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Alexandre Navarro
-Instalações: pontos nodais na rede onde os
produtos param temporariamente a caminho do
consumidor
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Determinar instalações fixas ao longo da rede
logística:
Local
Número
Capacidade
Custos
Fatores que influenciam na localização de instalações:
Disponibilidade de Mão de Obra;
Nível salarial e sindicatos;
Rede Logística;
Suprimento de eletricidade, gás, telefones, água, esgoto,
etc.
Incentivos fiscais
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Fatores que influenciam na localização de instalações:
Proximidade dos mercados/fornecedores
Tendências de crescimento populacional
Fornecedores e serviços de apoio
Restrições ambientais
Disponibilidade e custos dos terrenos
Fatores que influenciam na localização de instalações:
Leis de zoneamento;
Proximidade de universidades;
Hospitais;
Nível de vida;
Preferências da gerência
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Exemplo:
Demanda projetada
Precisão da estimativa: 10% (para mais ou para menos) para
os anos 2012 e 2013, e 20% para os demais anos
A empresa decide que vai abranger um share de mercado de
35%
Ano 2012 2013 2014 2015 2016
Produto
(unidades)
100.000 110.000 123.000 138.000 155.000
Exemplo:
Solução
Qual a capacidade a empresa vai considerar?
Ano 2012 2013 2014 2015 2016
Capacidade
Máxima
38.500 42.350 51.660 57.960 65.100
Capacidade
Mínima
31.500 34.650 34.440 38.640 43.400
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Fatores qualitativos
Não mensuráveis
Fatores quantitativos
Mensuráveis
Exemplo
Peso Fator
Notas médias por fator
A B C D
10 Disponibilidade de pessoal 7,5 8,0 6,5 5,0
15 Aspectos sindicais 10,0 5,0 7,0 9,5
20 Restrições ambientais 5,0 7,5 9,0 6,5
15 Qualidade de vida 9,0 8,0 9,5 8,5
15 Suprimento de materiais 6,5 6,0 7,5 8,5
15 Isenção de impostos 5,0 8,0 8,0 8,5
10 Desenvolvimento regional 5,0 6,0 8,0 6,5
Total 682,5 695,0 805,0 770,0
Soma de produtos
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Análise Dimensional
Técnica útil quando se deseja comparar alternativas entre
pares de localidades para as quais alguns custos puderam
ser quantificados, mas coexistam com fatores qualitativos.
Em que:
CM = Coeficiente de Mérito
Fij = Valor do fator “j” na localidade “i”;
pj = Importância relativa (importância do fator “j”)
kp
k
k
pp
F
F
F
F
F
F
CM
,2
,1
2,2
2,1
1,2
1,1
2,1
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Análise Dimensional - Exemplo
1 10
melhor pior
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Análise Dimensional
Passos:
1. Estabelecer os valores numéricos onde isso for possível;
2. Ponderam-se os fatores segundo uma escala de valores relativos;
3. A cada fator, qualitativo, atribui-se um valor que indique a sua
importância relativa para a decisão (1 – melhor, 10- pior);
4. Aos fatores atribui-se pesos (1-menos importante; 10- mais
importante)
5. Calcula-se um coeficiente de mérito (CM) para cada localidade;
6. Se CM >1 escolhe-se a localidade 2 pois os custos são relativamente
menos significantes.
Localização de instalação única
Método dos momentos
Ponderar um determinado centro (cidade) contra os demais centros
existentes em uma determinada região geográfica
Para cada centro, calcula-se o momento que as demais cidades
somadas possuem
Fórmula: M=C x Q x D
Momento = Custo unitário de transporte x Quantidade x Distância
O centro que tiver a menor soma de momentos será o escolhido
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Método dos momentos - Exemplo
Em um estudo de localização industrial foi selecionada uma região que
abrange as cidades A, B, C e D. Dado que os demais fatores de
localização não favorecem nenhuma das cidades com relação às
outras, determinar a localização de mínimo custo de transporte.
Supõe-se que o custo unitário de transporte é o mesmo para qualquer
tipo de carga transportada e é independente da origem ou do destino
da carga, sendo igual a R$2,00/t.km transportado.
Método dos momentos - Exemplo
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Método dos momentos - Exemplo
A: R$ 2,00 x 3t x 100km + 2 x 5 x 400 + 2 x 5 x 200 = R$ 6.600,00
B: R$ 2,00 x 10t x 100km + 2 x 5 x 300 + 2 x 5 x 150 = R$ 6.500,00
C: R$ 2,00 x 10t x 400km + 2 x 3 x 300 + 2 x 5 x 450 = R$ 14.300,00
D: R$ 2,00 x 10t x 200km + 2 x 3 x 150 + 2 x 5 x 450 = R$ 9.400,00
Localização de instalação única
Método do ponto de equilíbrio
São comparadas diferentes localidades em função dos custos totais
de operação (custos fixos + custos variáveis)
Exemplo
• Custo Total de A (em R$·1000) = 120 + 64 x 20 = R$ 1.400,00
• Custo Total de B (em R$·1000) = 300 + 25 x 20 = R$ 800,00
• Custo Total de C (em R$·1000) = 400 + 15 x 20 = R$ 700,00
Localidade Custos fixos por ano Custo variável unitário
A R$ 120.000,00 R$ 64,00
B R$ 300.000,00 R$ 25,00
C R$ 400.000,00 R$ 15,00
Qual o resultado para 20.000 unidades?
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Localização de instalação única
Método do ponto de equilíbrio
São comparadas diferentes localidades em função dos custos totais
de operação (custos fixos + custos variáveis)
Exemplo
• Custo Total de A (em R$·1000) = 120 + 64 x 20 = R$ 1.400,00
• Custo Total de B (em R$·1000) = 300 + 25 x 20 = R$ 800,00
• Custo Total de C (em R$·1000) = 400 + 15 x 20 = R$ 700,00
Localidade Custos fixos por ano Custo variável unitário
A R$ 120.000,00 R$ 64,00
B R$ 300.000,00 R$ 25,00
C R$ 400.000,00 R$ 15,00
Método do ponto de equilíbrio - Exemplo
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Método da Mediana
Dados básicos para o modelo:
As coordenadas verticais e horizontais dos mercados/instalações
existentes;
As cargas que devem ser movidas de/para cada instalação/
mercado.
Hipótese fundamental:
“As cargas se movimentam por caminhos verticais e horizontais.”
Método da Mediana
Passos:
1. Somar as cargas que devem ser deslocadas e determinar sua
mediana;
2. Encontrar as coordenadas horizontais e verticais;
3. O Custo Total é calculado da seguinte forma:
Em que:
Vi = Carga movimentada de/para a localidade “i”;
ci = Custo de transporte
d = Distâncias horizontal (h) e vertical (v) do ponto “i”.
i
ivhii
ddcVCT
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Localização de instalação única
Método do centro de gravidade
Avaliação do local de menor custo para a instalação, considerando o
fornecimento de matéria-prima e os mercados consumidores
Fórmula
ou =
X Y
volume*e transportde
volume*distância*e transportde
custo
custo
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Localização de instalação única
Método do centro de gravidade – Exemplo
Km 500 M1 P1 P2
400 M2 P3
300 P4
200
100 P5 M3
0 100 200 300 400 500
Dados
Local Qtde.
(t)
CT
($/t.km)
LH LV
M1 200 3 100 500
M2 400 2 200 400
M3 300 2 500 100
P1 150 4 400 500
P2 300 3 500 500
P3 50 5 300 400
P4 250 4 100 300
P5 50 3 100 100
Localização de instalação única
Método do centro de gravidade – Exemplo
= (200 x 3 x 100 + 400 x 2 x 200 +...+ 50 x 3 x 100) /
(200 x 3 + 400 x 2 +...+ 50 x 3)
= 1.400.000/4.900 = 285,7
= (200 x 3 x 500 + 400 x 2 x 400 +...+ 50 x 3 x 100) / (200 x
3 + 400 x 2 +...+ 50 x 3)
= 1845.000/4.900 = 376,5
X
Y
X
Y
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Localização de instalação única
Método do centro de gravidade exato
A localização do centro de gravidade exato é dado pelas equações:
Onde k é o fator de escala do mapa (ou coordenada cartesiana) ex: 1cm=25km
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Função objetivo
Minimização da soma das distâncias entre os centros dos
pontos de consumo e o centro de distribuição, reduzindo o
custo total de transporte
n
i
id
1
min
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Resolução:
1. Organize em uma
tabela os valores das
coordenadas X e Y para
cada ponto i.
2. Estime a localização
inicial da Instalação,
desprezando a
distância di,
desconhecida.
3. calcule as distâncias
di que separam a
instalação,(coorde
nadas obtidas na
etapa 2), aos centróide
de cada ponto de
produção e demanda
i. (escala k = 1:10)
Continuando o problema anterior, agora será feita a primeira iteração para
recalcular as coordenadas de localização da instalação.
4. Para recalcular as
coordenadas X e Y, deve-se
substituir di nas equações:
5. Recalcular uma nova di
através da equação:
6. Recalcular o novo custo
total.
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Utilizando o módulo COG do software LOGWARE, verifica-se que quase não
ocorre alterações após a 11ª iteração.
Limitações oriundas das suposições simplificadoras do
modelo:
1- Volumes de demanda presumidamente concentrados no
ponto do centro de gravidade.
2- Localização baseada apenas nos custos variáveis. Não analisa
os custos de capital (terreno, mão-de-obra, estoque,etc)
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3- Os custos totais de transporte são presumidos aumentando
linearmente com a distância. Na prática custos fixos e
variáveis variam com a distância.
4- As rotas são presumidas como linhas retas. Em rodovias
deve-se aumentar em 21%; 24% em ferrovia e 41% na
cidade.
5- O modelo não é dinâmico. Não encontra soluções que
reflitam mudanças futuras nas receitas ou nos custos. É
estático.
Há diversas questões básicas de planejamento
1. Quantos armazéns devem estar na rede logística? Que
tamanho eles devem ter, e onde devem estar localizados?
2. Quais clientes devem ser designados para um armazém?
Quantos armazéns devem ser designados a cada planta,
fornecedor ou porto?
3. Quais produtos devem ser estocados em cada armazém?
Quais produtos devem ser embarcados diretamente das
plantas, dos fornecedores ou dos portos aos clientes?
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Localização de instalações múltiplas
Métodos exatos:
Abordagem de múltiplo centro de gravidade
Problema de multilocalização - adaptação
Visualize as coordenadas dos pontos de origem e destino
Separe estes pontos em conglomerados por agrupamentos de pontos
que estão próximos entre si
Localize uma fábrica em cada conglomerado pelo método do centro de
gravidade exato
Crítica: todas as alternativas devem ser avaliadas (método
que envolve subjetividade)
Abordagem de múltiplos centros de gravidade
MULTICOG - Exemplo
Suponha que tenhamos um produto químico sendo enviado, de
armazéns pela rede rodoviária, a 10 mercados
Localize dois armazéns, de modo que os custos anuais de transporte
sejam minimizados
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Localização de instalações múltiplas
Métodos exatos
Programação linear inteira combinada
Abordagem P-mediana
Vantagem: considera também os custos fixos (investimentos e/ou
custos fixos anuais)
Os pontos de demanda e oferta são localizados por coordenadas
As instalações são limitadas a estarem entre estes pontos
Programação linear inteira combinada
F.O.: min
S.A:
1.
2.
3.
4. (opcional)
5. (opcional)
11 1
****
j
jj
i j
ijijii yFxdRVZ
1
1
j
ijx ni ,...,2,1
jij yx
mj ,...,2,1
Binárioyj
Binárioxij
py
i
j
1
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Programação linear inteira combinada
P-MED – Exemplo:
A Environmente Plus incinera produtos químicos tóxicos usados em
vários processos de manufatura.
Esses produtos químicos são transportados de 12 áreas de mercado
em torno do país para seus incineradores para a eliminação.
A companhia fornece o transporte, devido ao equipamento especial
e aos procedimentos de manuseio necessários.
Os serviços de transporte são contratados a um custo de $1,30 por
milha, e os caminhões são completamente carregados com 300 cwt.
As viagens são de ida e volta de um incinerador.
Obs.: 1 ton. = 20 cwt
Programação linear inteira combinada
P-MED – Exemplo:
Logo, a taxa efetiva de transporte =
$1,30/milha x 2/300 cwt = $0,0867/cwt/milha
As áreas metropolitanas de Baltimore, Memphis e
Minneapolis não permitirão os incineradores e, portanto, não
são consideradas como localizações candidatas
Pergunta: Se cinco localizações podem ser usadas, quais
seriam elas?
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Localização de instalações múltiplas
Métodos de simulação
Não garantem uma solução matemática ótima, e sim uma
solução quase ótima
Refere-se a uma representação matemática de um sistema
logístico por demonstrações algébricas e lógicas que
podem ser manipuladas com a ajuda de um computador
Avalia o impacto de várias configurações
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Localização de instalações múltiplas
Métodos heurísticos
Não garantem uma solução ótima, mas sim uma solução
satisfatória;
Benefícios de tempos de processamento de computador e
necessidades de memória razoável
São chamados de regras que guiam a resolução do problema
Regras: são uma consequência de discernimento sobre o processo
de solução
Boas soluções são obtidas rapidamente de numerosas alternativas
Localização de instalações múltiplas
Métodos heurísticos
Avaliação seletiva
Um procedimento heurístico pode ser desenvolvido a partir de um
método já aplicado, como o método de centro de gravidade
múltiplo
Custos adicionais podem ser utilizados para criar um custo total mais
representativo
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Avaliação seletiva
Exemplo do MULTICOG
Suponha que tenhamos um produto químico sendo enviado, de
armazéns e pela rede rodoviária, a 10 mercados
Quantos armazéns são necessários, onde eles devem estar
localizados e quais mercados devem ser atribuídos a cada armazém?
Há uma despesa fixa anual para cada armazém de $2.000.000
Todos os armazéns têm capacidade suficiente para manusear toda
a demanda do mercado
O montante de estoque no sistema logístico é estimado em:
onde N é o número de armazéns na rede
4
00,000.000.6$
N
Avaliação seletiva
Número de Custo do Custo Custo do Custo
armazéns transporte ($) fixo ($) estoque ($) Total ($)
1 41409628 2000000 1500000 44909628
2 25989764 4000000 2121320 32111084
3 16586090 6000000 2598076 25184166
4 11368330 8000000 3000000 22368330
5 9418329 10000000 3354102 22772431
6 8032399 12000000 3674235 23706634
7 7478425 14000000 3968627 25447052
8 2260661 16000000 4242641 22503302
9 948686 18000000 4500000 23448686
10 0 20000000
4743416 24743416
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Localização de instalações múltiplas
Métodos heurísticos
Programação linear guiada
É comum que os procedimentos heurísticos incluam a
programação linear como parte da metodologia de solução
Procedimentos heurísticos podem ser empregados para guiar a
programação linear
Ex.: custos de estoque não lineares podem ser inclusos no modelo
Exemplo: Considere o seguinte problema de localização de
produto único com custos fixos de armazém e custos de estoque
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Programação Linear Guiada
Primeiro passo
Construir uma matriz formatada como problema de transporte
da programação linear
O processo heurístico é guiado pela maneira como as células de custo
entram na matriz
Fluxos iniciais precisam ser presumidos
Custos: Produção, Transporte de entrada, Manuseio, Fixo, Transporte
de Saída, Manutenção de Estoque
Armazéns Clientes Capacidades
das Plantas
e dos
Armazéns W1 W2 C1 C2 C3
Plantas
P1
4 9 99 99 99
60.000
60.000
P2
8 6 99 99 99
999.999
140.000
Armazéns
W1
0 99 9,7 8,7 10,7
60.000
60.000
W2
99 0 8,2 7,2 8,2
999.999
50.000 40.000 50.000
Capacidade
do Armazém
e Demanda
do Cliente
60.000 999.999 50.000 100.000 50.000
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Armazéns
W1 W2
Plantas
P1
4 9
60000
P2
8 6
140000
Custos de produção e transporte entre plantas e armazéns –
lineares
São lançados nas células planta-armazém diretamente
Exemplo
Fluxo entre P2 e W1
Custo produção + transporte
$4/cwt + $4/cwt = $8/cwt
Custos de manutenção de estoque + manuseio + transporte
+ custos fixos
Custos fixos e de manutenção de estoque
Não há taxas definidas
Custo Fixo
Toda a demanda flui através dele
CFanuais/demanda total do cliente
W1 = $100.000/200.000 cwt
W1 = $0,50/cwt
W2 = $400.000/200.000 cwt
W2 = 2,00/cwt
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Custo de Manutenção de Estoque
Depende n° armazéns e demanda de cada um
Custo de manutenção de estoque = 100 (fluxo)0,7
Processamento igual (demanda/2)
Taxa de manutenção do estoque
Custo estoque do armazém/processamento
ICi = K (fluxoi)a / fluxoi (K=100; a=0,7)
ICi = 100 {[(200.000/2)0,7] / (200.000/2)} = $3,2/cwt
Exemplo 02: W2 para C1
3,2 + 1 + 2 + 2,0 = $8,2/cwt
Exemplo 01: W1 para C1
3,2 + 2 + 4 + 0,5 = $9,7/cwt
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35
9,7 8,7 10,7
60000
8,2 7,2 8,2
50000 40000 50000
W1
W2
C1 C2 C3
Armazéns
W1 W2
Plantas
P1
4 9
60000
P2
8 6
140000
Rodada 01: TRANLP
W1 = 60.000
W2 = 140.000
As rodadas computacionais subsequentes utilizam os
processamentos do armazém da sua rodada prévia
Melhorar estimativas dos custos de manutenção de estoque por
unidade e dos custos fixos para um armazém
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Armazém Custo Fixo ($/cwt)
Custo de Manutenção de
Estoque ($/cwt)
W1
$100.000/60.000cwt
= 1,67
$100(60.000cwt)0,7/60.000cwt =
3,69
W2
$400.000/140.000cwt
= 2,86
$100(140.000cwt)0,7/140.000cwt =
2,86
C1 C2 C3
W1 11,36 10,36 12,36
W2 8,72 7,72 8,72
Cálculo das novas células Armazém-Cliente:
W1 para C1: 2+4+1,67+3,69 = $11,36
W2 para C1: 1+2+2,86+2,86 = $8,72
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C1 C2 C3
W1 0 0 0
W2 50.000 100.000 50.000
Armazéns
W1 W2
Plantas
P1
4 9
P2
8 6
200000
Toda a produção está na planta 02
Todo o produto deve ser estocado no armazém 02
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Armazém 2 (200.000 cwt)
Tipo de custo
Produção: 200.000 x 4 = 800.000
Transporte de entrada: 200.000 x 2 = 400.000
Transporte de saída
50.000 x 2 = 100.000
100.000 x 1 = 100.000
50.000 x 2 = 100.000
Fixo: 400.000
Manutenção de estoque: 100(200.000)0,7 = 513.714
Manuseio: 200.000 x 1 = 200.000
Total dos custos: $2.613.714
Os modelos de localização discutidos até aqui não fornecem
padrões de localização ótima ao longo do tempo
Os padrões de demanda e de custo deslocam-se no tempo
A configuração de redes ótimas é uma questão de mudanças
de uma configuração para outra através do horizonte de
planejamento
De forma a manter uma configuração ótima ao longo do tempo
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As melhores localizações de armazém podem ser
encontradas usando-se as circunstâncias atuais e aquelas
projetadas para o futuro
A melhor configuração da rede atual pode ser encontrada e
implementada
A cada ano, após os dados se tornarem disponíveis, a nova melhor
configuração é encontrada
Se as economias de localização entre a nova configuração e a anterior
forem maiores do que os custos associados com a mudança, esta deve
ser considerada
Um caminho de configuração ótima pode ser encontrado ao longo do
tempo
• EXEMPLO
Suponha que tenhamos um problema como o mapa a seguir.
Uma planta de Granville embarca através de um único
armazém para vários mercados em Arlington, Concordia,
Stanton, Morton e Chardon. Há a projeção que, ao longo do
tempo, a demanda aumentará para o oeste. As localizações
do centro de gravidade para cada ano, nos próximos 5 anos,
estão representadas pelos pontos A, B, C, D e E.
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Alternativas
de
Localização
do Armazém
Anos a partir do atual
1º 2º 3º 4º 5º
A $194.000 $356.100 $623.200 $671.000 $1.336.000
B 176.500 372.000 743.400 750.000 1.398.200
C 172.300 344.700 836.400 862.200 1.457.600
D 166.700 337.600 756.100 973.300 1.486.600
E 159.400 303.400 715.500 892.800 1.526.000
Mudança de um local para o outro em qualquer ano: $100.000
Custo de Capital: 20% ao ano
Descobrir melhor plano localização/relocalização
Técnica de Programação Dinâmica => 5 x 5 = 25 possibilidades
18/03/2012
41
Começo do ano 05: $100.000/(1+ 0,20)4 = $48.225
Começo do ano 04: $100.000/(1+ 0,20)3 = $57.870
Começo do ano 03: $100.000/(1+ 0,20)2 = $69.444
Começo do ano 02: $100.000/(1+ 0,20)1 = $83.333
Começo do ano 01: $100.000/(1+ 0,20)0 = $100.000
P5 (A) =
Alternativa
x
Lucro da
localização
Custo de
mudar
= Lucro Líquido
A R$ 1.336.000,00 R$ - = R$ 1.336.000,00
B R$ 1.398.200,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.349.975,00
C R$ 1.457.600,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.409.375,00
D R$ 1.486.600,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.438.375,00
E R$ 1.526.000,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.477.775,00
Alternativa X = Lucro Localização – Custo Mudança + Lucros
Acumulados
18/03/2012
42
P5 (B) =
Alternativa
x
Lucro da localização Custo de mudar = Lucro Líquido
A R$ 1.336.000,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.287.775,00
B R$ 1.398.200,00 R$ - = R$ 1.398.200,00
C R$ 1.457.600,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.409.375,00
D R$ 1.486.600,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.438.375,00
E R$ 1.526.000,00 R$ 48.225,00 = R$ 1.477.775,00
Alternativa X = Lucro
Localização – Custo Mudança + Lucros
Acumulados
P4 (C)
=
Alternativa
x
Lucro da
localização
Custo de
mudar
+
Lucros
acumulados
= Lucro Líquido
A R$ 671.100,00 R$ 57.870,00 + R$ 1.477.775,00 = R$ 2.091.005,00
B R$ 750.000,00 R$ 57.870,00 + R$ 1.477.775,00 = R$ 2.169.905,00
C R$ 862.200,00 R$ - + R$ 1.477.775,00 = R$ 2.339.975,00
D R$ 973.300,00 R$ 57.870,00 + R$ 1.486.600,00 = R$ 2.402.030,00
E R$ 892.800,00 R$ 57.870,00 + R$ 1.526.000,00 = R$ 2.360.930,00
Alternativa X = Lucro Localização – Custo Mudança + Lucros
Acumulados
18/03/2012
43
P3 (D)
=
Alternativa
x
Lucro da
localização
Custo de
mudar
+
Lucros
acumulados
= Lucro Líquido
A R$ 623.200,00 R$ 69.444,00 + R$ 2.402.030,00 = R$ 2.955.786,00
B R$ 743.400,00 R$ 69.444,00 + R$ 2.402.030,00 = R$ 3.075.986,00
C R$ 836.400,00 R$ 69.444,00 + R$ 2.402.030,00 = R$ 3.168.986,00
D R$ 756.100,00 R$ - + R$ 2.459.900,00 = R$ 3.216.000,00
E R$ 715.500,00 R$ 69.444,00 + R$ 2.418.800,00 = R$ 3.064.856,00
Alternativa X = Lucro Localização – Custo Mudança + Lucros
Acumulados