Dissertacao Fernandes M G F

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MILTON GUILHERME FORESTIERI FERNANDES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SIMULAÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE REPOSIÇÃO DE ESTOQUES EM 
UMA CADEIA DE SUPRIMENTOS COM DOIS ESTÁGIOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dissertação apresentada à Escola 
Politécnica da Universidade de São Paulo 
para obtenção do título de Mestre em 
Engenharia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 
2007 
 ii
MILTON GUILHERME FORESTIERI FERNANDES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SIMULAÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE REPOSIÇÃO DE ESTOQUES EM 
UMA CADEIA DE SUPRIMENTOS COM DOIS ESTÁGIOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dissertação apresentada à Escola 
Politécnica da Universidade de São Paulo 
para obtenção do título de Mestre em 
Engenharia 
 
 
Área de concentração: 
Engenharia de Produção 
 
 
Orientador: Prof. Doutor Marco Aurélio de 
Mesquita 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 
2007 
 
 iii
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
À minha família 
 
 
 iv
AGRADECIMENTOS 
 
 
A CNPq pelo apoio financeiro durante o desenvolvimento deste trabalho. 
 
Ao Professor Marco Aurélio de Mesquita, pela atenção e orientação em todas as 
etapas do trabalho. 
 
Aos Professores Ruy Botter e Ronaldo Zwicker cujas críticas e sugestões foram de 
extremo valor para o resultado final desta pesquisa. 
 
Aos meus familiares, colegas e amigos pelo apoio e ajuda durante esta fase da 
minha vida. 
 
 v
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Para a ciência, a autoridade de 
mil não é superior ao humilde 
raciocínio de uma só pessoa.” 
 (Galileo Galilei) 
 
 vi
RESUMO 
 
Este estudo foca a gestão de estoques em cadeias de suprimentos. São construídos 
modelos de simulação para investigar diferentes estratégias de reposição de 
estoques em uma cadeia de suprimentos com dois estágios. São utilizadas técnicas 
de simulação por dinâmica de sistemas para o desenvolvimento dos modelos. Para 
tanto, analisa-se uma cadeia de suprimentos formada por dois agentes, um varejista 
e um fornecedor. Estes agentes devem tomar as decisões de reposição de 
estoques, definindo quantidades e momentos em que os materiais são adquiridos. 
Os objetivos principais do trabalho são: levantar na literatura quais são as principais 
estratégias para a gestão de estoques na cadeia de suprimentos, desenvolver 
modelos de simulação para as estratégias mais significativas, identificar qual das 
estratégias analisadas é a mais atraente para o fabricante, para o varejista e para a 
cadeia de suprimentos como um todo e ilustrar como a metodologia de simulação 
pode ser utilizada no estudo de estratégias de gestão de estoques. Três estratégias 
principais são identificadas na literatura e modeladas. Na primeira estratégia, os 
agentes tomam decisões independentemente e não compartilham informações. Na 
segunda estratégia, os agentes compartilham informações, mas as decisões 
continuam a ser tomadas independentemente. Na terceira estratégia, as decisões de 
reposição de estoques são tomadas pelo fornecedor, que tem acesso a todas as 
informações sobre venda e estoque no varejista. Observa-se que a amplificação na 
variação dos pedidos de um estágio para outro se reduz com o compartilhamento de 
informações e a centralização das decisões, sendo que esta última estratégia se 
mostra como a mais eficiente. O método utilizado demonstra-se bastante eficaz e 
pode ser usado para simular outras estratégias de reposição de estoque que não 
estão sendo analisadas no presente estudo. 
 
Palavras-chave: cadeia de suprimentos, gestão de estoques, dinâmica de sistemas. 
 
 vii
ABSTRACT 
 
This study focuses in the inventory management in supply chains. Simulation models 
are developed in order to investigate different inventory replenishment strategies in a 
two-echelon supply chain. Systems dynamics techniques are used to develop the 
models. It’s analyzed a supply chain formed by two agents, a retailer and a supplier. 
These agents take inventory replenishment decisions, defining quantities and 
moments in which materials must be acquired. The main objectives of this work are: 
research in the literature the main inventory replenishment strategies for supply 
chains, develop simulation models for the main strategies, identify what strategy is 
more attractive for the supplier, the retailer and for the whole supply chain and 
illustrate how the simulation methodology can be used in the study of inventory 
management strategies. Three main strategies are identified in the literature and 
modeled. In the first strategy, the agents take decisions independently and don’t 
share information. In the second strategy, the agents share information, but continue 
to take decisions independently. In the third strategy, the inventory replenishment 
decisions are taken by the supplier, which has access to all information about selling 
and inventory in the retailer. It is observed that the amplification in the supplier orders 
variation compared with the demand variation at the retailer are reduced with 
information share and decisions centralization, this last strategy being the more 
effective. It is demonstrated that the method is very effective and could be used to 
simulate other strategies that are not analyzed in this study. 
 
Key-words: supply chain, inventory management, systems dynamics. 
 
 
 
 
 
 
 
 viii
SUMÁRIO 
 
 
RESUMO.................................................................................................................... vi 
ABSTRACT ............................................................................................................... vii 
LISTA DE FIGURAS .................................................................................................. ix 
LISTA DE TABELAS ................................................................................................... x 
LISTA DE SÍMBOLOS ................................................................................................ xi 
1. Introdução ............................................................................................................ 1 
1.1. Gestão de estoques na cadeia de suprimentos ............................................ 1 
1.2. Formulação do problema .............................................................................. 4 
1.3. Objetivos ....................................................................................................... 6 
1.4. Justificativa ................................................................................................... 7 
1.5. Estrutura do trabalho ..................................................................................... 8 
2. Modelos de gestão de estoques ........................................................................ 10 
2.1. Funções dos estoques ................................................................................ 10 
2.2. Objetivos da gestão de estoques ................................................................ 12 
2.3. Modelos de estoques com demanda independente .................................... 17 
3. Gestão da cadeia de suprimentos ...................................................................... 23 
3.1. Conceitos básicos ....................................................................................... 23 
3.2. O Efeito chicote ........................................................................................... 26 
3.3. Relacionamentos na cadeia de suprimentos e estruturas de governança .. 33 
3.4. Práticas de colaboração na cadeia de suprimentos .................................... 36 
3.5 Simulaçãode estratégias de reposição de estoques na cadeia de 
suprimentos ........................................................................................................... 41 
4. Metodologia de pesquisa ................................................................................... 50 
4.1. Seleção do método ..................................................................................... 50 
4.1.1. Métodos de pesquisa mais comuns em gestão de operações ............ 50 
4.1.2. Método de pesquisa escolhido............................................................. 51 
4.1.3. Pesquisa experimental e o uso de modelos ........................................ 52 
4.1.4. Métodos de simulação ......................................................................... 54 
4.2. Método de pesquisa – simulação por dinâmica de sistemas ...................... 57 
5. Modelagem ........................................................................................................ 66 
5.1. Modelo I – Estratégia tradicional ................................................................. 66 
5.2. Modelo II – Compartilhamento de informações ........................................... 74 
5.3. Modelo III – Centralização das decisões de reposição de estoques ........... 79 
6. Resultados da Simulação ................................................................................... 86 
7. Conclusões ........................................................................................................ 92 
7.1. Principais estratégias encontradas na literatura ......................................... 92 
7.2. Desenvolvimento dos modelos das estratégias .......................................... 94 
7.3. Avaliação e comparação das estratégias .................................................... 97 
7.4. Utilização do método proposto .................................................................... 98 
7.5. Oportunidades para pesquisas futuras ..................................................... 100 
8. Referências bibliográficas ................................................................................ 102 
ANEXO I .................................................................................................................. 108 
 
 
 ix
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1 – Compensação entre custos de obtenção e estoques ............................... 17 
Figura 2 - Reposição contínua com nível mínimo e quantidade fixa (s, Q) ............... 19 
Figura 3 - Reposição contínua com nível mínimo e máximo de estoque (s, S) ......... 20 
Figura 4 - Reposição periódica com nível máximo de estoque (R, S) ....................... 20 
Figura 5 - Reposição periódica com nível mínimo e máximo de estoque (R, s, S) ... 21 
Figura 6 - Sistema de gestão de estoques genérico (Stermann, 1989) .................... 32 
Figura 7 - Modelo de reposição de estoques (Disney et al., 1997) ........................... 43 
Figura 8 - Modelo de reposição de estoques com compartilhamento de informações 
(Mason-Jones e Towill, 1997) ................................................................................... 45 
Figura 9 - Etapas da construção de modelos quantitativos (Bertrand & Fransoo, 
2002) ......................................................................................................................... 53 
Figura 10 - Sistemas num espectro de nível de agregação, abstração e 
detalhamento (Borshchev & Fillipov, 2004) ............................................................... 56 
Figura 11 - Modo de referência para a população de coelhos .................................. 59 
Figura 12 - Diagrama causal da população de coelhos ............................................ 60 
Figura 13 - Diagrama de fluxo para a população de bactérias .................................. 61 
Figura 14 - Modo de referência (The MIT Beergame, 2007) ..................................... 67 
Figura 15 - Diagrama causal do modelo I ................................................................. 68 
Figura 16 - Diagrama de fluxo do modelo I ............................................................... 71 
Figura 17 - Diagrama causal do modelo II ................................................................ 75 
Figura 18 - Diagrama de fluxo do modelo II .............................................................. 76 
Figura 19 - Diagrama causal do modelo III ............................................................... 81 
Figura 20 - Diagrama de fluxo do modelo III ............................................................. 82 
Figura 21 – Demanda, pedidos ao fornecedor e pedidos de produção com degrau de 
demanda em diferentes estratégias de reposição. .................................................... 88 
Figura 22 - Comportamento dos estoques no varejista e no fornecedor com degrau 
de demanda em diferentes estratégias de reposição. ............................................... 89 
Figura 23 - Comportamento da demanda, pedidos ao fornecedor e pedidos de 
produção com demanda aleatória em diferentes estratégias de reposição. ............. 90 
Figura 24 - Comportamento dos estoques com demanda aleatória em diferentes 
estratégias de reposição. .......................................................................................... 91 
 
 
 x
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 - Símbolos usados nos diagramas de fluxo ................................................ 60 
Tabela 2 - Implementação do modelo da população de coelhos em Excel ............... 65 
Tabela 3 - Fórmulas utilizadas na implementação em Excel do modelo da população 
de coelhos ................................................................................................................. 65 
 
 
 xi
LISTA DE SÍMBOLOS 
 
ADij - Alterações na demanda entre i e j 
APij - Alteração de pedidos entre i e j 
CDF - Cobertura desejada na fábrica 
CDS - Cobertura desejada no sistema 
CDV - Cobertura desejada no varejo 
Cij - Consumo entre i e j 
DEFi - Diferença de estoque na fábrica em i 
DEi - Demanda esperada entre i e j 
DESi - Diferença do estoque no sistema em i 
DEVi - Diferença entre estoque desejado e real no varejista em i 
Dij - Demanda entre i e j 
DT - período de tempo 
EDFi - Estoque desejado na fábrica em i 
EDSi - Estoque desejado no sistema em i 
EDVi - Estoque desejado no varejo em i 
EFi - Estoque na fábrica em i 
Eij - Entregas entre i e j 
ESi - Estoque no sistema em i 
EVi - Estoque no varejista em i 
Fet - Fluxo de entrada em t 
Fst - Fluxo de saída em t 
Nt - Nível em t 
PEi - Pedidos esperados em i 
Pij - Pedidos entre i e j 
PPij - Pedidos de produção entre i e j 
PRij - Produção entre i e j 
PTi - Pedidos em trânsito em i 
Q - tamanho de lote de reposição 
R - período de reposição 
S - nível máximo de estoque 
s - nível mínimo de estoque 
 
 
 
xii
t - índice de período de tempo 
Ta - fator de ajuste de previsão de demanda 
TA - Tempo de ajuste da demanda esperada 
TAEF - Tempo de ajuste no estoque na fábrica 
TAES - Tempo de ajuste do estoque no sistema 
TAEV - Tempo de ajuste de estoque no varejista 
TAP - Tempo de ajuste nos pedidos esperados 
TE - Tempo de entrega 
Ti - fator de ajuste de reposição de estoque 
Tp - tempo de entrega de produtos 
TP - Tempo de produção 
Tw - fator de ajuste de material em processo 
WIPi - Material em processo em i 
X - Porcentagem de participação da demanda na colocação do pedido de 
produção 
 
 1
1. Introdução 
 
1.1. Gestão de estoques na cadeia de suprimentos 
 
Um varejista, ao vender bens de consumo tangíveis (roupas, automóveis, 
alimentos, etc.) e, portanto, estocáveis (o que não pode ser feito com serviços), se 
depara com o problema de determinar o momento em que deve comprarprodutos para disponibilizá-los para venda e também a quantidade a ser 
comprada a cada vez que faz um pedido. 
 
Assume-se que os custos envolvidos no processo de estocagem devem ser 
reduzidos ao máximo possível. Estes custos são, principalmente, o de manutenção 
dos estoques (quanto maior o estoque em mãos, maior serão os custos de 
oportunidade sobre o capital investido na sua aquisição, os custos de armazenagem, 
etc.), o custo de pedido de materiais, correspondendo às despesas no transporte, 
processamento de dados, custos na preparação de máquinas e outros que ocorrem 
a cada vez que se faz um pedido de compra ou produção. Por fim, existem os custos 
causados pela perda de vendas. 
 
Existem duas contraposições entre estes custos, de forma que quando um 
decai o outro sobe e vice-versa. Estas contraposições exigem que haja duas 
compensações entre estes custos. 
 
 A primeira compensação deve ser feita entre os custos de pedido e os custos 
de manutenção de estoques. Quanto maior a freqüência de pedidos, menor será a 
quantidade de estoque necessária para atender o consumo até a entrega do 
próximo pedido. Porém, quanto maior a freqüência de pedidos, maiores serão os 
custos de pedido. Por outro lado, à medida que se aumentam os níveis médios de 
estoques em função da diminuição da freqüência de entregas, aumentam-se os 
custos de manutenção destes estoques. Deste modo, deverá ser encontrada a 
quantidade por entrega que minimize a soma destes dois custos. 
 
 
 2
A segunda compensação deve ser realizada entre os custos de perda de 
vendas e de manutenção de estoques. O varejista deverá manter um estoque de 
produtos em quantidade suficiente para garantir a disponibilidade imediata de 
produtos aos consumidores. Porém, haverá momentos em que a demanda será 
menor, o que acarretará elevação nos níveis de estoque e momentos onde a 
demanda será maior, correndo-se o risco de falta. Quanto maior o nível de estoque, 
menor será o risco de perda de vendas e vice-versa. Deve-se, portanto, determinar a 
quantidade de estoque a ser mantido para este propósito que minimize a soma 
destes custos. 
 
Um fabricante que forneça diretamente para este varejista encontrará um 
problema semelhante. Duas importantes estratégias de produção na indústria são a 
MTO (“make-to-order”- produzir contra pedido), onde a produção de um item só é 
iniciada quando o cliente faz um pedido, e a MTS (“make-to-stock”, produzir para 
estoque), onde a produção é realizada com base em previsões de demanda, antes 
da colocação dos pedidos pelos clientes. 
 
A MTO é geralmente usada em produtos com menor volume de produção e 
que podem ser adaptados de acordo com as necessidades do cliente. Em produtos 
padronizados e com demanda regular, é comum a utilização da estratégia de 
produção MTS. Como esta estratégia consiste em produzir antes do pedido dos 
clientes, é necessário que a demanda seja prevista e, como esta previsão está 
sempre sujeita a erro, deve-se manter estoques de segurança para que não faltem 
produtos. Porém, como estoques acarretam custos, assim como no caso do 
varejista, devem ser dimensionados de forma a equilibrar os custos de falta e os 
custos de manutenção de estoques. Também devem ser equilibrados os custos de 
manutenção de estoques e de pedido. 
 
Este problema pode ser analisado considerando-se um único estágio. Na 
cadeia de suprimentos, o estoque pode ser mantido fisicamente em diversos locais, 
na mesma empresa ou em empresas diferentes. Estes às vezes se encadeiam, de 
forma que um local é usado para abastecer outro. Utiliza-se o termo estágio para 
identificar um local dentro deste encadeamento. Sendo assim, quando o material é 
 
 3
enviado de um local para outro em uma cadeia de suprimentos, passa, portanto, de 
um estágio para outro. 
 
Assim, tanto o varejista quanto o fornecedor tomam decisões 
independentemente na gestão de estoques, levando em consideração apenas as 
informações que têm disponíveis em seu estágio, tanto de demanda (ou pedidos do 
cliente no caso do fornecedor) quanto de posições de estoque. Estas decisões 
podem ser feitas com o uso de dois modelos básicos, a reposição por ponto de 
pedido (reposição contínua) e a reposição periódica (Silver et al., 1998). 
 
Porém, quando analisamos a cadeia de suprimentos em dois estágios ou 
mais, verificamos que existem problemas associados a esta abordagem 
independente. Talvez seja possível aplicar estratégias mais eficientes ao adotar uma 
visão integrada da gestão de estoques na cadeia de suprimentos. 
 
O primeiro aspecto que deve ser considerado na gestão de estoques na 
cadeia de suprimentos é o relacionamento entre cliente e fornecedor. Esse 
relacionamento se dá tradicionalmente de duas formas. Primeiramente, o que é 
chamado de relacionamento de mercado, o cliente tem um grande número de 
fornecedores e realiza suas compras com foco na redução de custo e com baixo 
nível de fidelidade. A outra forma, totalmente oposta, consiste na verticalização das 
atividades, em que o cliente assume a produção que poderia ser realizada por um 
fornecedor. A escolha entre estas duas formas de relacionamento é a tradicional 
decisão do produzir ou comprar. 
 
Quando as empresas japonesas se desenvolveram e passaram a ameaçar as 
americanas com suas práticas gerenciais inovadoras, um novo paradigma no 
relacionamento entre clientes e fornecedores surgiu, com o crescimento da 
importância das parcerias estratégicas, onde os agentes participantes da cadeia de 
suprimentos (denominam-se agentes as empresas distintas ou outros tipos de 
tomadores de decisão que deliberam sobre a colocação de pedidos em estágios 
diferentes de uma cadeia de suprimentos) colaboram para atingir seus objetivos 
(Hoyt & Huq, 2000). 
 
 
 4
Outro aspecto importante a ser considerado é o efeito chicote. Este problema 
foi inicialmente apresentado por Forrester (1961) e compreende a amplificação da 
variação nas quantidades dos pedidos ao longo da cadeia de suprimentos. Este 
problema faz com que sejam mantidos níveis de estoques indesejados e também 
ocorram problemas no suprimento dos produtos à medida que os estágios se 
distanciam do ponto de venda na cadeia de suprimentos. 
 
1.2. Formulação do problema 
 
Tendo em vista o efeito chicote, as compensações entre custos e as 
oportunidades de colaboração, apresentados no tópico anterior, diversos estudos 
vêm analisando estratégias de reposição de estoques para melhorar o desempenho 
da cadeia de suprimento. O problema da determinação das estratégias de reposição 
de estoques é abordado na literatura de duas formas, analiticamente e por 
simulação. 
 
A abordagem analítica busca identificar estratégias ótimas de reposição com 
o uso de descrições e deduções matemáticas. Nesta abordagem, a quantidade a ser 
mantida em estoque, considerando-se um único estágio já foi bastante estudada e 
pode ser encontrada nos modelos baseados em ROP (“reorder point”) e EOQ 
(“economic order quantity”). Arrow et al. (1958) e Silver et al. (1998) apresentam uma 
extensa discussão sobre este assunto. 
 
Clark & Scarf (1960), Axsäter (1990) e Axsäter (1993) propõe modelos que 
levam em consideração múltiplos estágios, como é o caso da cadeia de 
suprimentos. São apresentadas abordagens para a identificação de uma política 
ótima levando em conta o sistema como um todo. 
 
Trabalhos como Cachon & Zipkin (1999) e Cachon (2001) consideram 
conflitos de interesses quando há mais de um estágio e um agente e comparam 
estas situações com outras onde existe cooperação, utilizando abordagens 
baseadas na teoria dos jogos. Nestes trabalhos, são identificadosdiversos cenários 
 
 5
onde a competição leva a resultados diferentes da situação cooperativa e os autores 
propõem estratégias para fazer com que os agentes sejam incentivados a cooperar. 
 
Um estudo muito importante com abordagem analítica para o problema de 
gestão de estoques na cadeia de suprimentos é o apresentado em Lee et al. (1997). 
Nele é descrito o fenômeno da amplificação da variação dos pedidos ao longo da 
cadeia de suprimentos, conhecido como efeito chicote, assim como suas principais 
causas. 
 
Mais recentemente Disney et al. (2006) e Hosoda e Disney (2006) avaliam o 
modelo de reposição periódica e a influência da autocorrelação na demanda (uma 
medida que informa o quanto o valor de uma variável aleatória em determinado 
ponto de uma série é capaz de influenciar seus vizinhos) para a determinação da 
estratégia de reposição de estoques. 
 
A abordagem do problema de reposição de estoques com o uso de simulação 
também é bastante encontrada na literatura. 
 
Esta abordagem tem como trabalho pioneiro o estudo de Forrester (1961) 
com suas pesquisas sobre a dinâmica industrial. Nele é apresentado um modelo que 
representa uma cadeia de suprimentos e o comportamento dinâmico da demanda e 
dos processos de reposição de pedidos, onde foi demonstrada a amplificação na 
variação de pedidos ao longo da cadeia. Posteriormente, Sterman (1989) realizou 
um estudo do comportamento humano no processo de reposição de estoques 
analisando o “beer game”, experimento que simula uma cadeia de suprimentos onde 
os participantes são responsáveis pela administração de estoques de uma cadeia 
linear composta de quatro agentes. Neste estudo, ele identifica a heurística utilizada 
pelos participantes para executar a reposição dos estoques, validando o modelo de 
Forrester. 
 
Diversos estudos mais recentes buscam estratégias para abrandar o efeito 
chicote e melhorar o desempenho da administração dos estoques em uma cadeia de 
suprimentos utilizando modelos de simulação (Wikner et. al, 1991; Disney et al., 
 
 6
1997 ; Mason-Jones e Towill, 1997; De Souza et al., 2000; Hong-Minh et al., 2000; 
Disney e Towill, 2003; Oliveira e Carvalho, 2004; Huang et al., 2007). 
 
O propósito do presente estudo é, com o uso de modelos de simulação, 
analisar, avaliar e comparar o impacto das diferentes estratégias encontradas na 
literatura para a redução do efeito chicote e no desempenho da gestão de estoques 
na cadeia de suprimentos. 
 
O diferencial deste trabalho é que ele compara diferentes estratégias 
analisadas avulsamente em outros estudos usando a mesma metodologia, 
facilitando a comparação e ilustrando um método que poderá ser utilizado em 
estudos futuros. 
 
Será utilizada a abordagem de simulação ao invés da abordagem analítica, 
primeiramente por causa da complexidade do problema da reposição de estoques 
numa cadeia de suprimento analisada sob o ponto de vista dinâmico. Além disso, 
existe uma linha de estudos consistente, que aborda este problema por meio de 
simulação, principalmente com a utilização da simulação por dinâmica de sistemas. 
 
Será analisado um modelo de cadeia de suprimentos formada por dois 
agentes, um fornecedor e um revendedor, onde o primeiro fornece ao segundo, que 
por sua vez fornece ao mercado consumidor. 
 
1.3. Objetivos 
 
Como já citado, o objetivo genérico deste estudo é modelar, analisar, avaliar e 
comparar diferentes estratégias de reposição de estoques na cadeia de 
suprimentos. 
 
Mais especificamente, os objetivos deste estudo são: 
 
 
 7
− Levantar na literatura quais são as principais estratégias para a redução do efeito 
chicote e a melhoria do desempenho da gestão de estoques na cadeia de 
suprimentos; 
 
− Desenvolver modelos de simulação para as estratégias mais significativas; 
 
− Identificar, a partir dos resultados da simulação, qual das estratégias analisadas 
é a mais atraente para o fabricante, para o varejista e para a cadeia de 
suprimentos como um todo; 
 
− Ilustrar como a metodologia de simulação pode ser utilizada no estudo destas e 
outras estratégias específicas de gestão de estoques em cadeias de suprimento. 
 
Para atingir estes objetivos, serão utilizadas técnicas de simulação por 
dinâmica de sistemas. Mais detalhamentos sobre o método e porque foi selecionado 
serão apresentados no capítulo específico de metodologia. 
 
1.4. Justificativa 
 
Os custos advindos da manutenção de estoques e as perdas de receitas 
causadas por definições inadequadas das quantidades a serem repostas em 
estoque têm impacto significativo no desempenho financeiro das empresas. Deste 
modo, a determinação de uma estratégia de reposição de estoques adequada é 
fundamental para o bom desempenho de um negócio. 
 
Além disso, o problema não pode ser analisado na perspectiva de uma 
empresa isolada, visto que nenhuma empresa executa por si só todas as atividades 
de produção e distribuição de produtos. Deste modo, é importante que, ao se 
determinar a estratégia de reposição de estoques, seja considerada a cadeia de 
suprimentos. 
 
 
 8
Outro aspecto relevante deste trabalho é a sua abordagem quantitativa. 
Muitos estudos defendem estratégias colaborativas de gestão da cadeia de 
suprimentos, mas se faz necessária uma avaliação mais rigorosa das vantagens 
destas estratégias, o que pode ser fornecido pela análise quantitativa. 
 
 Do ponto de vista teórico, este estudo consolida e compara estratégias 
estudadas anteriormente, fornecendo uma contribuição na avaliação da eficácia de 
cada uma dessas estratégias e da combinação entre elas. 
 
1.5. Estrutura do trabalho 
 
Esta dissertação está dividida em sete capítulos conforme a seguir: 
 
Capítulo 1 – Formulação do problema – Neste capítulo, são apresentados o contexto 
teórico da dissertação, a descrição do problema, os objetivos e a justificativa do 
trabalho, bem como a sua estrutura; 
 
Capítulo 2 – Modelos de gestão de estoques – Este capítulo faz uma revisão 
bibliográfica dos modelos de gestão de estoques existentes atualmente na literatura. 
São apresentados definições e conceitos usados na gestão de estoques e os 
modelos de gestão mais relevantes encontrados na literatura. 
 
Capítulo 3 – Gestão da cadeia de suprimentos – Este capítulo faz uma revisão 
bibliográfica da literatura sobre gestão de cadeia de suprimentos. Relaciona o 
problema de pesquisa em questão com foco no efeito chicote, estruturas de 
governança em cadeias de suprimentos e a questão da colaboração e conflito entre 
os agentes das cadeias de suprimentos; 
 
Capítulo 4 – Metodologia de pesquisa – Apresenta uma discussão sobre possíveis 
métodos para abordar o problema e a justificativa para a seleção do método adotado 
neste trabalho. Em seguida é apresentado um detalhamento do método de pesquisa 
utilizado, a simulação por dinâmica de sistemas; 
 
 
 9
Capítulo 5 – Modelagem – Apresenta os modelos das diferentes estratégias de 
reposição de estoques analisadas. Relata como os modelos foram definidos 
utilizando o método selecionado; 
 
Capítulo 6 – Resultados da simulação – Relata como foram simuladas as estratégias 
com a utilização dos modelos desenvolvidos no capítulo anterior e feita a análise dos 
resultados de acordo com os objetivos do trabalho; 
 
Capítulo 7 – Conclusões – É feito um resumo do estudo, uma reflexão sobre as 
principais constatações e contribuições do trabalho e apontadas oportunidades para 
futuras pesquisas. 
 
 10
2. Modelos de gestão de estoques 
 
Neste capítulo serão abordados os modelos mais tradicionais de estoques, 
que focamna gestão de um único produto em um único local. Serão apresentados 
também conceitos e definições e uma taxonomia dos problemas que envolvem 
decisões relativas à reposição de estoques. 
 
2.1. Funções dos estoques 
 
Hax e Candea (1983) classificam os estoques de acordo com suas funções: 
 
1. Estoque em processo – Esse tipo de estoque consiste nos materiais que 
estão em processo de produção. Este estoque ocorre porque a produção e o 
transporte não são realizados de imediato. Deste modo, durante o período de 
produção ou transporte, o material fica obrigatoriamente em estoque; 
 
2. Estoque cíclico – Em muitas indústrias, a produção é realizada em lotes 
devido à economia de escala proporcionada e por imposição de requisitos 
tecnológicos (em algumas empresas químicas, por exemplo, um determinado 
produto não pode ser elaborado fora de um tamanho de lote específico, pois é 
tecnicamente inviável). Estes estoques apresentam um comportamento 
tipicamente cíclico: atinge-se um pico no nível de estoque quando um lote é 
entregue e vai caindo até que se atinja um nível mínimo, quando é requisitado 
mais um lote do produto. Quando este lote é entregue, tem-se novamente um 
pico nos níveis de estoque. O estoque cíclico também é formado pelas 
economias de escala advindas do transporte em lotes. 
 
3. Estoque de segurança – Estoques podem ser mantidos para se precaver 
contra incertezas na demanda. As demandas são estimadas por meio de 
previsões, porém previsões sempre apresentam uma margem de erro. Caso 
não sejam levadas em consideração estas incertezas, podem ocorrer faltas 
de produtos caso a demanda efetiva exceda a previsão. Deste modo, este 
 
 11
tipo de estoque tem a função de evitar as faltas de produtos que podem ser 
provocadas por este tipo de variação. 
 
4. Estoques por outras razões – Também podem ser mantidos estoques para 
desassociar etapas de produção, de forma que falhas em uma determinada 
operação não afetem outras operações subseqüentes. Além disso, pode-se 
manter estoques por razões especulativas como frente a expectativas de 
alterações nos preços de materiais. 
 
Ballou (2004) apresenta quatro categorias distintas de estoque. São elas: 
 
1. Estoques no canal – São estoques em trânsito entre os pontos de estocagem 
ou de produção, pois a movimentação não é instantânea. 
 
2. Estoques mantidos por especulação – Estes estoques são mantidos para 
tentar antecipar e se precaver de variações nos preços de compra de 
produtos ou matérias-primas. 
 
3. Estoques regulares ou cíclicos – São necessários para atender a demanda de 
um período de tempo entre reabastecimentos sucessivos. Estes estoques 
dependem dos tamanhos de lote de aquisição. 
 
4. Estoques de segurança – São mantidos para a proteção da variabilidade na 
demanda e do tempo de reabastecimento. Estes estoques são determinados 
por procedimentos estatísticos que tratam da natureza aleatória da demanda. 
 
A partir destas definições, podemos concluir que os principais motivos para se 
manter estoques são: 
 
− O fato de que o suprimento de um produto não ocorre instantaneamente, 
tendo em vista que depende do tempo de produção e transporte, e que 
sempre haverá produtos em produção (“work in process”) e produtos em 
trânsito, caracterizando o estoque em processo ou no canal. 
 
 
 12
− A necessidade econômica e técnica de transportar e produzir em lotes, 
criando estoques cíclicos, que aumentam no momento da entrega ou 
produção e se reduzem com o tempo até o recebimento do novo lote, 
criando o perfil característico de “dente de serra”; 
 
− As variações geradas pela incerteza nas quantidades demandadas, nos 
tempos e quantidades produzidas e tempos de entrega, criando a 
necessidade de manutenção de estoques de segurança para evitar 
prejuízos em virtude da indisponibilidade de produtos; 
 
Para os fins deste estudo, portanto, nos concentramos na análise destes tipos 
de estoques. 
 
2.2. Objetivos da gestão de estoques 
 
O gerenciamento de estoques busca o equilíbrio entre a disponibilidade do 
produto, tecnicamente conhecida como nível de serviço, e os custos de fornecimento 
para um determinado nível de serviço (Ballou, 2004). 
 
Disponibilidade de produto (nível de serviço) 
 
O objetivo principal do gerenciamento de estoques é garantir que os produtos 
estejam disponíveis no tempo e em quantidades adequadas. Este objetivo é 
comumente avaliado pelo nível de serviço. O nível de serviço também pode ser visto 
como a probabilidade de que um produto esteja disponível para os clientes. O nível 
de serviço é medido pela porcentagem da demanda que é atendida com os 
estoques disponíveis (Ballou, 2004). 
 
Custos de estoque 
 
Segundo Ballou (2004), existem três tipos de custos envolvidos na gestão de 
estoques. Estes custos devem ser levados em conta para a determinação da 
quantidade dos pedidos de reposição de um item de estoque. São eles: 
 
 13
 
1. Custo de obtenção – São os custos associados à aquisição de mercadorias para 
o reabastecimento de estoques. Envolvem os custos de processamento de 
pedidos, ajustes de máquina e transporte. Também podem incluir o preço, ou 
custo de manufatura, para vários tamanhos de lote. 
 
2. Custos de manutenção de estoque – Resultam da estocagem dos bens por um 
período de tempo e são aproximadamente proporcionais à quantidade média de 
bens mantidos. Estes custos envolvem os custos de espaço, custos de capital, 
custos dos serviços de estoque e custos de risco de estoque. 
 
Os custos de espaço se referem ao uso de armazéns. Caso o armazém seja 
terceirizado, as taxas são cobradas proporcionalmente ao espaço utilizado. Se o 
armazém for próprio, o custo é determinado pelos recursos alocados, a depreciação 
do prédio e dos equipamentos, a energia elétrica, mão-de-obra entre outros. 
 
Os custos de capital referem-se ao custo de oportunidade do dinheiro 
investido nos estoques. Segundo Landeros & Lyth (1989), os custos de capital 
representam mais de 80% dos custos de estoques. A taxa de atratividade é a mais 
acurada para medir o custo de capital. Essa taxa é a taxa de retorno sobre o 
investimento mais lucrativo previamente determinado pela empresa. 
 
Os custos dos serviços de estoque se referem ao seguro e impostos que 
incidem sobre os estoques mantidos. 
 
Os custos de risco de estoque estão associados à deterioração, furtos, danos 
ou obsolescência dos produtos em estoque. 
 
3. Custos de falta de estoque – acontecem quando um pedido não pode ser 
atendido por não haver quantidade suficiente em estoque. Existem dois tipos de 
implicações da falta de estoque: vendas perdidas e atrasos. O custo de vendas 
perdidas ocorre quando o cliente não adquire mais o produto ao se deparar com 
sua falta. Deste modo, a perda corresponde ao valor total do produto. Nos custos 
de atraso, o cliente mantém o pedido, aguardando até que esteja novamente 
 
 14
disponível em estoque. Neste caso, a perda se relaciona ao custo de capital 
referente ao atraso no fluxo de caixa, possíveis custos de processamento de 
pedidos, transporte e manuseio extra que podem ocorrer e possíveis multas 
estipuladas em contratos de fornecimento. Além disso, existem custos intangíveis 
relacionadas à insatisfação do cliente, comprometendo a imagem da empresa e 
dificultando futuros negócios. 
 
Existem duas compensações que devem ser feitas entre estes custos. A 
primeiro é entre os custos de estoques e o custo de falta de estoque, o que leva a 
necessidade de determinar uma quantidade a ser reposta de estoque de segurança 
para minimizar a somatória destes custos.O custo de estoque aumenta proporcionalmente ao aumento da quantidade 
seguindo a seguinte equação (Arrow, Karlin & Scarf, 1958): 
 
CTe = Ce*E/2 (1) 
 
Onde: 
 
CTe = Custo total de manutenção de estoque 
Ce = Custo de manutenção de estoque de uma unidade 
E = Quantidade em estoque no início de um determinado período 
 
Considera-se a demanda igualmente distribuída ao longo do período. Deste 
modo E/2 é a média de estoque no período. E é o estoque de segurança, como já 
definido anteriormente. 
 
Já o custo de perda de vendas se reduz a medida que se aumenta os 
estoques. Desta forma temos o seguinte (Arrow, Karlin & Scarf, 1958): 
 
Cp = Pr*P(D>E)*D (2) 
 
Onde: 
 
 
 15
Cp = Custo de perda de vendas 
Pr = Preço do produto 
D = Demanda no período 
P(D>E) = Probabilidade da demanda no período ser maior que E 
 
Deste modo, quanto maior for E menor será P(D>E) e conseqüentemente Cp 
também será menor. 
 
O custo total será: 
 
CT = CTe + Cp (3) 
 
ou 
 
CT = Ce*E/2 + Pr*P(D>E)*D (4) 
 
Deve-se, portanto, buscar o valor de E para o estoque de segurança que 
reduza ao máximo estes custos. 
 
A outra compensação se dá entre os custos de estoques e o custo de 
obtenção e o problema essencial é determinar a quantidade dos pedidos de forma a 
minimizar os custos envolvidos. 
 
Neste caso estamos dimensionando o estoque cíclico, já definido 
anteriormente. 
 
O custo deste estoque em função da quantidade por pedido é expresso por 
(Silver et al., 1998): 
 
CTe = Ce*Q/2 (5) 
 
Onde: 
 
CTe = Custo total de manutenção de estoque 
 
 16
Ce = Custo de manutenção de estoque de uma unidade 
Q = Quantidade por pedido 
 
 
O custo de obtenção, por sua vez é expresso por: 
 
Co = Cpe/Q (6) 
 
Onde: 
 
Co = Custo de obtenção 
Cpe = Custo de um pedido 
 
E o custo total é: 
 
CT = Ce + Co (7) 
 
ou 
CT = Ce*Q/2 + Cpe/Q (8) 
 
 
A Figura 1 ilustra um exemplo deste balanceamento. No exemplo: 
 
Ce = R$ 4,00 
Cpe = R$ 400,00 
 
Nota-se que a quantidade ideal de pedido para este exemplo gira em volta de 
14 unidades. 
 
 17
 
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
350,00
400,00
40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105
Quantidade em estoque no início do período (unidades)
C
us
to
s 
(R
$)
Custo de estoques
Custo de falta
Custo total
 
Figura 1 – Compensação entre custos de obtenção e estoques 
 
 A importância da compensação entre os custos de estoque e de perda de 
vendas depende muito da variação da demanda. Quanto menor a variação, menor 
serão os riscos de perdas de vendas. Num caso extremo onde a demanda é 
determinística, esta compensação de custos não existe, pois não há a necessidade 
de se manter estoques de segurança. 
 
 No caso da compensação entre custos de estoque e de obtenção, a sua 
importância cresce à medida que o custo de um pedido é bem maior que o custo 
unitário de manutenção de estoques. Caso estes sejam próximos, o tamanho do 
pedido tende a ser muito pequeno. Além disso, o custo total desta compensação 
tende a ser pouco sensível a variação na quantidade do pedido (Silver et al. ,1998). 
 
2.3. Modelos de estoques com demanda independente 
 
Segundo Silver et al. (1998), o propósito de um modelo de reposição de 
estoques é responder as seguintes questões: 
 
 18
 
1. Quando um pedido de reposição deve ser colocado; 
 
2. Qual a quantidade que o pedido de reposição deve ter. 
 
Primeiramente, deve-se determinar o período de revisão (R), que é o tempo 
entre dois momentos consecutivos em que se decide sobre a colocação de pedidos 
e sua quantidade. O caso extremo é a revisão contínua, quando as decisões são 
tomadas a qualquer momento. Utiliza-se a revisão periódica quando o nível de 
estoque é avaliado a cada período de revisão (R) e neste momento decide-se se é 
necessária a colocação de um pedido e qual a sua quantidade. 
 
A revisão periódica tem a vantagem de facilitar a consolidação de transportes 
e compras de um conjunto de produtos, bem como também facilita a programação 
de produtos que são elaborados em um mesmo equipamento. Também possibilita 
uma previsão razoável da carga de trabalho para um determinado período. Além 
disso, apresenta menores custos de monitoração e controle de estoque, 
principalmente para itens com alta rotatividade. 
 
Por sua vez, a revisão contínua possibilita atingir um mesmo nível de serviço 
com menos estoque de segurança, pois neste caso o pedido é colocado no exato 
momento em que o estoque atinge o ponto ideal de reposição. 
 
Silver et al. (1998) apresentam quatro políticas de estoque. 
 
1. Revisão contínua com quantidade fixa de pedido (s, Q) – Neste modelo é definido 
um nível de estoque s que é conhecido como ponto de pedido de forma que 
sempre que o estoque atinge um nível inferior a este ponto, um novo pedido é 
colocado. A quantidade Q do pedido é sempre fixa. A Figura 2 ilustra um exemplo 
da evolução do nível de estoque ao longo do tempo quando se usa este modelo. 
 
 
 19
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Tempo (períodos)
Es
to
qu
e 
(u
ni
da
de
s)
s
s+Q
Estoque
Pedido
Tempo de suprimento
Q
 
Figura 2 - Reposição contínua com nível mínimo e quantidade fixa (s, Q) 
 
2. Revisão contínua com nível máximo de estoque (s, S) – Neste modelo também é 
definido o ponto de pedido s, de forma que se coloca um pedido sempre que o 
nível de estoque ultrapassar este ponto. Porém, a quantidade do pedido não é 
fixa. É determinado um nível máximo de estoque e a quantidade dos pedidos 
deve ser suficiente para que o nível de estoque atinja este valor. A evolução dos 
estoques ao longo do tempo quando se usa este modelo são ilustrados na Figura 
3. 
 
 
 20
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Tempo (períodos)
Es
to
qu
e 
(u
ni
da
de
s)
s
S
Estoque
Pedido
Tempo de suprimento
 
Figura 3 - Reposição contínua com nível mínimo e máximo de estoque (s, S) 
 
3. Revisão periódica com nível máximo de estoque (R,S) – Neste modelo, assim 
com no anterior, é determinado um valor máximo que deve ser atingido na 
colocação dos pedidos, porém essa decisão é tomada a cada período de tempo 
R. A evolução dos níveis de estoque com o uso deste modelo é ilustrado na 
Figura 4. 
 
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 10 20 30
Tempo (períodos)
Es
to
qu
e 
(u
ni
da
de
s)
S
Estoque
Pedido
R
Tempo de 
suprimento
 
Figura 4 - Reposição periódica com nível máximo de estoque (R, S) 
 
 21
 
Sistema (R, s, S) – Este é um modelo híbrido entre o modelo (s, S) e o (R, S). Neste 
caso, o nível de estoque é checado a cada período R. Porém, também é 
determinado um ponto de pedido s, de forma que, caso no momento da revisão 
verifique-se que o estoque é superior ao ponto de pedido, nenhum pedido é 
colocado. A Figura 5 ilustra a evolução dos níveis de estoque quando se usa este 
modelo. 
 
-100
-50
0
50
100
150
200
0 10 20 30
Tempo (períodos)
Es
to
qu
e 
(u
ni
da
de
s)
S
Estoque
Pedido
s
R Tempo de 
suprimento
 
Figura 5 - Reposição periódica com nível mínimo e máximo de estoque (R, s, S) 
 
 Estes modelos são bastante úteis quando a demanda de um produto é 
considerada independente, ou seja, não depende da elaboração de nenhum outro 
item que seráproduzido a partir dele (caso contrário se teria uma demanda 
dependente). Também são adequados a situações onde as vendas são feitas em 
lotes pequenos em relação ao estoque. 
 
Sendo assim, costumam ser adequados a instalações de varejo que 
trabalham com produtos de alto volume de vendas. Já para instalações produtivas 
que fornecem a distribuidores e varejistas, podem ter sua eficácia comprometida 
devido a questão da comercialização e transporte com formação de lotes. Mais 
inadequada ainda seria sua utilização por instalações produtivas que fornecem 
 
 22
componentes de produtos finais, pois, além de serem comercializados em lotes, não 
tem demanda independente. 
 
 Porém, apesar da inadequação, observa-se a utilização destes modelos 
mesmo para os casos acima citados. Deste modo, para uma melhor gestão de 
estoques em estágios que estão mais distantes do ponto de venda na cadeia de 
suprimento, deve-se ter uma visão da cadeia como um todo, o que será explorado 
no próximo capítulo. 
 
 23
3. Gestão da cadeia de suprimentos 
 
Neste capítulo, o problema da gestão de estoques é analisado no contexto de 
cadeias de suprimentos, onde a produção e a distribuição de um mesmo produto e, 
conseqüentemente, a manutenção de estoques são realizados por mais de um 
agente. Para tanto, são apresentados conceitos, definições e problemas associados 
à gestão de estoques em cadeias de suprimentos, bem como estratégias 
encontradas na literatura para lidar com estes problemas. 
 
3.1. Conceitos básicos 
 
Inicialmente iremos fornecer uma definição de gestão de logística e da cadeia 
de suprimentos e apresentar os principais problemas associados a estas atividades. 
 
O Conselho de Profissionais da Gestão de Cadeias de Suprimentos (CSCMP – 
Council of Supply Chain Management Professionals) fornece a seguinte definição 
para a gestão de logística: 
 
“A gestão de logística é a parte da gestão de cadeias de suprimentos que 
envolve o planejamento, implementação, controle do fluxo, para frente e 
reverso, e a estocagem de bens, serviços e informações relacionadas a estas 
atividades, de forma eficiente e eficaz, desde o ponto de origem até o ponto 
de consumo, com o propósito de atender às exigências dos clientes.” 
(CSCMP,2007) 
 
 
O CSCMP também dá a seguinte definição para gestão de cadeias de 
suprimentos: 
 
“A gestão de cadeias de suprimentos compreende o planejamento e a gestão 
de todas as atividades envolvidas no desenvolvimento de fornecedores, na 
obtenção e transformação de bens, além de todas as atividades de gestão de 
logística. Também inclui a coordenação e colaboração entre parceiros em 
canais de suprimento, que podem ser fornecedores, intermediários, 
provedores de serviços terceirizados e clientes. Na sua essência, a gestão de 
 
 24
cadeias de suprimento integra o gerenciamento do suprimento e da demanda 
dentro das empresas e entre elas.” (CSCMP,2007) 
 
Ballou (2004) define a missão da logística: 
 
“A missão da logística é dispor a mercadoria ou serviço certo, no lugar certo, 
no tempo certo e nas condições desejadas, ao mesmo tempo em que fornece 
a maior contribuição à empresa.” (Ballou, 2004, p. 21) 
 
Desta forma a logística busca atender as expectativas dos clientes com 
relação ao momento, local, quantidade e integridade de produtos ou serviços 
oferecidos ao menor custo possível, utilizando as melhores práticas de transporte, 
armazenamento, gestão de estoques, localização e outras atividades correlatas. 
 
Porém, as atividades logísticas (com foco especial na gestão de estoques que 
é a preocupação vigente neste trabalho) não são realizadas por apenas uma única 
empresa. Daí decorre o surgimento das cadeias de suprimentos. 
 
Segundo Chopra & Meindl (2003), uma cadeia de suprimentos compõe-se de 
todos os estágios envolvidos, direta ou indiretamente no atendimento de um pedido 
de um cliente, não incluindo apenas fabricantes e fornecedores, mas todas as 
empresas envolvidas: transportadoras, armazéns, varejistas e os próprios clientes. A 
cadeia de suprimentos inclui também todas as funções, dentro de cada organização, 
envolvidas no pedido do cliente, como desenvolvimento de novos produtos, 
marketing, operações, distribuição, finanças e o serviço de atendimento ao cliente, 
entre outras. 
 
Segundo Bowersox & Closs (1996), The American Marketing Association 
define a cadeia de distribuição como “a estrutura de unidades organizacionais 
internas da empresa e agentes e negociadores externos à empresa, atacadistas e 
varejistas, por meio da qual uma mercadoria, produto ou serviço é comercializado”. 
 
Por quais razões as empresas não englobam todas as funções logísticas em 
uma integração vertical, de forma a ter controle de toda a cadeia e não ter que dividir 
os lucros auferidos da venda direta ao cliente final? Segundo Bowersox & Closs 
 
 25
(1996) isto acontece porque existem economias oriundas da divisão das funções 
logísticas entre diversas empresas. 
 
Primeiramente o sortimento de produtos, disponibilizar uma variedade de 
produtos para satisfazer as necessidades dos clientes, é extremamente desejável. 
Para se obter este sortimento de produtos eficientes são necessários três processos: 
 
• Concentração – Coletar uma grande quantidade de um único produto e uma 
grande variedade de diferentes produtos para que possam ser vendidos em 
um mesmo local; 
 
• Padronização – Agrupar produtos em volume e variedade que atendam a uma 
necessidade especifica do cliente; 
 
• Dispersão – Enviar os sortimentos adequados de produtos para próximo dos 
clientes que estão dispersos geograficamente. 
 
Estes três processos podem ser mais produtivos com a organização de uma 
cadeia de suprimentos. 
 
Além disso, a divisão das funções logísticas entre várias empresas leva a 
especialização e às economias de escala oriundas da divisão do trabalho. 
 
Bowersox & Closs (1996) ressalta a importância de enxergar a cadeia de 
suprimentos como um sistema de relacionamentos entre empresas que participam 
em um processo de compra e venda de produtos e serviços. Acordos empresariais 
de sucesso têm maior probabilidade de ocorrer quando existe cooperação. A ênfase 
na cooperação é uma quebra no paradigma vigente de relacionamentos opositivos. 
A solução conjunta dos problemas leva à melhoria da eficiência da cadeia. 
 
Desta forma, ao se estudar a gestão de estoques na cadeia de suprimentos, 
enfrenta-se os problemas logísticos de atender o cliente com relação ao tempo, local 
e quantidade ao menor custo possível e também os problemas relativos à cadeia de 
 
 26
suprimentos, que por envolver mais do que um agente leva a questões sobre o 
conflito de interesses entre os agentes, relações de poder e coordenação da cadeia. 
 
Nas próximas seções deste capítulo, serão apresentados os problemas 
enfrentados na gestão de cadeias de suprimentos: a questão do efeito chicote, as 
relações de poder e estruturas de governança e discutir sobre as vantagens e 
desvantagens da colaboração. 
 
3.2. O Efeito chicote 
 
Ao analisar o fluxo de pedidos em uma cadeia de suprimentos, observa-se 
que enquanto a demanda do consumidor para produtos específicos não varia, 
estoques e pedidos tem uma variação consideravelmente maior ao longo da cadeia 
de suprimento. Ao ser estudada a demanda de fraldas de um determinado produtor 
foi constatado este fenômeno. Foi constatado que as vendas no varejo do produto 
eram relativamente uniformes. Não havia dias ou meses em particular em que a 
demanda era significativamente mais alta ou baixa do que em qualquer outro. 
Porém, notou-se que as ordens dos distribuidorespara a fábrica flutuavam 
consideravelmente. Além disso, as ordens do fabricante para o fornecedor variavam 
ainda mais. Esse incremento na variabilidade enquanto se caminha ao longo da 
cadeia de distribuição é conhecido como efeito chicote (Shimchi-Levi et al., 2000). 
 
Forrester (1961) estudou o comportamento dinâmico do fluxo de materiais nas 
organizações industriais. Seus estudos focaram na análise da relação entre as 
tomadas de decisões e seus efeitos nas atividades industriais. 
 
Esta análise foi realizada investigando o impacto dos atrasos no fluxo de 
informações no processo de produção e distribuição nas empresas no qual se busca 
sincronizar a taxa de produção com a taxa de consumo. Empiricamente foi notado 
que a taxa de produção varia mais largamente do que a taxa de consumo. Como 
esta amplificação é criada? 
 
 
 27
O modelo criado por Forrester representa uma cadeia de produção-
distribuição formada por um varejista, um distribuidor, o armazém do fabricante e a 
fábrica, mantendo-se estoques nos três primeiros. Após a colocação de um pedido, 
leva-se certo tempo até a entrega dos bens em todos os estágios. O processo de 
decisão considerado para a reposição de estoques é o seguinte: após a análise das 
vendas, estima-se uma demanda futura e defini-se uma cobertura de estoque 
desejada. A partir dessas estimativas, colocam-se pedidos para atender as vendas 
futuras e atingir o nível de estoque desejado; 
 
Um aspecto importante deste modelo são as ordens que ficam em processo, 
devido ao tempo necessário para a reposição dos estoques. O volume de ordens em 
processo será tanto maior quanto maior o tempo de reposição. Um aumento na 
demanda do consumidor também faz com que o estoque em processo aumente, 
porém só fará o estoque disponível para venda aumentar após o tempo de 
processamento. Este atraso gera distorções nas necessidades de pedidos, pois se 
tende a pedir maior quantidade de material a medida que a diferença entre o 
estoque real e desejado aumenta. 
 
O primeiro experimento feito com este modelo avaliou o impacto de uma 
única variação de 10% de aumento no nível de vendas. Após esta variação, o nível 
de vendas se mantém neste patamar mais elevado. Enquanto a taxa de venda 
aumentou instantaneamente, a taxa de pedidos do varejista para o distribuidor 
demorou cerca de um mês para atingir 10%, devido ao tempo que o modelo 
demorou para detectar o aumento nas vendas. Porém, o aumento na taxa de 
pedidos não parou neste nível, atingindo 18% na 11ª semana, por causa das novas 
ordens colocadas pelo varejista para retornar ao nível de estoque existente antes do 
aumento na taxa de vendas. Este incremento adicional na taxa de pedidos reduz à 
medida que o estoque é restabelecido e volta ao nível de 10% acima da taxa 
original, estabilizando junto com a taxa de vendas. 
 
No distribuidor, por sua vez, ocorre uma perturbação maior, que se deve à 
interpretação errônea por parte dos distribuidores que o aumento no volume de 
venda corresponde ao aumento na taxa de pedidos. O efeito observado foi um 
aumento gradual até um pico de 34% na taxa de pedidos feitos pelo distribuidor para 
 
 28
o armazém do fabricante na 14ª semana. Por sua vez, as ordens do armazém para a 
fábrica atingem um pico de 51% de aumento na 15ª semana. Por fim, a taxa de 
produção atinge um pico de 45% de aumento na 21ª semana, ou seja, neste 
momento a taxa de produção estava quatro vezes maior do que a taxa de vendas! 
 
Notou-se também que após estes eventos, ocorreu um movimento contrário 
de correção no qual se observou a redução das taxas de pedidos e produção até 
níveis abaixo de 10%, posteriormente voltando a subir até se estabilizar em 10%. 
 
Outros experimentos foram realizados, considerando não apenas um único 
aumento de 10%, mas um movimento ondulatório com amplitude de 10% nas 
vendas e um cenário de vendas aleatórias, porém com média constante. 
Novamente, nestes outros cenários, foram observadas amplificações nas variações 
das taxas de pedidos e de produção nos estágios mais distantes do ponto de venda 
da cadeia. 
 
Forrester também realizou outros experimentos reduzindo o tempo de 
ressuprimento, eliminando o distribuidor e alterando a política de reposição de 
estoques. Quanto menor o tempo de ressuprimento, menor o número de elos na 
cadeia e menor a frequência de alteração nas taxas de pedidos frente às variações 
na demanda, menor a amplificação nas variações das taxas de pedidos. 
 
Lee et al. (1997) apresentaram quatro causas para este fenômeno. São elas: 
o processo de sinalização de demanda, os jogos em condições de racionamento, a 
formação de lotes e as variações no preço. 
 
Com relação ao processo de sinalização da demanda, analisando a relação 
entre um varejista e um fornecedor em que o varejista realiza suas previsões de 
vendas baseando-se nas demandas do passado, verificou-se que a variação nos 
pedidos do varejista ao fornecedor será maior do que a variação da demanda para o 
varejista. Isto ocorre porque o varejista irá busca um nível desejado de estoque ao 
colocar seus pedidos. Deste modo, sempre coloca uma quantidade de ajuste no 
pedido para atingir o nível de estoque desejado. Esta distorção será tanto maior 
 
 29
quanto maior for o tempo de reposição do item em questão. Esta causa é a mesma 
apresentada por Forrester (1961) 
 
Também demonstram que em condições de racionamento, onde a soma da 
demanda de diversos varejistas é superior à quantidade que pode ser oferecida 
pelos fornecedores, estes tenderão a colocar pedidos em quantidades maiores do 
que colocariam em condições normais, amplificando a variação na demanda e 
passando aos fornecedores a idéia de que a demanda é maior do que a realidade. 
 
A formação de lotes, que é praticada para gerar economias de escala no 
transporte e na produção pode levar a três situações: os pedidos dos varejistas são 
colocados independentemente e ocorrem aleatoriamente ao longo do tempo, os 
pedidos se concentram em pontos determinados no tempo e os pedidos dos 
varejistas são distribuídos igualmente ao longo do tempo. 
 
Lee et al. (1997) constataram que em todos os casos a variação nas 
quantidades dos pedidos é maior do que a variação na demanda. Em condições em 
que os pedidos são distribuídos regularmente ao longo do tempo, este efeito é 
menos percebido. Por outro lado, quando os pedidos são correlacionados, este 
efeito se apresenta em maior intensidade. Infelizmente na prática, devido ao uso de 
MRP e DRP que levam a colocação de pedidos cíclicos geralmente ao mesmo 
tempo e ao efeito “taco de hockey” onde se observa que, geralmente, 70% das 
ordens são colocadas no final do mês, a condição mais grave para a distorção na 
variação dos pedidos, o correlacionamento de pedidos, é a que mais se observa. 
 
A variação de preços também gera amplificações na variação da colocação 
dos pedidos em relação à demanda. Considerando-se que o fornecedor alterna seus 
preços variando de um preço mínimo a um preço máximo, o varejista irá definir seus 
estoques mínimos também em função desta variação de preços, de forma que no 
preço mínimo irá comprar mais em casos onde o preço é maior, tenderá a comprar 
menos. Este comportamento leva ao agravamento da variação nas quantidades dos 
pedidos. 
 
Simchi- Levi et al. (2000) elencam as seguintes razões para o efeito chicote: 
 
 30
 
Previsão de demanda – Os métodos tradicionais de administração de estoques 
levam ao efeito chicote. Considerando a política de estoques mínimo-máximo, muito 
comum na prática e utilizando-se técnicas de suavizamento exponencial para prever 
a demanda,o planejador varia suas previsões com as mudanças na demanda, de 
forma que está constantemente alterando o cálculo das quantidades a serem 
compradas, incrementando a variabilidade dos pedidos em relação à demanda; 
 
 
Tempo de reposição – Para o cálculo de estoques de segurança e pontos de pedido, 
as estimativas de desvio-padrão são multiplicadas pelo tempo de reposição. Deste 
modo, quanto maior o tempo de reposição maior será a variação estimada para um 
determinado período de tempo, aumentando a variação nos pedidos; 
 
Formação de lotes – Quando o varejista coloca pedidos em lotes, o fornecedor 
observa um perfil da demanda onde os pedidos estão concentrados em 
determinados momentos e intercalados por períodos de tempo onde não há 
necessidade de reposição devido aos estoques cíclicos, observando assim uma 
variação que não é observada na demanda; 
 
Flutuação de preços – Se os preços flutuam, os varejistas tendem a estocar mais 
quando os preços estão baixos. Esse fator é agravado pela prática de muitas 
empresas de oferecer descontos ou promoções em certos momentos ou por 
quantidades; 
 
Ordens infladas – Tais ordens são comuns quando os compradores desconfiam que 
um produto pode ter sua oferta restrita e portanto tende a se precaver requisitando 
quantidades maiores do produto. 
 
Simchi-Levi et al. (2000) também propõe as seguintes ações para a redução do 
efeito chicote: 
 
 
 31
Reduzir incertezas – Uma forma de reduzir as incertezas é com a centralização das 
informações sobre demanda e desta forma fornecer a informação correta sobre a 
correta demanda do consumidor; 
 
Reduzir a variabilidade – Reduzindo-se a variação na demanda do consumidor, a 
variação nos pedidos também se reduzirá. Esta redução na variação da demanda 
pode ser feita eliminando-se as promoções e descontos, em uma estratégia de 
“preços baixos todos os dias”, gerando um padrão de demanda mais estável. 
 
Redução do tempo de reposição – Como já apontado nas causas do efeito chicote, 
quanto maior o tempo de reposição, maiores serão as variações nos pedidos. Desta 
forma, esforços para a redução do tempo de reposição levam a redução do efeito 
chicote. 
 
Parcerias estratégicas – Essas parcerias alteram o modo como a informação é 
compartilhada e como os estoques são administrados ao longo de uma cadeia de 
suprimentos. 
 
Outro estudo importante relacionado ao efeito chicote é o realizado por 
Stermann (1989) onde ele identifica fatores comportamentais que geram o efeito 
chicote, realizando observações sobre o comportamento dos participantes do “beer 
game”, jogo criado pelo MIT para simular uma cadeia de suprimentos, sendo esta 
cadeia formada por quatro agentes encadeados em série, onde cada agente deve 
atender o seu “cliente” e fazer pedidos ao seu “fornecedor”, gerindo seu estoque, 
com o objetivo de minimizar os custos de falta de produto e de manutenção de 
estoques. Stermann identifica que os participantes usam uma heurística mental para 
executar a reposição de estoques conforme ilustrado na Figura 6. 
 
 
 32
 
Figura 6 - Sistema de gestão de estoques genérico (Stermann, 1989) 
 
 Na caixa de cima, na Figura 6, está representado o fluxo dos materiais. Este 
fluxo possui dois níveis, onde o material tem um fluxo de entrada e saída. O primeiro 
nível é a linha de suprimentos que depende da taxa de pedidos para determinar 
suas entradas e a taxa de aquisições determinando as saídas. Na seqüência tem o 
estoque que tem entradas determinadas pela taxa de aquisição e as saídas 
determinadas pela taxa de perda. A taxa de perda depende de fatores exógenos (ex: 
demanda) e fatores endógenos (ex: obsolescência, avaria, vencimento de produtos). 
A taxa de aquisição depende do tempo de aquisição que por sua vez depende de 
fatores exógenos e endógenos. 
+
+
Pedidos 
+
+
+
-
+
+
-
+
++
Linha de 
suprimento 
Taxa de 
aquisição 
Taxa de 
perda 
Taxa de 
pedidos 
Variáveis 
exógenas 
Tempo de 
aquisição 
Outras 
variáveis 
endógenas 
Sistema de aquisição 
de estoques 
Taxa de perda 
esperada 
Ajuste do 
estoque 
Estoque 
desejado 
Ajuste da 
linha de 
suprimento 
Linha de 
suprimento 
desejada 
Estoque 
- -
-
Heurística de pedidos 
 
 33
 
 Na caixa de baixo, está representada a heurística de pedidos utilizada para 
decidir a quantidade dos pedidos. A partir da taxa de perda, é estimada uma perda 
esperada. Também são definidos níveis de estoque e linha de suprimentos 
desejados. A diferença entre o nível de estoque e da linha de suprimentos efetiva 
com os níveis desejados dá a quantidade desejada de ajuste para ambos os níveis. 
Portanto, quando o indivíduo coloca o pedido ele pede a quantidade estimada de 
perda somada às quantidades de ajuste necessárias para atingir os níveis 
desejados. 
 
 O problema é que estas decisões demoram a surtir efeito, devido ao tempo de 
aquisição, de forma que o indivíduo continua buscando ajustar os estoques sem 
perceber que os pedidos em andamento acabarão gerando estoques excessivos no 
futuro. Quando isso ocorre, procede-se de forma inversa, surgem ajustes negativos 
(pois o estoque efetivo é maior que o desejado) e as quantidades pedidas acabam 
sendo menores que a taxa de perda esperada. Tais processos levam a uma 
oscilação que tende a se estabilizar, mas sem antes passar por um período onde os 
estoques alternam fases em que apresentam níveis abaixo do desejado com fases 
onde o nível está acima do desejado. 
 
Este comportamento tende a se amplificar em estágios mais distantes do 
ponto de venda na cadeia de suprimentos, pois se acumulam os efeitos desta 
heurística realizada pelos clientes. 
 
3.3. Relacionamentos na cadeia de suprimentos e estruturas de 
governança 
 
Como já discutido na seção 2.1, não existem empresas que controlam toda a 
cadeia de produção e distribuição de um produto. Deste modo, visto que a existência 
do encadeamento de diversas empresas na elaboração e distribuição e um produto 
é inevitável, deve-se entender como pode ser o relacionamento entre estas 
empresas. 
 
 34
 
Houve uma mudança significativa na forma de relacionamento entre as 
empresas nos EUA durante a década de 80 e 90, influenciadas pelas formas 
japonesas de produzir e administrar suas cadeias de suprimento (Hoyt & Huq, 2000). 
Antigamente as empresas costumavam manter um número amplo de fornecedores. 
Isto se justificava pelas leis de mercado, ou seja, quanto maior a concorrência, 
menor seria o preço. Porém, quando foram surpreendidas pela concorrência imposta 
pelas empresas japonesas, os americanos detectaram que no Japão a forma de 
relacionamento era diferente. As empresas japonesas tinham menos fornecedores e 
um relacionamento mais próximo baseado em confiança, o que lhes rendiam ao final 
produtos mais baratos e com melhor qualidade (Hoyt & Huq, 2000). 
 
 Resumindo, os relacionamentos baseados em parcerias de longo prazo com 
poucos fornecedores, baseados em colaboração e confiança, pareciam ser mais 
eficientes do que as relações de mercado, com concorrência e abundância de 
fornecedores. Cabe entender por que isso ocorre. A teoria de custos de transação 
busca uma explicação para este fenômeno. 
 
 Na teoria de custos de transação (Williamson, 1979), alega-se que uma 
relação entre um comprador e um vendedor em uma cadeia de suprimentos corre 
sempre o risco de que uma das partes pratique comportamentos oportunistas, 
aproveitando situações específicas para levar vantagem sem se preocupar com 
relações de longo prazo, como o fornecimento de lotes com má qualidade,a 
elevação de preços ou mesmo o interrompimento do fornecimento em momentos de 
racionamento. Isto exige que a empresa mantenha estoques de segurança e tenha 
procedimentos rígidos de controle de qualidade o que eleva o seu custo. Além disso, 
o comprador tem o trabalho de pesquisar e cotar diversos fornecedores com 
freqüência, o que também eleva os custos da empresa. Por outro lado, uma relação 
de parceria com poucos fornecedores, porém confiáveis e focados em um 
relacionamento de longo prazo, faz com que estes custos se reduzam. 
 
De forma geral, porém, a vantagem do relacionamento colaborativo baseado 
em confiança depende do grau de especificidade do ativo que está sendo 
transacionado. Quanto mais específico é o ativo, maiores são as vantagens do 
 
 35
relacionamento colaborativo. Se o ativo transacionado é uma mercadoria comum, 
facilmente disponibilizada por diversos fornecedores, não há necessidade de 
parcerias. Porém, quando um ativo é especifico, o relacionamento colaborativo se 
mostra vantajoso, pois se reduz os riscos de atitudes oportunistas por parte dos 
fornecedores que tem poder de barganha justamente por causa desta especificidade 
do ativo que fornece. 
 
Numa cadeia de suprimentos, raramente as empresas tem poder igual, sendo 
que na maioria das vezes uma tem maior poder para controlar as demais. 
Williamson (1992) define dois extremos do que ele chama de estruturas de 
governança: mercado e hierarquia. Por mercado, entende-se a relação onde não 
existem contratos de longo prazo e o compromisso entre os agentes limita-se 
apenas a transação corrente. Este tipo de relacionamento é regido pela 
concorrência, ou seja, caso uma das partes esteja insatisfeita irá buscar outro 
fornecedor/cliente. No outro extremo está a hierarquia, onde um agente controla 
totalmente a cadeia produtiva. Deste modo, o relacionamento é regido pela 
autoridade, ou seja, existem contratos de longo prazo que devem ser cumpridos, 
caso contrário serão executadas sansões que nele estão previstas. Em último caso, 
o relacionamento hierárquico seria praticado em uma empresa que controla todos os 
elos de uma cadeia de suprimentos. 
 
Ambas as situações, tanto o mercado como a hierarquia raramente são 
encontradas em sua forma pura na prática, sendo mais comuns estruturas híbridas. 
Uma situação de interesse para o nosso estudo é o caso da semi-hierarquia, quando 
uma empresa não controla formalmente as demais da cadeia, mas que exerce um 
poder de influência considerável. Este poder é provindo da especificidade dos ativos 
utilizados por esta empresa. Desta forma, esta empresa tende a ditar as regras na 
cadeia de suprimentos e exercer comando sobre as demais, sendo natural que tal 
situação lhe trará vantagens econômicas. 
 
Deste modo, considerando o problema da gestão de estoques na cadeia de 
suprimentos, é importante identificar qual empresa detem a governança, pois esta 
buscará as estratégias que mais lhe beneficiarão, possivelmente deixando o 
desempenho global e dos demais agentes da cadeia desfavorecidos se 
 
 36
comparássemos com uma situação onde o poder entre os agentes é igual. Não é 
intenção deste trabalho encontrar formas de buscar esta igualdade. A exposição 
apresentada neste tópico tem o intuito de mostrar qual é a situação mais comum 
encontrada nas cadeias de suprimentos, tomando-a como um contexto. 
 
3.4. Práticas de colaboração na cadeia de suprimentos 
 
Cabe então discutir a questão de como a colaboração pode ser praticada 
entre as empresas na cadeia de suprimentos e em que medida. 
 
Barratt (2004) elencou os seguintes motivos para desenvolver a colaboração 
na cadeia de suprimentos: 
 
− Cada empresa na cadeia tem seus planos de atividades. Sem que exista 
colaboração, estes planos têm forte probabilidade de não darem certo, por 
serem conflitantes em muitos casos; 
 
− Lançamentos de novos produtos e promoções podem ser seriamente 
prejudicados sem que haja colaboração na previsão de vendas. Pode-se 
investir em um lançamento ou uma promoção e, sem uma previsão de 
vendas colaborativa, descobrir que não há estoque suficiente para a 
demanda ou que o tempo para reagir a um aumento inesperado de demanda 
é lento demais; 
 
− Falta de comunicação, o que leva a diversos problemas operacionais; 
 
− A estrutura das empresas é baseada normalmente na hierarquia, ou seja, 
tem uma orientação vertical, porém o fluxo da cadeia de valor tem uma 
orientação horizontal, o que faz com que os processos não sejam eficientes 
em nível macro; 
 
 
 37
− Falta de indicadores de desempenho comuns, o que leva a comportamentos 
conflituosos, levando as empresas a se focar exclusivamente em seu próprio 
benefício ao contrário de se focar na cadeia como um todo; 
 
− A tecnologia de informação disponível atualmente leva a uma abundância de 
informações, que acaba virando um problema, pois nem toda a informação é 
útil e perde-se tempo selecionando o que realmente importa, além disso, não 
há muita confiança na informação, o que leva a tomada de decisões pobres. 
 
Barratt (2004) também expõe os elementos necessários para a colaboração: 
 
− Cultura colaborativa, principalmente com visão voltada para processos e não 
funções; 
 
− Confiança interna e externa; 
 
− Busca do benefício mútuo; 
 
− Compartilhamento de informações; 
 
− Comunicação e entendimento; 
 
− Transparência e honestidade; 
 
− Compartilhamento de recursos; 
 
− Suporte da alta administração; 
 
− Foco da corporação; 
 
Estes elementos levam as seguintes atividades: 
 
− Atividades interfuncionais; 
 
 38
 
− Alinhamento de processos; 
 
− Criação de indicadores de desempenho e objetivos comuns; 
 
− Compartilhamento de decisões. 
 
Deste modo, os custos da colaboração são consideráveis, e, portanto, não é 
possível praticar a colaboração com todos os fornecedores/clientes. Sendo assim, 
deve-se focar em parceiros estratégicos. 
 
Diversas práticas de integração vêm sendo criados ao longo dos últimos anos 
para o desenvolvimento da colaboração na cadeia de suprimento, como o Resposta 
Rápida (QR – Quick Response), o Programa de Reposição Contínua (CRP – 
Continuous Replenishment Program), o Resposta Eficiente ao Consumidor (ECR – 
Efficient Consumer Response), o Estoques Gerenciados pelo Fornecedor (VMI – 
Vendor Managed Inventory) e o Planejamento, Previsão e Reposição Colaborativos 
(CPFR – Collaborative Planning, Forescasting and Replenishment). 
 
Na estratégia de Resposta Rápida (QR), os fabricantes recebem informações 
dos distribuidores para sincronizar suas produções e estoques com as reais vendas 
no distribuidor. Nesta estratégia, o distribuidor ainda coloca pedidos de compra, mas 
as informações de venda dos distribuidores são usadas para melhorar as previsões 
e programações (Simchi-Levi et al., 2000). 
 
Em uma estratégia de reposição contínua (CRP), os fabricantes recebem as 
informações dos distribuidores e as utilizam para preparar embarques previamente 
acordados em intervalos específicos para manter níveis desejados de estoque. Em 
um modelo avançado de reposição contínua, os fabricantes podem gradualmente 
reduzir os níveis de estoque no distribuidor à medida que os níveis de serviço são 
atendidos. Assim, de forma estruturada, níveis de estoque são continuamente 
reduzidos. Além disso, os níveis de estoque não precisam necessariamente ser 
modelos simples, mas podem se basear em modelos sofisticados que alternam 
 
 39
níveis apropriados de estoque de acordo com sazonalidades, promoções e 
mudanças na demanda do consumidor (Simchi-Levi et al., 2000).