazem conceitos e aplicação acerca<br />
do assunto <strong>de</strong>batido.<br />
Figura 1 – Etapas do <strong>de</strong>senvolvimento <strong>da</strong> pesquisa<br />
Fonte: Desenvolvi<strong>da</strong> pelo autor<br />
Os <strong>da</strong>dos coletados com o software Economática ® , e os resultados <strong>DEA</strong> foram<br />
calculados com auxílio do software Max <strong>DEA</strong>. Então, as informações para esta aplicação<br />
correspon<strong>de</strong>m a <strong>da</strong>dos diários compreendidos entre os meses <strong>de</strong> novembro <strong>de</strong> 2009 e<br />
novembro <strong>de</strong> 2014.<br />
Para com<strong>por</strong> a amostra, optou-se <strong>por</strong> ativos negociados na Bolsa <strong>de</strong> Valores,<br />
Mercadorias e Futuros <strong>de</strong> São Paulo, e que possuem participação no Índice Bovespa<br />
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(Ibovespa). Observou-se que <strong>de</strong>ntre todos os ativos que compunham o Ibovespa, apenas 61<br />
possuíam informações completas <strong>de</strong> to<strong>da</strong>s variáveis seleciona<strong>da</strong>s para o mo<strong>de</strong>lo <strong>DEA</strong>. A lista<br />
<strong>de</strong> ativos (DMU´s) que compõem a amostra é apresenta<strong>da</strong> na Tabela 2.<br />
Para vali<strong>da</strong>ção dos resultados utilizou-se informações diárias obti<strong>da</strong>s, também <strong>por</strong><br />
<strong>meio</strong> do software Economática ® , entre os períodos <strong>de</strong> novembro <strong>de</strong> 2014 a junho <strong>de</strong> 2015.<br />
Para isso, calculou-se o retorno anormal acumulado no período <strong>de</strong> vali<strong>da</strong>ção para ca<strong>da</strong><br />
<strong>por</strong>tfólio, conforme as participações <strong>de</strong>fini<strong>da</strong>s pelos mo<strong>de</strong>los utilizados na otimização.<br />
Os <strong>da</strong>dos <strong>de</strong> entra<strong>da</strong> e saí<strong>da</strong> do mo<strong>de</strong>lo <strong>DEA</strong> são apresentados na Tabela 2. Os <strong>da</strong>dos<br />
negativos foram tratados conforme propõem Cook e Zhu (2014), sendo acrescidos do valor<br />
que tornava positivo o valor mais negativo, sem alterar a análise <strong>de</strong> eficiência. Na Tabela 2<br />
ain<strong>da</strong> são apresentados o resultado <strong>de</strong> eficiência para ca<strong>da</strong> um dos ativos consi<strong>de</strong>rados para<br />
com<strong>por</strong> o <strong>por</strong>tfólio proposto.<br />
Tabela 2 – Avaliação <strong>de</strong> DMU’s<br />
DMU´s Ativos Retorno Liqui<strong>de</strong>z LP Beta PL Volatili<strong>da</strong><strong>de</strong> Eficiência<br />
DMU01 ABEV3 0,11 0,70 4,99 0,44 1,00 1,51 1,00<br />
DMU02 BBAS3 0,03 2,41 16,27 0,98 6,67 1,96 1,00<br />
DMU03 BBDC3 0,06 0,42 9,82 0,86 10,38 1,74 0,93<br />
DMU04 BBDC4 0,05 2,75 8,82 0,95 11,51 1,70 1,00<br />
DMU05 BRAP4 -0,04 0,64 8,64 1,15 4,64 2,03 0,86<br />
DMU06 BRFS3 0,11 1,17 2,91 0,61 42,94 1,73 0,98<br />
DMU07 BRKM5 0,08 0,56 2,57 0,96 23,43 2,35 0,86<br />
DMU08 BRML3 0,06 0,90 11,98 0,78 10,95 2,17 0,88<br />
DMU09 BVMF3 0,02 2,59 4,63 1,08 22,14 2,22 0,81<br />
DMU10 CCRO3 0,08 1,07 3,79 0,54 26,83 1,76 0,92<br />
DMU11 CESP6 0,06 0,45 2,82 0,69 47,87 2,13 1,00<br />
DMU12 CIEL3 0,12 1,30 6,61 0,42 16,06 1,76 1,00<br />
DMU13 CMIG4 0,06 1,06 14,42 0,53 7,86 1,86 1,00<br />
DMU14 CPFE3 0,04 0,39 6,31 0,50 16,59 1,47 0,96<br />
DMU15 CPLE6 0,03 0,41 10,43 0,59 9,84 1,76 0,93<br />
DMU16 CRUZ3 0,07 0,50 4,75 0,47 22,25 1,66 0,87<br />
DMU17 CSAN3 0,06 0,64 9,64 0,80 22,17 1,97 0,78<br />
DMU18 CSNA3 -0,07 1,34 6,35 1,26 29,69 2,39 0,66<br />
DMU19 CTIP3 0,10 0,52 4,38 0,45 24,67 1,75 0,86<br />
DMU20 CYRE3 -0,02 1,21 9,42 1,31 11,19 2,53 0,71<br />
DMU21 DTEX3 0,02 0,47 6,11 0,79 19,96 2,21 0,67<br />
DMU22 ELET3 -0,05 0,48 -26,73 0,72 14,56 2,34 0,85<br />
DMU23 ELET6 -0,02 0,47 -14,09 0,65 16,24 2,26 0,95<br />
DMU24 ELPL4 -0,05 0,46 15,65 0,59 -12,52 2,05 1,00<br />
DMU25 EMBR3 0,11 0,59 6,05 0,67 32,77 2,07 0,73<br />
Fonte: Desenvolvi<strong>da</strong> pelo autor (continua)<br />
7
Trabalho <strong>de</strong> Conclusão <strong>de</strong> Curso<br />
Engenharia <strong>de</strong> Produção<br />
2015<br />
DMU´s Ativos Retorno Liqui<strong>de</strong>z LP Beta PL Volatili<strong>da</strong><strong>de</strong> Eficiência<br />
DMU26 ENBR3 0,03 0,44 8,66 0,44 12,64 1,68 0,91<br />
DMU27 ESTC3 0,13 0,40 4,11 0,46 25,48 2,03<br />
0,77<br />
DMU28 EVEN3 0,02 0,35 14,13 0,94 7,45 2,42 0,81<br />
DMU29 FIBR3 0,04 0,71 -2,96 1,06 6,51 2,38 0,81<br />
DMU30 GFSA3 -0,09 1,04 0,60 1,50 3,36 3,29 0,55<br />
DMU31 GGBR4 -0,05 2,04 6,29 1,21 18,27 2,20 0,73<br />
DMU32 GOAU4 -0,05 0,55 7,21 1,20 16,65 2,22 0,74<br />
DMU33 GOLL4 0,01 0,54 -18,88 1,10 35,23 3,18 0,64<br />
DMU34 HGTX3 0,12 0,62 5,41 0,71 19,49 2,31 0,66<br />
DMU35 HYPE3 0,03 1,04 1,87 0,82 3,34 2,32 0,88<br />
DMU36 ITSA4 0,04 1,98 9,76 1,03 10,54 1,81 0,97<br />
DMU37 ITUB4 0,04 3,67 8,43 1,03 12,23 1,80 0,99<br />
DMU38 JBSS3 0,05 0,79 1,53 1,07 -5,13 2,78 0,77<br />
DMU39 LAME4 0,07 0,75 2,55 0,99 41,50 2,06 0,72<br />
DMU40 LIGT3 0,04 0,39 10,86 0,54 10,84 1,75 0,93<br />
DMU41 LREN3 0,09 0,78 4,45 0,96 22,99 2,21 0,69<br />
DMU42 MRFG3 -0,05 0,56 -11,91 0,88 9,70 2,94 0,69<br />
DMU43 MRVE3 0,01 1,13 11,28 1,36 9,81 3,07 0,64<br />
DMU44 NATU3 0,03 0,78 4,36 0,48 23,31 1,77 0,83<br />
DMU45 OIBR4 -0,12 0,77 17,39 0,83 3,48 2,60 0,81<br />
DMU46 PCAR4 0,07 0,71 4,00 0,61 25,28 1,70 0,86<br />
DMU47 PDGR3 -0,11 1,80 -12,91 1,31 2,86 3,10 0,58<br />
DMU48 PETR3 -0,06 2,39 10,61 1,10 9,94 2,13 0,83<br />
DMU49 PETR4 -0,04 7,05 11,04 1,06 9,67 2,02 1,00<br />
DMU50 POMO4 0,12 0,29 7,88 0,73 13,61 2,13 0,77<br />
DMU51 RENT3 0,07 0,51 4,49 0,82 23,92 2,04 0,71<br />
DMU52 RSID3 -0,17 0,76 -2,34 1,45 22,71 3,24 0,47<br />
DMU53 SANB11 0,01 0,85 9,71 0,91 12,79 1,95 0,84<br />
DMU54 SBSP3 0,08 0,43 12,66 0,73 10,14 1,99 0,91<br />
DMU55 SUZB5 0,02 0,64 3,34 0,85 -30,46 2,36 1,00<br />
DMU56 TBLE3 0,07 0,38 6,91 0,30 14,77 1,45 1,00<br />
DMU57 TIMP3 0,09 0,71 6,47 0,72 21,93 2,25 0,68<br />
DMU58 USIM5 -0,08 1,65 2,20 1,21 -10,61 2,74 0,70<br />
DMU59 VALE3 -0,02 2,11 8,01 1,11 42,99 1,94 0,85<br />
DMU60 VALE5 -0,03 6,83 8,60 1,05 38,76 1,84 1,00<br />
DMU61 VIVT4 0,06 0,54 9,28 0,39 11,10 1,47 1,00<br />
Fonte: Desenvolvi<strong>da</strong> pelo autor<br />
8
Trabalho <strong>de</strong> Conclusão <strong>de</strong> Curso<br />
Engenharia <strong>de</strong> Produção<br />
2015<br />
Então, duas carteiras foram propostas. Uma <strong>de</strong>las resultante <strong>da</strong> utilização <strong>da</strong> <strong>Análise</strong><br />
<strong>Envoltória</strong> <strong>de</strong> <strong>Dados</strong> e posteriormente submeti<strong>da</strong> ao mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Sharpe (Portfólio <strong>DEA</strong>) e<br />
outra apenas submeti<strong>da</strong> diretamente a proposta <strong>de</strong> Sharpe (Portfólio Sharpe). Então, a<br />
composição <strong>da</strong>s carteiras po<strong>de</strong>m ser apresenta<strong>da</strong>s pela Tabela 3. Vale observar que os campos<br />
indicados <strong>por</strong> - , são os ativos que não foram <strong>da</strong>dos como eficientes pelo mo<strong>de</strong>lo <strong>DEA</strong>, então<br />
não foram consi<strong>de</strong>rados pelo mo<strong>de</strong>lo Sharpe para com<strong>por</strong> o Portfólio <strong>DEA</strong>. Também, é válido<br />
observar que a soma <strong>da</strong> alocação dos ativos é igual a 1, ou seja, 100% do total a ser investido.<br />
Tabela 3 – Composição <strong>da</strong> Carteira <strong>de</strong> Investimento<br />
Portfólios<br />
Porfólio Sharpe Portfólio <strong>DEA</strong><br />
DMU1 0,046 0,139<br />
DMU2 0,014 0,061<br />
DMU3 0,025 -<br />
DMU4 0,024 0,091<br />
DMU5 0,007 -<br />
DMU6 0,038 -<br />
DMU7 0,017 -<br />
DMU8 0,017 -<br />
DMU9 0,012 -<br />
DMU10 0,027 -<br />
DMU11 0,017 0,063<br />
DMU12 0,033 0,096<br />
DMU13 0,020 0,074<br />
DMU14 0,028 -<br />
DMU15 0,019 -<br />
DMU16 0,029 -<br />
DMU17 0,022 -<br />
DMU18 0,003 -<br />
DMU19 0,032 -<br />
DMU20 0,006 -<br />
DMU21 0,013 -<br />
DMU22 0,004 -<br />
DMU23 0,006 -<br />
DMU24 0,004 0,046<br />
DMU25 0,027 -<br />
DMU26 0,020 -<br />
DMU27 0,028 -<br />
DMU28 0,011 -<br />
DMU29 0,012 -<br />
DMU30 0,001 -<br />
DMU31 0,006 -<br />
DMU32 0,006 -<br />
Fonte: Desenvolvi<strong>da</strong> pelo autor (continua)<br />
9
Trabalho <strong>de</strong> Conclusão <strong>de</strong> Curso<br />
Engenharia <strong>de</strong> Produção<br />
2015<br />
Portfólios Porfólio Sharpe Portfólio <strong>DEA</strong><br />
DMU33 0,005 -<br />
DMU34 0,023 -<br />
DMU35 0,012 -<br />
DMU36 0,021 -<br />
DMU37 0,021 -<br />
DMU38 0,010 -<br />
DMU39 0,021 -<br />
DMU40 0,021 -<br />
DMU41 0,021 -<br />
DMU42 0,003 -<br />
DMU43 0,006 -<br />
DMU44 0,020 -<br />
DMU45 0,000 -<br />
DMU46 0,029 -<br />
DMU47 0,000 -<br />
DMU48 0,003 -<br />
DMU49 0,005 0,046<br />
DMU50 0,023 -<br />
DMU51 0,022 -<br />
DMU52 0,000 -<br />
DMU53 0,013 -<br />
DMU54 0,023 -<br />
DMU55 0,011 0,050<br />
DMU56 0,038 0,134<br />
DMU57 0,020 -<br />
DMU58 0,001 -<br />
DMU59 0,011 -<br />
DMU60 0,011 0,077<br />
DMU61 0,033 0,123<br />
TOTAL 1 1<br />
Fonte: Desenvolvi<strong>da</strong> pelo autor<br />
Então, montados os <strong><strong>por</strong>tfólios</strong>, optou-se <strong>por</strong> vali<strong>da</strong>r os <strong><strong>por</strong>tfólios</strong> no período <strong>de</strong><br />
novembro <strong>de</strong> 2014 a junho <strong>de</strong> 2015. Com isso, foi possível calcular o retorno anormal<br />
acumulado <strong>da</strong> série, que é apresentado pela Figura 2. Segundo Luiz, Nascimento e Pereira<br />
(2005) retorno anormal acumulado é o valor diariamente calculado sobre a capitalização dos<br />
retornos anormais.<br />
10
Trabalho <strong>de</strong> Conclusão <strong>de</strong> Curso<br />
Engenharia <strong>de</strong> Produção<br />
2015<br />
Figura 2 – Gráfico <strong>de</strong> comparação <strong>da</strong> aplicação do mo<strong>de</strong>lo Sharpe e <strong>DEA</strong><br />
Fonte: Gerado pelo software Economática ®<br />
4. Conclusão<br />
Foi proposto neste trabalho uma análise comparativa <strong>de</strong> 2 (duas) carteiras compostas<br />
<strong>por</strong> ativos negociados na BM&Fbovespa, <strong>da</strong>s quais uma é resultante <strong>da</strong> associação do <strong>DEA</strong>-<br />
CCR à abor<strong>da</strong>gem <strong>de</strong> Sharpe, resultando doze ativos com eficiência igual a 1; e a outra<br />
proposta é resultante apenas <strong>da</strong> aplicação do mo<strong>de</strong>lo proposto <strong>por</strong> Sharpe (1963), resultando<br />
em 61 ativos com diferentes índices <strong>de</strong> eficiência.<br />
O mo<strong>de</strong>lo <strong>DEA</strong>-CCR foi aplicado permitindo ao investidor inserir na análise outras<br />
variáveis que representem os seus interesses, ou seja, maximização do retorno, liqui<strong>de</strong>z e L/P<br />
e minimização <strong>da</strong> relação P/L, volatili<strong>da</strong><strong>de</strong> e beta.<br />
Ao realizar uma análise crítica dos resultados temos o Portfólio Sharpe, composto <strong>por</strong><br />
um gran<strong>de</strong> número <strong>de</strong> ativos, <strong>por</strong>ém apresentando um menor retorno anormal acumulado no<br />
período <strong>de</strong> vali<strong>da</strong>ção. Já o Portfólio <strong>DEA</strong>, o qual foi utilizado os ativos otimizados pelo <strong>DEA</strong>-<br />
CCR, temos uma seleção reduzi<strong>da</strong> dos ativos, <strong>por</strong>ém com um índice maior <strong>de</strong> investimento<br />
em ca<strong>da</strong> ativo, gerando maior retorno anormal acumulado no período para o investidor, e os<br />
riscos po<strong>de</strong>m ser consi<strong>de</strong>rados menores tendo em vista a eficiência que estes ativos<br />
apresentaram.<br />
Após a aplicação <strong>de</strong> Sharpe e <strong>DEA</strong> é possível verificar <strong>por</strong> <strong>meio</strong> do gráfico <strong>de</strong> retorno<br />
acumulado como as duas carteiras se com<strong>por</strong>taram. Porém o Portfólio <strong>DEA</strong> se apresenta mais<br />
eficiente comparado ao Sharpe, sendo assim conclui-se que a aplicação do mo<strong>de</strong>lo <strong>DEA</strong>-CCR<br />
associa<strong>da</strong> a outros mo<strong>de</strong>los <strong>da</strong> alocação <strong>de</strong> ativos é eficaz na seleção <strong>de</strong> <strong><strong>por</strong>tfólios</strong>.<br />
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Trabalho <strong>de</strong> Conclusão <strong>de</strong> Curso<br />
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12
Trabalho <strong>de</strong> Conclusão <strong>de</strong> Curso<br />
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