O IMPACTO DOS VEÍCULOS FLEX-FUEL SOBRE O MERCADO DE
COMBUSTÍVEIS NO BRASIL
[email protected]
APRESENTACAO ORAL-Comercialização, Mercados e Preços
FELIPPE CAUÊ SERIGATI; LEONARDO BAPTISTA CORREIA; BRUNO BENZAQUEN
PEROSA.
ESCOLA DE ECONOMIA DE SÃO PAULO (EESP/FGV-SP), SÃO PAULO - SP - BRASIL.
O IMPACTO DOS VEÍCULOS FLEX-FUEL SOBRE O MERCADO DE
COMBUSTÍVEIS NO BRASIL
THE IMPACT OF THE FLEX-FUEL TECHNOLOGY ON THE BRAZIL FUEL
MARKET
Grupos de Pesquisa: Comercialização, Mercados e Preços
Resumo
A introdução de veículos flex-fuel permitiu que os consumidores tivessem maior poder de
escolha na hora de abastecer. Como consequência, houve uma mudanca no mercado de
combustíveis no Brasil. Este artigo se propõe a analisar o impacto da introdução da tecnologia
flex sobre as elasticidades-preço e cruzada da demanda entre o álcool hidratado e a gasolina.
Foram estimadas simultaneamente por 3SLS as curvas de demanda e de oferta de álcool
hidratado, bem como a curva de demanda por açúcar. Os resultados sugerem que houve um
aumento significativo na elasticidade-preço da demanda do álcool hidratado e na elasticidade
cruzada entre o álcool e a gasolina. Portanto, conclui-se que a introdução de veículos flex-fuel
aumentou o grau de substitubilidade entre os dois combustíveis.
Palavras-chave: Elasticidades, Etanol, Flex fuel , Demanda, Açúcar
Abstract
The flex-fuel technology allowed consumers to choose between ethanol and gasoline at the
moment they fuel the car. As a consequence, there was a change on the fuels market in Brazil.
This paper aims to analyze the impact of the introduction of flex technology on the priceelasticity and cross elasticity for demand of gasoline and ethanol. The supply and demand for
hydrated alcohol and sugar were simultaneously estimated by 3SLS. The results suggested an
increase on the price-elasticity of alcohol and on the cross elasticity. Therefore, this paper
concludes that flex-fuel vehicles increased the substitutability of gasoline and alcohol in
Brazil.
Key words: Elasticity, Ethanol, Flex-Fuel Technology, Demand, Sugar
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1. Introdução
Com o advento dos carros flex-fuel em março de 2003, inicia-se uma mudança no
perfil do consumo de combustíveis automotivos no Brasil. A introdução de carros flex
permitiu que o consumidor pudesse escolher, toda vez que fosse abastecer, qual mistura de
álcool hidratado/gasolina é mais vantajosa; antes, o consumidor só podia escolher o
combustível a ser utilizado em seu veículo no momento da compra do automóvel. Desde
então, a venda de veículos flex tem crescido a taxas elevadas. De acordo com os dados da
Anfavea, em 2009, os veículos flex foram responsáveis por 95,4% das vendas de automóveis
no país.
Uma vez que o consumidor passa a ter maior poder de arbitragem no momento em que
vai abastecer seu veículo, espera-se que as curvas de demanda do etanol e da gasolina, bem
como suas respectivas elasticidades-preço e cruzada da demanda, se modifiquem, tendo em
vista o aumento da substitutibilidade de curto prazo entre os dois combustíveis, o que, por sua
vez, alteraria o funcionamento deste mercado. A capacidade de fixação de preço dos
produtores e vendedores desses bens passa a estar condicionada pelo preço do bem substituto
que poderia tomar parte do mercado caso haja um diferencial preço/eficiência significativo.
A introdução da tecnologia flex, com o respectivo crescimento das vendas de veículos
que adotam tal tecnologia, promoveu um forte crescimento na demanda por álcool hidratado1.
De acordo com os números da ANP, enquanto a venda de álcool anidro respondia, em
dezembro de 2002, por 62% do volume total de etanol ofertado, em fevereiro de 2010, esta
participação foi de 24,5%.
Apesar de diversos estudos já terem analisado a relação entre a demanda de gasolina e
de etanol no Brasil (Alves e Bueno, 2003; Burnquist e Bacchi, 2002), poucos trabalhos se
dedicaram a entender o impacto que a introdução de carros flex teve sobre a elasticidadepreço e cruzada da demanda entre estes combustíveis (Bacchi, 2005; Nappo, 2007;
Schünemann, 2007). Parte disso pode ser explicado pelo reduzido número de observações
disponíveis devido a recente introdução desta nova tecnologia.
Sob tais considerações, este artigo se propõe a analisar o impacto da introdução dos
carros flex sobre a relação entre a demanda de álcool hidratado e a de gasolina. Por meio de
modelos econométricos, buscou-se quantificar a mudança na elasticidade-preço da demanda
do álcool hidratado e na elasticidade-cruzada da demanda entre gasolina e álcool hidratado
devido à entrada de veículos flex no mercado.
Outras questões relativas ao mercado de etanol, como sua relação com o mercado de
açúcar doméstico e internacional, ainda se mostram pouco exploradas. Como os produtores de
etanol têm a opção de redirecionar parte de sua produção de combustível para a produção de
açúcar, a cotação do açúcar pode afetar a oferta e o preço do álcool hidratado. Visando
complementar esta literatura, este estudo, além de modelar simultaneamente as curvas de
oferta e demanda por álcool hidratado, também irá considerar o impacto do açúcar sobre o
equilíbrio deste mercado.
3
De acordo com BNDES e CGEE (2008), etanol é um tipo de álcool obtido a partir da fermentação da sacarose da cana-deaçúcar. Este álcool pode ser anidro ou hidratado. O primeiro é utilizado como aditivo que é adicionado à gasolina. O segundo
é consumido como combustível de veículos automotores movidos a álcool ou com motores flex-fluel.
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A estimação das elasticidades por meio de um maior número de técnicas traz reflexões
importantes acerca das relações de substituição e dependência entre o etanol e a gasolina na
matriz energética brasileira. Tal informação pode ser considerada tanto na implementação de
uma estratégia nacional de segurança energética (Pinto e Bicalho, 2007), quanto na orientação
de países que planejam adotar essa tecnologia e o etanol como combustível alternativo. A
menor dependência dos derivados do petróleo pode ser apontada como mais uma vantagem
do uso do etanol.
Este artigo está dividido em cinco seções, incluindo esta introdução. Na seção
seguinte, será apresentada uma revisão da literatura existente sobre o tema no Brasil e no
exterior. A terceira seção apresentará a descrição dos modelos e das variáveis utilizadas nos
testes econométricos. Na sequência, serão apresentados os principais resultados obtidos e, por
fim, na última seção, serão discutidos os principais resultados e será apresentada uma
proposta de novas pesquisas na área.
2.
Revisão de Literatura
A grande importância da gasolina na matriz energética mundial tem despertado o
interesse de pesquisadores em analisar as características da demanda por este combustível em
diversos países. Segundo Dahl e Sterner (1991), a maioria dos trabalhos que trata da demanda
por gasolina utilizou técnicas de co-integração de séries temporais para estimar elasticidadespreço e renda da demanda, por meio de uma equação “duplo log” do consumo de gasolina em
função do preço e da renda dos consumidores. Alguns estudos consideram essas variáveis de
forma contemporânea ou defasada, como é o caso de Hsing (1990), que analisa o consumo de
gasolina nos EUA como função do preço da gasolina, da renda per capita e do consumo do
combustível no período anterior.
O levantamento de Dahl e Sterner (1991) também indica a existência de modelos que
consideram outras técnicas, tais como o estoque, idade e eficiência (distância/litro) de
automóveis como variáveis explicativas da demanda por gasolina. Bentzen (1994) analisou a
demanda por gasolina na Dinamarca de 1948 a 1991 considerando tais variáveis. Outros
trabalhos semelhantes foram feitos em outros países, como Rodrigues (2006) que estimou a
demanda por gasolina na República Dominicana com dados trimestrais de 1997 a 2006. Neste
ponto, é interessante ressaltar que a maioria dos estudos que aplicaram a técnica de cointegração utilizou séries mensais.
No Brasil, a experiência pioneira com o etanol de cana-de-açúcar em grande escala
motivou pesquisadores a tentarem entender como a disponibilidade de um substituto da
gasolina poderia afetar a elasticidade-preço da demanda e a elasticidade-renda. Como
consequência, observam-se diversos estudos que analisam a demanda por gasolina inserindo a
oferta e o preço do etanol como variáveis explicativas (Alves e Bueno, 2003; Burnquist e
Bacchi, 2002; Bacchi, 2005). Estes pesquisadores buscaram estimar o impacto que a
existência do etanol teve sobre a elasticidade-preço e renda da gasolina no mercado nacional.
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Encontram-se na literatura vários trabalhos que analisam o impacto do etanol antes da
introdução dos automóveis flex. Entre eles, destaca-se o estudo de Alves e Bueno (2003) que
calculou a elasticidade-preço cruzada entre estes combustíveis no Brasil de 1974 a 1999. Os
autores concluem que o álcool é um substituto muito imperfeito da gasolina. Como a amostra
não capta a introdução dos carros flex, não é possível fazer afirmações sobre o impacto desta
tecnologia sobre a relação de substituição da gasolina e do álcool. Sobre a transmissão de
preços de um combustível para o outro, Alves e Bueno (2003) também concluem que somente
o preço da gasolina teria impacto significante sobre o preço do álcool hidratado; o caminho
inverso, isto é, o impacto de uma variação do preço do álcool hidratado sobre o preço da
gasolina, não se mostrou significativo.
Conclusão semelhante também foi obtida por Roppa (2005) que analisou a demanda
por gasolina no Brasil de 1979 a 2000. Segundo a análise desta autora, apesar do álcool ser
um substituto da gasolina no longo prazo, esta relação de substituição ainda era bastante
imperfeita no período analisado. Vale mencionar que todos os estudos citados acima têm
como variável dependente o preço/a quantidade de gasolina, sendo que o preço e a quantidade
do etanol só são introduzidos na modelagem como variáveis dependentes.
Outro ponto importante sobre a modelagem da oferta e demanda por etanol se refere à
influência exercida pelo mercado de açúcar sobre o mercado deste combustível. Da mesma
forma que os consumidores podem optar pelo tipo de combustível na hora de abastecer, os
usineiros podem escolher, ao menos parcialmente, entre direcionar sua produção para o
açúcar ou para o etanol com relativa simplicidade. Assim, os preços do açúcar no mercado
interno e externo poderiam afetar a quantidade ofertada de etanol, o que traz maior
complexidade à analise do mercado deste combustível no Brasil.
Contudo, a análise do mercado internacional de açúcar apresenta grande complexidade
devido às políticas de subsídios e cotas de importação utilizadas na União Européia e nos
EUA. Tal fato dificulta consideravelmente a análise das transações de açúcar entre países.
Também são observadas distorções nos preços deste produto no mercado brasileiro. Segundo
Rodrigues, Burnquist e Silveira (2004), apesar do Brasil ser o maior exportador mundial, não
há paridade de preços entre o mercado externo e o interno, sendo que este último apresenta,
com relativa frequência, cotações superiores. Com isso, há maior dificuldade para relacionar
movimentos no consumo mundial de açúcar com o preço pago ao produtor no Brasil, que, por
sua vez, poderia afetar a oferta de açúcar e, consequentemente, a oferta de etanol no mercado
interno.
Alguns estudos brasileiros também analisaram a elasticidade renda da gasolina e do
álcool hidratado. Bacchi (2005) apresenta resultados interessantes por meio de estimações
utilizando um VAR (vetor auto-regressivo), no qual foram consideradas as seguintes
variáveis: preço de álcool hidratado ao consumidor; preço de álcool hidratado ao produtor;
preço de gasolina C para o consumidor; preço de álcool anidro ao produtor; preço de açúcar
no mercado interno; preço de açúcar no mercado internacional e; renda.
Este estudo concluiu que a elasticidade renda da gasolina é bem superior a do álcool, o
que leva a autora a afirmar a existência de um efeito negativo do aumento da renda sobre o
consumo deste combustível. Ainda segundo a autora, o álcool hidratado seria um bem
inferior, pois é parcialmente substituído pela gasolina quando há elevação do poder aquisitivo.
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Tal resultado é bastante intrigante ao considerar que este estudo já conta com os carros flex
em sua amostra. Contudo, a autora conclui que ainda existe uma preferência dos
consumidores pela gasolina e, por isso, quando dispõem de poder aquisitivo maior, optam por
abastecer com uma proporção menor de álcool. Outra possível explicação é o fato deste
trabalho considerar em sua amostra um período muito curto após a introdução da tecnologia
flex (julho de 2001 a agosto de 2004).
Além das conclusões sobre a elasticidade renda de cada um desses combustíveis,
Bacchi (2005) estimou os mecanismos de transmissão de preços entre gasolina e álcool,
trazendo algumas reflexões sobre a relação de substituição destes combustíveis. A autora
verifica que variações no preço da gasolina têm efeito imediato e de grande magnitude sobre o
preço do álcool hidratado, o que evidencia o elevado grau de substituição do primeiro pelo
segundo. Segundo a autora, tal resultado indica que a prática de mistura gasolina-alcool
hidratado já estava bastante disseminada no período analisado. Porém, vale ressaltar que este
resultado já havia sido encontrado por Alves e Bueno (2003) utilizando dados anteriores a
introdução dos veículos flex.
Mais recentemente, com a grande expansão da frota de flex no parque automotivo
brasileiro, foram feitos estudos nos quais foi investigado o impacto desta tecnologia sobre as
elasticidades-preço e cruzada da demanda entre o álcool hidratado e a gasolina. Tais análises
buscam entender o grau de substituição entre estes combustíveis antes e depois da introdução
dos carros flex.
Nessa linha, destaca-se o trabalho de Nappo (2007) que analisou o efeito da introdução
dos flex sobre as elasticidades-preço, renda e cruzada no Brasil. As estimações foram feitas
assumindo o consumo de gasolina como variável dependente e considerando as seguintes
variáveis explicativas: preço real mensal da gasolina; renda real mensal per capita; preço real
mensal do álcool hidratado e; variável binária de inclinação associada ao preço da gasolina.
Esta ultima variável permitiu que fossem observadas as variações nas elasticidades com a
inserção da tecnologia flex. Contudo, o autor não considerou o preço e a quantidade de açúcar
em suas estimações. Nappo (2007) verifica um aumento da elasticidade-preço da gasolina
após 2003, fato que sugere um maior poder dos consumidores na escolha de combustíveis.
Como o preço do álcool hidratado não se mostrou significativo na equação de demanda da
gasolina, não foi possível obter a elasticidade cruzada entre álcool hidratado e gasolina. Por
fim, o autor lembra que a elevação da elasticidade-preço da gasolina indica a maior existência
de substitutos similares no mercado. Portanto, este resultado sugere que o álcool tenha se
tornado um substituto mais perfeito da gasolina após a introdução dos carros flex.
Outro estudo recente caminhou na mesma direção. Schünemann (2008) segue o
método proposto por Nappo (2007) ao inserir uma dummy para capturar a mudança de
inclinação devido à inserção dos carros flex. A autora utilizou o método de co-integração com
freqüência mensal e anual, inserindo outras variáveis explicativas para estimar o consumo da
gasolina. A autora fez várias regressões separadas com diferentes especificações de forma a
captar vários efeitos distintos. As principais variáveis utilizadas nestas estimações são:
consumo mensal per capita de gasolina C; produção industrial física mensal; preço médio
mensal da gasolina; frota de veículos; idade da frota; eficiência da frota; preço médio mensal
do álcool hidratado; preço médio mensal do GNV e; uma variável binária para captar o
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impacto do carro flex (inicio em janeiro de 2003). Além disso, acrescentou uma série de
variáveis dummies referentes aos meses do ano, de forma a captar questões de sazonalidade.
De forma geral, os resultados de Schünemann (2008) se mostraram coerentes com o
estudo de Nappo (2007) no que se refere ao impacto dos carros flex na relação de substituição
entre álcool hidratado e gasolina. A variável binária foi significativa nas regressões utilizando
dados mensais.
Apesar de trazerem grande contribuição para o entendimento do efeito da tecnologia
flex sobre o consumo da gasolina e do etanol, os trabalhos de Nappo (2007) e Schünemann
(2008) não consideram os impactos do mercado de açúcar sobre o mercado de combustíveis.
Considerando a hipótese de que a oferta de álcool hidratado pode ser impactada pelo
mercado de açúcar e vice-versa, surge o problema de equações simultâneas que precisa ser
corrigido a fim de garantir consistência das estimativas. Com este objetivo, o presente artigo
tratará o impacto do açúcar na oferta de álcool hidratado como endógeno, utilizando algumas
variáveis pré-determinadas para controlar o efeito que choques na demanda de açúcar
poderiam ter sobre a oferta deste combustível.
3.
Descrição do modelo e das variáveis utilizadas
A estimação da elasticidade-preço da demanda por etanol e da elasticidade cruzada da
gasolina foi feita por meio da estimação dos parâmetros da equação de demanda por etanol.
Caso a estimação fosse feita por mínimos quadrados ordinários (OLS), a estimativa seria
inconsistente devido ao reconhecido problema de viés de simultaneidade. Tal problema é
resultado da dificuldade de distinguir a quantidade de oferta da quantidade da demanda, ou
seja, nos dados é observada a seguinte relação:
Qoferta = Qdemanda
Uma conseqüência do problema de viés de seleção é a impossibilidade de
identificação dos parâmetros, afinal, como a quantidade observada é uma representação da
quantidade de equilíbrio (para cada preço), não é possível distinguir os choques de oferta dos
choques de demanda. Por fim, os parâmetros estimados por OLS não teriam interpretação
econômica alguma.
Para estimar consistentemente os parâmetros é necessário isolar os choques da
demanda dos choques de oferta. Isto é feito por meio da regressão em dois estágios (2SLS), a
qual torna os parâmetros identificáveis ao utilizar variáveis que sejam deslocadores da oferta e
deslocadores de demanda. Deslocadores de demanda representam as variáveis que estão
correlacionadas com a quantidade demandada e não correlacionadas com a quantidade de
oferta, enquanto os deslocadores de oferta estão correlacionados somente com a quantidade
ofertada. Os deslocadores também são chamados de variáveis pré-determinadas, ou variáveis
exógenas, e a estimação por 2SLS é possível somente quando existem mais variáveis
exógenas do que variáveis endógenas.
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Outra forma de estimar consistentemente a elasticidade se dá por meio de uma
regressão em 3 estágios (3SLS), cuja técnica é semelhante à regressão em dois estágios, mas
oferece o atrativo de utilizar a estimação da correlação dos resíduos entre as equações no
cálculo da variância dos coeficientes.
Para estimar os parâmetros da equação de demanda por álcool hidratado é necessário
descrever a equação de oferta do álcool hidratado. Como existe a hipótese de correlação entre
a oferta de hidratado e o preço do açúcar, será necessária a estimação de um sistema com as
três equações:
• Equação de oferta de álcool hidratado;
• Equação de demanda por álcool hidratado;
• Equação de demanda por açúcar.
No problema em questão existem três variáveis endógenas (preço de álcool hidratado,
quantidade de álcool hidratado e preço do açúcar). Para tornar possível a estimação
consistente dos parâmetros é necessário ter no mínimo três variáveis exógenas (uma para cada
equação), o que representaria que o problema está exatamente identificável (um deslocador
para cada variável endógena), e caso houver mais de uma variável exógena por equação, o
problema passa a ser sobre-identificado.
A seguir, são descritas cada uma das equações do sistema e as variáveis prédeterminadas escolhidas como deslocadores de cada curva:
Equação de oferta de etanol
Q hidrat = α 0 + α 1Phidrat + α 2 Psug + α 3 X 3 + α 4 X 4 + α 5 X 5 + α 6 X 6 + α 7 X 7 + α 8 X 8 + ε 1
Sendo:
• Qhidrat = Quantidade de álcool hidratado
• Phidrat = Preço de etanol
• Psug = Preço do açúcar
• X3 = Quantidade de álcool anidro;
• X4 = Proporção de carros flex e carros movidos a álcool;
• X5 = Preço de cana-de-açúcar recebido pelo produtor;
• X6 = Preço de cloreto de potássio;
• X7 = Preço de uréia;
• X8 = Preço de sulfato de amônia.
Equação de demanda por álcool hidratado
Phidrat = β 0 + β 1Q hidrat + β 2 Pgas + β 3 Z 3 + β 4 Z 4 + β 5 D × Q hidrat + β 6 D × Pgas + ε 2
Sendo:
• Pgas = Preço da gasolina
• Z3 = Proporção de carros flex e carros movidos a álcool;
• Z4 = Consumo de energia elétrica (proxy para renda);
• D = Dummy (“0” período pré flex; “1” no período pós flex).
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Foi adicionada uma variável dummy interada com a quantidade de álcool anidro e
outra com o preço da gasolina, para estimar se há diferença entre as elasticidades-preço e
cruzada da demanda, respectivamente, após a introdução dos carros flex no mercado
brasileiro. Os coeficientes destas variáveis representarão a diferença das respectivas
elasticidades dos dois períodos.
Equação de demanda por açúcar
Psug = γ 0 + γ 1Phidrat + γ 2W2 + γ 3W3 + ε 3
Sendo:
• W2 = Produção industrial de açúcar;
• W3 = Importação de açúcar dos EUA.
A seguir serão apresentados os processos pelos quais foram construídas as variáveis
utilizadas no modelo, todas elas com periodicidade mensal entre julho de 2001 e abril de
2009:
Preço do álcool hidratado e da gasolina
São os preços médios mensais (R$/l) fornecidos na bomba ao consumidor divulgado
pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) em seu
‘Levantamento de preços’.
Quantidade vendida de álcool hidratado e gasolina
É o volume (milhões m³) total de gasolina e etanol vendidos no Brasil pelas
distribuidoras de acordo com os dados da ANP. Devido à forte sazonalidade, a série foi
dessazonalida utilizando o filtro de Kalman com um componente de sazonalidade
trigonométrica.
Proporção de carros flex e a álcool
A proporção de carros flex e a álcool hidratado foi calculada a partir dos dados
fornecidos pela Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores (Anfavea),
que divulga mensalmente o número de veículos automotores vendidos por tipo de veículo
(automóveis e comerciais leves) e de combustível (gasolina, álcool e flex-fuel).
Como está disponível o número de veículos vendidos anualmente desde 1957 e
mensalmente desde 1999, foi possível calcular o estoque de veículos em circulação por tipo
de combustível. A partir da função de sucateamento – que determina o número de veículos
sucateados em função de sua idade – e dos parâmetros fornecidos por MCT (2006), calculouse a curva de depreciação para automóveis e para comerciais leves. Ao impor 480 meses (40
anos) como o limite médio máximo de vida útil de um veículo e ao determinar que a curva de
sucateamento (St) assume a forma de uma curva de Gompertz, adaptou-se os parâmetros
fornecidos por MCT (2006) a uma periodicidade mensal e calculou-se o número total de
veículos em circulação por:
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EVt = ∑ NVt ⋅ (1 − St )
t =0
Sendo:


0,137 

t  , a curva de sucateamento para automóveis
St = 1 − exp − exp1,798 −
12 



• 
St = 1 − exp − exp1,618 − 0,141 t , a curva de sucateamento para comerciais leves




12 



• EVt é o número de automóveis em circulação por tipo de combustível e;
• NVt o número de veículos novos vendidos no mês t.
Preço da cana-de-açúcar recebido pelo produtor
O preço (R$/ton) recebido pelo produtor por cada tonelada de cana-de-açúcar foi
fornecido pela FGV/agronalysis.
Consumo de energia elétrica
Como proxy para renda, foi utilizado o consumo de energia elétrica (Gwh) mensal
total (comercial + industrial + residencial + outros) fornecido pela Eletrobrás.
Produção industrial de açúcar
Como um dos deslocadores da demanda por açúcar, foi utilizada a série mensal
dessazonalizada da Fabricação e Refino Industrial de Açúcar, um dos subsetores
disponibilizados pela Pesquisa Mensal IndustriaL do IBGE.
Preço dos principais insumos agrícolas para a produção de cana-de-açúcar
De acordo com Rossetto et alli (2008), dentre os principais insumos agrícolas
tradicionais utilizados no plantio de cana-de-açúcar, destacam-se o sulfato de amônio, o
cloreto de potássio e a uréia. Os preços (R$/ton) mensais destes insumos foram obtidos no
banco de dados do Instituto de Economia Agrícola (IEA) da Secretaria de Agricultura e
Abastecimento do Estado de São Paulo (SAA). Rossetto et alli (2008) também cita o NPK 2005-20 com um importante insumo, mas como seu preço é correlacionado com o preço do
petróleo, não foi possível considerá-lo um deslocador de oferta por problemas de
endogeneidade.
Preço do açúcar
A variável preço do açúcar reflete os preços (R$) da tonelada do açúcar no varejo de
acordo com o banco de dados do Instituto de Economia Agrícola (IEA).
Importação norte-americana de açúcar
O volume (tonelada) de açúcar industrial importado pelos EUA de acordo com os
dados fornecidos pelo U.S. Department of Commerce e pelo U.S. International Trade
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Commission (USITC). Devido a forte sazonalidade, esta série também foi dessazonalida
utilizando o filtro de Kalman com um componente de sazonalidade trigonométrica.
Quantidade de álcool anidro
Como o principal destino do álcool anidro combustível comercializado se dá sob a
forma de aditivo adicionado à gasolina, a quantidade total de anidro ofertado é calculada por
meio da proporção de anidro obrigatório – determinada pelas resoluções do Conselho
Interministerial do Açúcar e do Álcool – multiplicada pela quantidade total de gasolina
vendida.
A seguir (Tabela 1) serão apresentadas as principais estatísticas descritivas das
variáveis utilizados nos modelos:
Tabela 1 - Principais estatísticas descritivas das variáveis utilizadas
Variável
Qtde hidratado
Obs
94
Média
0,55
D. Padrão
0,32
Mín
0,24
Máx
1,34
Preço hidratado
Preço internacional do açúcar
Preço doméstico do açúcar
Qtde anidro
Proporção de carros flex e álcool
Preço recebido pelo produtor de cana
94
94
94
94
94
94
1,36
9,83
1,18
0,47
0,21
31,74
0,24
2,64
0,23
0,05
0,08
4,76
0,91
6,17
0,79
0,33
0,14
24,80
1,99
15,20
1,61
0,54
0,40
43,57
Preço do cloreto de potássio
Preço de uréia
Preço de sulfato de amônia
Preço gasolina
Consumo de energia elétrica
Produção industral de açúcar
Importação de açúcar dos EUA
94
94
94
94
94
94
94
1153,36
1198,03
806,67
2,23
27816,47
98,24
233,84
461,08
324,05
214,45
0,31
3408,42
16,46
66,87
648,08
625,15
475,85
1,51
20447,00
36,88
108,84
2545,85
2130,00
1343,17
2,58
34022,00
129,55
471,14
4.
Apresentação dos resultados
Com o objetivo de calcular a elasticidade-preço da demanda e a elasticidade-cruzada
da demanda entre álcool hidratado e gasolina, foram estimados por 3SLS quatro modelos que
serão descritos na sequência. Conforme foi discutido na seção anterior, este artigo trabalha
com o caso de mais variáveis exógenas do que variáveis endógenas, o que significa que os
modelos estão sobre-identificados.
Primeiramente, foi assumido que o preço do açúcar é exógeno a oferta de álcool
hidratado, por ser determinado no mercado internacional. Isto é, que o preço do açúcar afeta a
oferta de álcool hidratado, mas este último não afeta o primeiro. A partir da suposição desta
exogeneidade, foram estimados dois modelos. O primeiro (Tabela e 3) conta com o preço
internacional do açúcar na equação de oferta de álcool hidratado e o segundo (Tabela 4 e 5)
conta com o preço doméstico de açúcar. Posteriormente, estimou-se um sistema de equações
que torna endógeno o preço do açúcar.
11
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4.1
Resultados considerando preço internacional do açúcar exógeno
Tabela 2 – Equação da oferta de álcool hidratado
Variável
Preço etanol
Qtde anidro
Preço açúcar (inter)
Proporção flex-álcool
Preço recebido
Cloreto de potássio
Uréia
Sulfato de amônio
constante
Coef.
0,58
0,83
-0,27
5,18
0,74
-0,13
-0,92
1,16
-3,66
D.P.
0,19
0,14
0,12
0,31
0,19
0,10
0,20
0,16
0,96
N
R²
p-valor
0,00
0,00
0,03
0,00
0,00
0,22
0,00
0,00
0,00
94
0,97
Tabela 3 – Equação da demanda por álcool hidratado
Variável
Qtde de hidratado
Preço gasolina
Proporção flex-álcool
Consumo de energia elétrica
Q_hidrat x dummy
P_gasolina x dummy
constante
Coef.
-0,78
1,03
1,44
0,69
0,32
0,51
-8,68
D.P.
0,15
0,19
0,31
0,24
0,11
0,19
2,49
N
R²
4.2
p-valor
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,01
0,00
94
0,90
Resultados considerando preço nacional do açúcar exógeno
Tabela 4 - Equação da oferta de álcool hidratado
Variável
Preço etanol
Qtde anidro
Preço açúcar (domes)
Proporção flex-álcool
Preço recebido
Cloreto de potássio
Uréia
Sulfato de amônio
constante
Coef.
1,83
1,18
-1,31
4,23
0,61
0,02
-0,11
0,06
-2,97
D.P.
0,46
0,22
0,35
0,38
0,21
0,15
0,27
0,32
1,32
N
R²
p-valor
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,87
0,69
0,86
0,02
94
0,94
12
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Sociedade Brasileira de Economia, Administração e Sociologia Rural
Tabela 5 - Equação da demanda por álcool hidratado
Variável
Qtde de hidratado
Preço gasolina
Proporção flex-álcool
Consumo de energia elétrica
Q_hidrat x dummy
P_gasolina x dummy
constante
Coef.
-1,04
0,77
1,65
1,03
0,49
0,80
-12,24
D.P.
0,18
0,22
0,34
0,27
0,13
0,22
2,85
N
R²
p-valor
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
94
0,87
Estes resultados foram obtidos assumindo que o preço de açúcar, tanto internacional
quanto doméstico, é exógeno à oferta de álcool hidratado. No entanto, acredita-se que esta
hipótese não seja muito segura, uma vez que os usineiros comparam o preço do álcool
hidratado ao preço do açúcar antes de tomar a decisão de quanto será produzido de cada bem.
Ao assumir, portanto, que o preço do açúcar não é exógeno, ou seja, que a quantidade
ofertada de hidratado afeta a quantidade ofertada de açúcar que, por sua vez, afeta o preço do
açúcar, há a necessidade de modelar o mercado (oferta e demanda) do açúcar.
Para superar o problema de endogeneidade entre preço de açúcar e oferta de hidratado,
o ideal seria estimar um sistema com quatro equações: oferta e demanda de álcool hidratado e
oferta e demanda de açúcar. No entanto, não é possível estimar a curva de oferta do açúcar
simultaneamente com a curva de oferta de hidratado, pois ambos compartilham os mesmos
deslocadores de oferta, uma vez que sua principal matéria-prima (cana-de-açúcar) é a mesma
e que são, com grande frequência, produzidos na mesma unidade (usina). Desta forma, foram
estimados sistemas com três equações: oferta e demanda de hidratado e demanda por açúcar.
4.3
Resultados considerando preço internacional do açúcar endógeno
Os sistemas com três equações seguem o mesmo padrão dos modelos com o preço do
açúcar exógeno. O primeiro sistema (Tabelas 6, 7 e 8) é modelado usando o preço
internacional do açúcar enquanto o segundo (Tabelas 9, 10 e 11) usa o preço doméstico.
Ambos foram estimados por 3SLS e os resultados são apresentados na sequência.
Tabela 6 - Equação da oferta de álcool hidratado
Variável
Preço etanol
Qtde anidro
Preço açúcar (inter)
Proporção flex-álcool
Preço recebido
Cloreto de potássio
Uréia
Sulfato de amônio
constante
Coef.
0,54
1,01
0,17
4,53
0,12
-0,24
-0,55
0,91
-2,41
D.P.
0,19
0,16
0,22
0,40
0,31
0,12
0,25
0,19
1,09
N
R²
p-valor
0,01
0,00
0,45
0,00
0,70
0,04
0,03
0,00
0,03
94
0,96
13
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Sociedade Brasileira de Economia, Administração e Sociologia Rural
Tabela 7 - Equação da demanda por álcool hidratado
Variável
Qtde de hidratado
Preço gasolina
Proporção flex-álcool
Consumo de energia elétrica
Q_hidrat x dummy
P_gasolina x dummy
constante
Coef.
-0,77
0,98
1,35
0,60
0,36
0,57
-7,73
D.P.
0,17
0,20
0,30
0,25
0,12
0,21
2,60
N
R²
p-valor
0,00
0,00
0,00
0,02
0,00
0,01
0,00
94
0,89
N
R²
p-valor
0,00
0,03
0,00
0,03
94
0,66
Tabela 8 - Equação da demanda por açúcar
Variável
Preço etanol
Produção industrial de açúcar
Import. açúcar dos EUA
constante
4.4
Coef.
0,98
-0,18
0,27
1,33
D.P.
0,15
0,08
0,08
0,61
Resultados considerando preço nacional do açúcar endógeno
Tabela 9 - Equação da oferta de álcool hidratado
Variável
Preço etanol
Qtde anidro
Preço açúcar (domes)
Proporção flex-álcool
Preço recebido
Cloreto de potássio
Uréia
Sulfato de amônio
constante
Coef.
1,83
1,18
-1,31
4,23
0,61
0,02
-0,11
0,06
-2,97
D.P.
0,46
0,22
0,35
0,38
0,21
0,15
0,27
0,32
1,32
N
R²
p-valor
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,87
0,69
0,86
0,02
94
0,94
14
Campo Grande, 25 a 28 de julho de 2010,
Sociedade Brasileira de Economia, Administração e Sociologia Rural
Tabela 10 - Equação da demanda por álcool hidratado
Variável
Qtde de hidratado
Preço gasolina
Proporção flex-álcool
Consumo de energia elétrica
Q_hidrat x dummy
P_gasolina x dummy
constante
Coef.
-1,04
0,77
1,65
1,03
0,49
0,80
-12,24
D.P.
0,18
0,22
0,34
0,27
0,13
0,22
2,85
N
R²
p-valor
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
94
0,87
N
R²
p-valor
0,00
0,07
0,02
0,86
94
0,83
Tabela 11 - Equação da demanda por açúcar
Variável
Preço etanol
Produção industrial de açúcar
Import. açúcar dos EUA
constante
•
•
•
•
Coef.
1,22
0,08
-0,09
-0,06
D.P.
0,08
0,04
0,04
0,31
Como referência, cada modelo será tratado da seguinte forma:
Modelo 1 – Preço do açúcar internacional exógeno;
Modelo 2 – Preço do açúcar nacional exógeno;
Modelo 3 – Preço do açúcar internacional endógeno;
Modelo 4 – Preço do açúcar nacional endógeno.
Como pode ser observado nas Tabelas acima, em todos os modelos, os principais
resultados esperados foram encontrados. Nas curvas de oferta, a quantidade ofertada de álcool
hidratado varia: a) positivamente com o preço do álcool hidratado na bomba; b)
negativamente com o preço (doméstico ou internacional) do açúcar; d) positivamente com a
proporção de carro flex e a álcool em circulação; e) positivamente com preço pago ao
produtor de cana-de-açúcar. Nas curvas de demanda, o preço do álcool hidratado na bomba
varia: a) negativamente com a quantidade de álcool hidratado ofertada; b) positivamente com
o preço da gasolina na bomba; c) positivamente com a proporção de carro flex e a álcool em
circulação; e d) positivamente com a proxy de renda (consumo de energia elétrica). Apenas
alguns insumos necessários ao plantio de cana-de-açúcar não apresentaram os sinais
esperados, notadamente o preço do sulfato de amônia. Outro resultado esperado que não se
confirmou foi o sinal negativo para a quantidade de álcool anidro nas curvas de oferta de
álcool hidratado.
Os modelos 3 e 4 tratam o preço do açúcar como variável endógena. Assim, contam
com uma terceira equação: a curva de demanda por açúcar. Em ambos os modelos, também
são observados os resultados esperados. No modelo 3, o preço internacional do açúcar se
mostra: a) positivamente correlacionado com o preço do álcool hidratado; b) negativamente
correlacionado com a produção industrial de açúcar; e c) positivamente correlacionado com
importação de açúcar dos EUA. No modelo 4, o preço doméstico de açúcar se apresenta
15
Campo Grande, 25 a 28 de julho de 2010,
Sociedade Brasileira de Economia, Administração e Sociologia Rural
positivamente correlacionado com o preço do álcool hidratado. A contribuição da produção
nacional industrial de açúcar e do volume de açúcar importado pelos EUA se mostrou
praticamente nula, porém significativa.
As dummies interadas em todos os modelos se mostraram significativas em todos os
modelos, o que sugere que, de fato, houve mudança nas elasticidades-preço e cruzada da
demanda do álcool hidratado após a introdução dos carros flex no mercado nacional. A forma
pela qual foram calculadas as elasticidades está descrita no apêndice.
Os valores calculados para as elasticidades são apresentados na Tabela 12. De acordo
com estes resultados, todos os modelos sugerem que a introdução de carros flex aumentou a
elasticidade-preço da demanda do álcool hidratado e a elasticidade-cruzada da demanda entre
o álcool hidratado e a gasolina.
Tabela 12 - Cálculo das elasticidades
Pré-flex
Elasticidade-preço
Elasticidade-cruzada
Pós-flex
Elasticidade-preço
Elasticidade-cruzada
Modelo 1
Modelo 2
Modelo 3
Modelo 4
-1,28
1,33
-0,96
0,74
-1,30
1,27
-1,33
1,47
-2,18
1,98
-1,81
1,50
-2,42
2,01
-2,02
-2,00
Como os modelos foram estimando usando uma amostra razoavelmente grande (n=94)
e algumas variáveis apresentam comportamento de séries temporais, foi necessário averiguar
se as series co-integravam. Como os resíduos de todas as equações, de todos os modelos, de
acordo com os testes Augmented Dickey-Fuller (ADF), Kwiatkowski-Phillips-Schmidt-Shin
(KPSS) e Elliott-Rothenberg-Stock DF-GLS (ADF-GLS) se mostraram estacionários, é
possível afirmar que as séries são co-integradas. Por fim, por meio do teste de Jarque-Bera,
não é possível rejeitar a hipótese de que os resíduos tenham distribuição normal. Os
resultados dos testes de raiz unitária e de normalidade dos resíduos, bem como seus
respectivos valores críticos, são apresentados no apêndice.
5.
Discussão dos resultados e conclusão
Ao todo foram estimados quatro modelos: nos dois primeiros o preço do açúcar é
considerado exógeno enquanto nos dois últimos é considerado endógeno. Embora os modelos
3 e 4 tratem a endogeneidade do preço do açúcar sobre equilibro no mercado de álcool
hidratado, as elasticidades calculadas por esta especificação não apresentam grandes
mudanças quando comparadas com os resultados dos dois primeiros modelos. Os demais
resultados também não apresentaram mudanças significativas com a mudança no tratamento
do preço do açúcar.
Em todas as especificações estimadas, observa-se um significativo aumento tanto da
elasticidade-preço quanto da elasticidade-cruzada. Com exceção do modelo 2, todos os outros
modelos sugerem que a elasticidade-cruzada entre álcool hidratado e gasolina após a
16
Campo Grande, 25 a 28 de julho de 2010,
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introdução dos carros flex é de aproximadamente 2, ou seja, um aumento de 1% no preço da
gasolina, leva a um aumento de 2% na quantidade vendida de álcool hidratado.
No entanto, os resultados obtidos por todos os modelos, mais uma vez com exceção do
modelo 2, para as elasticidades-preço e cruzada chamam atenção pois sugerem que, mesmo
antes da chegada dos flex ao mercado nacional, a quantidade vendida de álcool hidratado já
era elástica com relação a variações no preço da gasolina, bem como a variações no preço do
álcool hidratado. Como este resultado difere daquele que era esperado, foi realizado um teste
de Wald para avaliar se é possível afirmar que estas elasticidades-preço e cruzadas são
estaticamente unitárias. Os resultados destes testes apresentados na Tabela 13, não permitem
fazer esta afirmação. Portanto, de acordo com os resultados obtidos pelos modelos 1, 3 e 4, as
elasticidades-preço e cruzada da demanda já eram elásticas antes mesmo da introdução dos
flex.
Tabela 13 - Teste de Wald para elasticidade unitária
Elasticidade-preço (B1=1)
Estatítica Qui-Quadrado
p-valor
Elasticidade-cruzada (B1=B2)
Estatítica Qui-Quadrado
p-valor
Modelo 1
Modelo 2
Modelo 3
Modelo4
135,86
0,00
126,79
0,00
109,20
0,00
115,90
0,00
218,91
0,00
184,08
0,00
221,62
0,00
263,26
0,00
O modelo 2, que considera exógeno o preço doméstico do açúcar, foi o único a gerar o
resultado esperado, a saber: antes, a elasticidade entre os dois combustíveis era inelástica e,
após a introdução dos flex, passou a ser elástica. De qualquer forma, independente dos valores
iniciais das elasticidades, todos os modelos sugerem que, com a entrada dos flex no mercado e
devido ao maior poder de arbitragem dos consumidores, houve significativas mudanças na
relação entre gasolina e álcool hidratado, bem como entre o preço deste último combustível e
sua quantidade vendida.
Embora o foco principal deste trabalho seja a análise as elasticidades entre álcool
hidratado e gasolina, antes e depois da introdução dos carros flex, as estimações realizadas
também produziram outros resultados interessantes e comuns a todos os modelos. Os modelos
sugerem que a oferta de álcool hidratado é inelástica em relação a variações no seu preço. O
tempo de resposta necessário para alterar a produção, que no caso de produtos agrícolas leva
pelo menos uma safra (aumentar a área plantada, por exemplo), pode explicar este resultado.
Como defasagens não são consideradas nos modelos especificados, não é possível controlar
este tipo de efeito.
Também chama atenção o fato do preço internacional do açúcar ter pouco impacto
sobre a quantidade ofertada de álcool hidratado. Esperava-se que um aumento no preço do
açúcar elevasse a quantidade ofertada de açúcar e, assim, reduzisse a oferta de etanol. Este
resultado pode ser explicado devido às cotas e demais barreiras encontradas no mercado
internacional do açúcar, o que limita o acesso dos produtores nacionais ao mercado
internacional. Rodrigues, Burnquist e Silveira (2004) encontram evidência de que é baixa a
resposta das exportações brasileiras de açúcar devido a mudanças na relação de preços no
mercado doméstico e internacional. Enfim, como o modelo não testa efeitos defasados, e a
oferta de açúcar no mercado internacional é razoavelmente inelástica no curto prazo, é de se
17
Campo Grande, 25 a 28 de julho de 2010,
Sociedade Brasileira de Economia, Administração e Sociologia Rural
esperar que a variação de preço do açúcar no mercado internacional não afete decisivamente a
quantidade ofertada (mas já produzida) de álcool hidratado.
A proporção de carros flex e a álcool teve efeito bastante significativo sobre a oferta de
álcool hidratado. Também chama atenção que esta variável teve impacto maior sobre a
quantidade vendida de hidratado do que sobre o preço deste combustível. No entanto, é
importante ressaltar que os valores encontrados para esta variável dependem
fundamentalmente da forma como é construído o estoque de veículos em circulação2.
Os modelos 3 e 4, que tratam o preço do açúcar como endógeno, também fornecem
resultados interessantes sobre a relação entre os mercados de açúcar e de etanol. No modelo 3,
que considerou o preço internacional do açúcar, encontrou uma relação positiva e unitária do
preço do hidratado sobre o preço do açúcar, resultado em concordância com a hipótese de que
há interdependência entre estes dois mercados.
No modelo 4, que trata como endógeno o preço doméstico de açúcar, observou-se que
um aumento no preço do hidratado impacta positivamente e de forma elástica o preço do
açúcar no mercado doméstico. Este resultado também era esperado, já que se acredita que um
aumento no preço do hidratado leva a um maior direcionamento da produção de cana-deaçúcar para a produção de etanol e, consequentemente, a uma redução da oferta de açúcar.
De forma geral, as estimações apontam que houve aumento da elasticidade-preço da
demanda por álcool hidratado e da elasticidade-cruzada da demanda entre o álcool hidratado e
o preço da gasolina. Tal resultado está de acordo com a literatura existente e reflete o maior
grau de substituição entre os combustíveis após a introdução dos veículos flex. Esta conclusão
se mantém tanto nos modelos que consideraram o açúcar como exógeno ou como endógeno.
Contudo, o fato dos resultados se manterem em ambas as especificações não permite
afirmar que a hipótese de endogeneidade considerada neste estudo não seja verdadeira. Este
estudo conclui apenas que há pequena, porém estatisticamente significante, influência do
preço internacional do açúcar sobre a decisão do volume de álcool hidratado a ser produzido.
Assim, abre-se uma agenda de pesquisa buscando investigar os impactos do mercado de
açúcar sobre a decisão de usineiros em produzir etanol ou açúcar, tal qual Shikida et alli
(2007). Outra sugestão seria replicar este modelo com dados em painel (por unidade da
federação) considerando efeitos defasados.
6.
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2
A metodologia adotada neste artigo foi apresentada na seção 3.
18
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Apêndice
A1 - Cálculo das elasticidades
Este apêndice apresenta como os coeficientes da equação da demanda foram reparametrizados
para serem interpretados como elasticidades.
Reparametrizando a equação da demanda, chega-se em
Phidrat = β 0 + β1Q hidrat + β 2 Pgas + β 3 Z 3 + β 4 Z 4 + β 5 D × Q hidrat + β 6 D × Pgas + ε 2 ⇔
ln (Q hidrat ) = −
β0 1
β
β
β
+ ln (Phidrat ) − 2 ln (Pgas ) − 3 D3ln (Q hidrat ) − 4 D 4 ln (Pgas )
β1 β1
β1
β1
β1
O que resulta nas seguintes elasticidades:
1
β1
•
Elasticidade-preço da demanda =
•
Elasticidade-cruzada da demanda = −
•
Elasticidade-preço pós flex =
•
 β2+ β4
Elasticidade cruzada pós flex = − 

 β1 
β2
β1
1
β1 + β 3
20
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Sociedade Brasileira de Economia, Administração e Sociologia Rural
A2 - Tabela com os resultados dos testes de raiz unitária e de normalidade dos resíduos
Tabela 14 - Estatísticas dos resíduos
Jarque bera
valor calculado p-valor
ADF
KPSS
ADF-GLS
Preço internacional de açúcar exógeno
Oferta de etanol
Demanda de etanol
-4.980
-4.942
0.053
0.050
-4.920
-4.860
0.878
0.247
0.645
0.884
Preço doméstico de açúcar exógeno
Oferta de etanol
Demanda de etanol
-3.803
-4.924
0.045
0.068
-3.744
-4.830
1.634
0.943
0.442
0.624
Preço internacional de açúcar endógeno
Oferta de etanol
Demanda de etanol
Demanda de açúcar
-4.143
-4.699
-3.650
0.053
0.100
0.406
-3.320
-4.697
-2.491
1.941
0.107
2.678
0.379
0.948
0.262
Preço doméstico do açúcar endógeno
Oferta de etanol
Demanda de etanol
Demanda de açúcar
-3.625
-5.077
-4.210
0.058
0.040
0.185
-3.557
-4.977
-3.905
2.909
0.233
1.851
0.234
0.890
0.396
Valores críticos do ADF
Valores críticos do KPSS
Valores críticos do ADF-GLS
1%
-2.590
0.739
-2.590
5%
-1.944
0.463
-1.944
10%
-1.614
0.347
-1.614
21
Campo Grande, 25 a 28 de julho de 2010,
Sociedade Brasileira de Economia, Administração e Sociologia Rural