Avaliação de modelos de previsão de séries temporais, aplicado às despesas de uma prefeitura no interior do Ceará

Autores

DOI:

https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i2.47358

Palavras-chave:

Machine Learning, Previsão, Modelos estatísticos, Planejamento de recursos

Resumo

Para atender às complexas necessidades de planejamento financeiro de municípios com alta volatilidade nos gastos, como os do interior do Ceará, é necessário possuir modelos preditivos capazes de projetar despesas e otimizar recursos de maneira precisa. O comparativo entre os modelos Auto ETS e Auto ARIMA no desempenho de previsões de despesas foi o questionamento central deste estudo, que verificou os resultados usando dados históricos de 2018 a 2023. As métricas de avaliação correspondem a MAE, RMSE, MSE, MAPE, R² e correlação, associação a análises qualitativa de modelos. Os resultados, nesse sentido, apontam a melhor performance do Auto ETS em erros absolutos, com MAE de 21.510.499,88 e RMSE de 27.275.560,60 e explicação da variância com R² de 0,9139. Enquanto isso, o Auto ARIMA apresenta a melhor precisão relativa, com MAPE = 23,63%. No entanto, os dois modelos têm correlação extremamente elevada, acima de 0,97, entre os valores reais e previstos. Ao testar as previsões, os modelos capturaram os padrões históricos, demonstrando alta aderência aos valores reais. Para o intervalo de previsão de 2024 a 2025, as estimativas mantiveram os padrões e variações sazonais em conformidade com o passado; o Auto ETS suavizou os picos mais extremos e se mostrou mais confiável; ao mesmo tempo que o Auto ARIMA lidou melhor com as pequenas variações contribuindo para o planeamento financeiro da cidade.

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Biografia do Autor

  • José Wivo Gomes, Universidade Regional do Cariri – URCA

    Bacharel em Engenharia de Produção Mecânica pela Universidade Regional do Cariri - URCA, Juazeiro do Norte - CE. http://lattes.cnpq.br/2352096386733315

  • João Evangelista Dantas dos Santos, Universidade Regional do Cariri – URCA

    Possui Doutorado e Mestrado em Engenharia de Transportes pela Universidade Federal do Ceará (UFC), com foco em Planejamento e Operação de Sistemas de Transportes, especialmente nas áreas de Logística e Transporte de Carga, analisando a vulnerabilidade de redes viárias urbanas e as emissões de CO#8322;. É especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho pelo Centro Universitário Dr. Leão Sampaio (UNILEÃO) e graduado em Engenharia de Produção Mecânica pela Universidade Regional do Cariri (URCA).Atualmente, é professor e coordenador do curso de Engenharia de Produção Mecânica na URCA e atua como professor e mentor do curso Técnico em Logística no Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI). Possui experiência como professor e coordenador de cursos de Engenharia e Tecnologia no Centro Universitário Católica de Quixadá (20172020) e na Escola Grau Técnico (20212022), com amplo conhecimento em ensino técnico e superior, além de mentoria acadêmica. http://lattes.cnpq.br/9937814295328408

  • Rodolfo de Sousa Santos, Universidade Regional do Cariri – URCA

    Doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Estadual Paulista - UNESP/FEG - Campus de Guaratinguetá na área de Dinâmica dos Corpos Rígidos, Elásticos e Plásticos. Mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal da Paraíba - UFPB na área de Automação e Controle de Sistemas. Graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal da Paraíba - UFPB. Atualmente é professor Associado O da Universidade Regional do Cariri (URCA). Tem experiência na área Engenharia Mecânica com ênfase nos seguintes temas: Vibrações Mecânicas, Isolamento de Vibrações, Controle de Processos, Arranjo Físico e Instalação, Dinâmica e controle de sistemas, Manutenção Preditiva e Processamento de Sinais. http://lattes.cnpq.br/1769103030795618

Referências

Box, G. E., Jenkins, G. M., Reinsel, G. C., & Ljung, G. M. (2015). Time series analysis: forecasting and control.

Brockwell, P. J. & Davis, R. A. (Eds.). (2002). Introduction to time series and forecasting. New York, NY: Springer New York.

Vergara, S. H. C. & Almeida, C. V. L. de. (2003). Propostas para uma gestão pública municipal efetiva. FGV Editora.

Chatfield, C. & Xing, H. (2019). The analysis of time series: an introduction with R. Chapman and hall/CRC.

Creswell, J. W. (2014). Research design: Qualitative, quantitative, and mixed methods approaches (4th ed.). SAGE Publications.

Denhardt, R. B. & Denhardt, J. V. (2003). The new public service: Serving, not steering (2nd ed.). M.E. Sharpe.

Ferreira, M. T. N., Silva, D. J. V. da, Santos, A. M. N. dos, Henrique, T. G., Tavares, V. H. N. D., & Santana, W. J. de. (2024). Gestão pública e desenvolvimento sustentável. Brazilian Journal of Development, 10(8), e71884-e71884.

Draper, N. R. & Smith, H. (1998). Applied regression analysis (Vol. 326). John Wiley & Sons.

Enders, W. (2008). Applied econometric time series. John Wiley & Sons.

Field, A. (2024). Discovering statistics using IBM SPSS statistics. Sage publications limited.

Hastie, T. (2009). The elements of statistical learning: data mining, inference, and prediction.

Holt, C. C. (2004). Forecasting seasonals and trends by exponentially weighted moving averages. International journal of forecasting, 20(1), 5-10.

Hyndman, R. J. & Athanasopoulos, G. (2021). Forecasting: Principles and practice (3rd ed.). OTexts. https://otexts.com/fpp3/

Hyndman, R. J. & Khandakar, Y. (2008). Automatic time series forecasting: The forecast package for R. Journal of Statistical Software, 27(3). https://doi.org/10.18637/jss.v027.i03

James, G., Witten, D., Hastie, T., & Tibshirani, R. (2013). An introduction to statistical learning: With applications in R. Springer.

Makridakis, S., Spyropoulos, M., Assimakopoulos, V., & Nikolaidis, E. (2018). Statistical and machine learning forecasting methods: Concerns and ways forward. PLOS ONE, 13(3), 1-26. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0194889

Makridakis, S., Wheelwright, S. C., & Hyndman, R. J. (2003). Forecasting methods and applications (3rd ed.). Wiley.

Morettin, P. A. & Toloi, C. M. C. (2006). Análise de séries temporais (2nd ed.). Blucher.

Pereira, L. C. B. (1998). Reforma do Estado para a cidadania: a reforma gerencial brasileira na perspectiva internacional. Editora 34.

Shumway, R. H. & Stoffer, D. S. (2017). Time series analysis and its applications: With R examples (4th ed.). Springer.

Silva, M. C., Santos, P. R., & Almeida, J. F. (2020). Portal de Transparência como ferramenta de controle social: Uma análise do período de 2018 a 2020. Revista Gestão Pública, 12(4), 23-45.

Willmott, C. J. & Matsuura, K. (2005). Advantages of the mean absolute error (MAE) over the root mean square error (RMSE) in assessing average model performance. Climate Research, 30, 79-82.

Winters, P. R. (1960). Forecasting sales by exponentially weighted moving averages. Management Science, 6(3), 324-342. https://doi.org/10.1287/mnsc.6.3.324

Publicado

25.04.2025

Edição

Seção

ENGENHARIA ECONÔMICA

Como Citar

Gomes, J. W., Santos, J. E. D. dos, & Santos, R. de S. (2025). Avaliação de modelos de previsão de séries temporais, aplicado às despesas de uma prefeitura no interior do Ceará . Brazilian Journal of Production Engineering, 11(2), 36-58. https://doi.org/10.47456/bjpe.v11i2.47358

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