Eletricidade de Portugal - Baixa Tensão - BNT

 

Objetivo

Esta pesquisa têm o objetivo de investigar a posse de aparelhos que consomem energia elétrica na faixa BTN.

Definição do Universo

O universo investigado são os consumidores de energia BTN/ano segmentados em 8 atividades econômicas classificadas como CAE1, CAE2, CAE3, CAE4, CAE6, CAE8 e Outras, distribuídos em cinco áreas geográficas a saber: Alentejo, Algarve, Centro, Lisboa e Norte.

População Amostrada

Do universo acima foram excluídos os consumidores abaixo de 100 kWh /ano e segmentados por Centros de Atividades Econômicas (CAE´s), a tabela I apresenta os dados populacionais, onde foram constituídos 7 subconjuntos que serão investigados. O estudo para definição do tamanho da amostra é baseado na variável consumo total kWh /ano.

Tabela I – Dados Populacionais – Baixa Tensão BTN

Tabela I – Dados Populacionais


 


Plano Amostral para estimativas ao nível de Atividade Econômica

I- Amostra Aleatória Simples

Inicialmente estudou-se o esquema de amostra aleatória simples sem reposição admitindo-se um erro amostral de 10% em torno da média de consumo em cada uma das subpopulações. Por exemplo para a atividade CAE1 o erro amostral é da ordem de 7.374,95 * 0,1 = 737,495 kWh. Neste estudo adotou-se dois  níveis de confiança um de 68% e o outro de 95% para os cálculos  dos tamanho de amostras. O tamanho da amostra foi calculado com o auxílio da seguinte fórmula:

  (equação 1)

Onde

    N  é o número de consumidores da população

   K  é o grau de confiança desejado. Para 95%   k=2.  Para 68%  K=1.

   é o erro absoluto,  no caso 10% da média de consumo. 

  é a  variância  da  população, que é igual ao quadrado do desvio-padrão.

Como exemplo, o cálculo do tamanho n para CAE1 é:

Erro Absoluto = 7.375 * 0,10 = 737,5

N = 223.925

K=2

O tamanho da amostra n calculado é : 1.075 unidades.

Observa-se que a aplicação do esquema de amostra aleatória simples é inviável economicamente devido ao tamanho das amostras causado pelo elevado nível de heterogeneidade em relação a variável consumo, desta maneira contra-indica-se o esquema de amostra aleatória simples.

II- Amostra Aleatória Estratificada

Para contornar este problema adotou-se o esquema de amostra aleatória simples estratificada. Os estratos foram formados de modo a apresentar um grande grau de homogeneidade e conseqüentemente uma grande variabilidade entre eles.

Formou-se cinco (5) estratos de mesmo tamanho médio para a população de todas as CAE´s. Entende-se por tamanho médio o consumo total dividido pelo número de estratos, desta forma o número de consumidores por estrato varia substancialmente, por conseguinte temos as médias de consumo por estrato bem diferentes entre si. Esse procedimento foi adotado de modo a possibilitar análises por faixa de consumo. Os limites dos estratos foram:

Dentro de cada atividade econômica foram formados estratos com base nos limites acima. A construção dos estratos é feita de modo a maximizar a variância entre os estratos, ou seja, faz-se com que as médias dos estratos sejam tão diferentes quanto possível entre si.

A amostra estratificada é um refinamento da amostra aleatória simples podendo-se estabelecer paralelos entre elas, como exemplo a amostra estratificada representa melhor a população de origem. Cada estrato participa necessariamente da amostra; já na amostra aleatória simples a existência de grupos específicos na estrutura populacional (um ou mais grupos podem permanecer) pode ficar sem representação na amostra, uma vez que a amostra aleatória simples considera a população como um conjunto único, omitindo-se em relação a possíveis sub-divisões.

Os tamanhos das amostras estratificadas para cada atividade econômica foram obtidos por meio das equações 2 e 3, onde se admite alocação proporcional ao número de consumidores por estrato, a tabela II abaixo apresenta os tamanhos da amostra por atividade econômica.

Observamos uma redução nos tamanhos da amostra aleatória estratificada  em relação à amostra aleatória simples devido ao alto grau de homogeneidade, relação entre a variância entre os estratos e a variância total.

 

                       Tabela II – No de unidades na amostra por atividade econômica

Quanto mais próximo de 1 for esta relação menor será a variância dentro dos estratos e mais eficiente será o esquema da amostragem estratificada em relação à amostra aleatória simples.

 Os parâmetros utilizados no cálculo foram:

(1)               Erro amostral de 10% em torno da média de consumo em cada uma das subpopulações,

(2)             Níveis de confiança de 68% e 95%.

A tabela III abaixo apresenta os parâmetros populacionais para a CAE1.

Tabela III

Os tamanhos de amostras foram calculados, admitindo-se a alocação proporcional ao número de consumidores por estrato, com o auxílio das fórmulas abaixo:

  (equação 2)

onde:

  (equação 3)

      N é o número de consumidores da população

   K é grau de confiança desejado.  Para 95%   k=2.  Para 68%  K=1.

  é o erro absoluto,  no caso 10% da media 

A alocação da amostra foi feita proporcionalmente ao número de consumidores por estrato, em alguns casos quando o tamanho da amostra no estrato foi inferior a duas (2) unidades fez-se necessário aumentar o tamanho de amostra para duas (2) unidades de modo a se obter a variância da amostra no estrato.

A seguir iremos proceder como exemplo o cálculo do tamanho da amostra aleatória simples estratificada com alocação proporcional ao número de consumidores por estrato.

Tabela IV - Tabela de Cálculo

é o desvio ao quadrado.

Tomando-se:

Erro Absoluto =7.375 * 0,10 = 737,5

N = 223.925

K=2

 

Substituindo na fórmula acima temos n=135

Os arquivo btnrel.xls apresenta as planilhas de calculo para demais atividades econômicas.