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Otimizando a Coleta de Dados do IBGE com o Pacote R 'orce'

SES/BA - IBGE

orce_presentation.Rmd

Resumo

O pacote R ‘orce’ é uma ferramenta para otimizar a alocação de Unidades de Coleta (UCs) em pesquisas do IBGE, visando minimizar os custos totais de coleta. Principais características:

  • Usa programação linear inteira mista
  • Considera fatores como distâncias, tempo de viagem, custos fixos e diárias
  • Estudos de caso mostram reduções de até 40% nos custos
  • Permite melhor balanceamento da carga de trabalho entre agências
  • Flexível para se adaptar a diferentes pesquisas

Introdução

  • Otimização de custos é um desafio para instituições de pesquisa
  • IBGE deve otimizar alocação de setores censitários, escolas, empresas às agências
  • Pacote ‘orce’ otimiza alocação de Unidades de Coleta (UCs) às agências do IBGE
  • Crucial para coleta econômica e eficaz em pesquisas de grande escala

Principais Características do ‘orce’

  1. Roteamento e Geocodificação
  2. Otimização Avançada da Alocação
  3. Cálculo de Custos Detalhados
  4. Flexibilidade e Adaptabilidade

Roteamento e Geocodificação

  • Função ponto_densidade identifica locais representativos em setores censitários
  • Prioriza áreas de alta densidade populacional
  • Facilita acesso e garante destinos/origens válidos para algoritmo de roteamento
  • Aprendizado: Nunca utilize as centróides!

Otimização Avançada da Alocação

  • Algoritmo distribui UCs entre agências
  • Considera distância, tempo de viagem, custos fixos, diárias
  • Funções alocar_ucs e alocar_municipios permitem personalização
  • Adapta-se às necessidades específicas de cada projeto

Cálculo de Custos Detalhados

  • Considera fronteiras administrativas (jurisdição das agências, microrregiões, regiões metropolitanas) para cálculo de diárias
  • Inclui custos de combustível e tempo de viagem
  • Fornece estimativa completa dos gastos de coleta

Flexibilidade e Adaptabilidade

  • Permite personalização de parâmetros:
    • Custo de combustível, consumo por quilômetro rodado, custo por hora de viagem
    • Valor da diária e da remuneração dos entrevistadores (Agentes de Pesquisa e Mapeamento)
    • Custo fixo por agência (e.g. Técnicos)
    • Carga de trabalho máxima por agência e por entrevistador.
    • Máximo de diárias por entrevistador
  • Adaptável a diferentes tipos de pesquisas e necessidades

Impacto e Aplicações

  1. Redução de custos de viagem e tempo de deslocamento
  2. Otimização da utilização dos recursos das agências
  3. Facilita planejamento e gestão da coleta de dados

Estudo de Caso 1: MUNIC no Espírito Santo

  • 78 municípios, 10 agências do IBGE
  • Premissas:
    • Diárias conforme microrregião/região metropolitana
    • Tempo de viagem > 1,5 horas = diária
    • Coleta presencial de 2 dias
    • Pernoite = 1,5 diárias, 1 viagem
    • Sem pernoite = 2 viagens, meia-diária em alguns casos
    • Veículos IBGE: 10 km/l, combustível R$ 6/l

Resultados da Otimização MUNIC - ES

  • Economia de 8% no valor das diárias
  • Mesmo valor em combustível
  • 4 alterações de agência de coleta

Estudo de Caso 2: POF 2024-25 na Bahia

Considerações: - Mínimo de 2 entrevistadores por agência - 200 dias de trabalho por entrevistador/ano - 10 dias de coleta por Unidade Primária de Amostragem - 10 idas e voltas para setores sem pernoite, 2 para casos com pernoite

Impacto da Otimização POF - BA

  • Maior economia ao incluir custos de treinamento e remuneração dos entrevistadores
  • Redução significativa no número de agências

Caso 3: Otimizando a jurisdição de agências

Pesquisas incluídas: - Pesquisas da Amostra Mestra (Domiciliares): PNADC, CNEFE, POF - Pesquisas Municipais: duas visitas anuais por município

Resultados

Funções de alocação

  • alocar_ucs

Entradas: - Dados das UCs e Agências - Parâmetros de custo - Restrições de alocação - Dados de distância

Processamento: 1. Pré-processamento 2. Modelagem da otimização 3. Solução da otimização 4. Pós-processamento

Saídas: - Alocações ótimas e originais (UCs e agências) - Custos detalhados - Combinações completas (opcional)

  • alocar_municipios

Diferença em relação a alocar_ucs é que unidades de coleta de um mesmo município são alocadas a uma só agência.