Soybean and corn logistics optimization in Brazil: applications of linear programming and mixed integer programming.

As commodities agrícolas têm seu preço definido no mercado, de modo que os custos logísticos são um fator importante para a composição da renda do produtor rural. Esse estudo busca otimizar a rede logística para soja e milho no Brasil pela ótica de minimização dos custos logísticos, levando em conta toda produção nacional e demanda dos mercados externo e interno, considerando as alternativas em infraestrutura logística disponíveis e através de simulações de cenários com aumentos na capacidade de embarque nos destinos, capacidade operacional dos terminais de transbordo e capacidade estática de armazenagem. Para tal foram construídos onze cenários com particularidades sobre o sistema logístico, sendo cenários de reprodução, cenários abertos e cenários livres de modelos de transbordo construídos à luz da Programação Linear (PL) e da Programação Inteira Mista (MIP). Os resultados expuseram a participação dos custos de transporte, armazenagem e portuários na composição dos custos logísticos totais de cada cenário, sendo os custos de transporte os principais (74,04% no cenário de reprodução e 75,36% no cenário aberto), os custos de armazenagem representando 13,59% no cenário de reprodução e 10,65% no cenário aberto e os custos portuários com 12,37% e 14,10%, respectivamente. O terminal de Rondonópolis (MT) não foi totalmente utilizado em nenhum cenário e o terminal de Miritituba, em Itaituba (PA), foi totalmente utilizado em todos os cenários, apresentando potencial de captação de 10,717 milhões de toneladas no cenário com capacidade de transbordo ilimitada e potencial de redução de custo no sistema de R$ 17,29 por tonelada adicional de capacidade. Este estudo pode servir como benchmarking para agentes do setor, bem como a formulação apresentada pode servir como uma ferramenta de análise para entender o comportamento ótimo do mercado logístico de grãos no Brasil em qualquer horizonte de tempo.Agricultural commodities have their prices set in the market; therefore, logistic derived costs are important elements for rural producers income. This study aims to optimize soybean and corn logistics network in Brazil, contemplating the nationwide production and demand for exportation and consumption considering available infrastructure and through scenarios simulations for the increase on ports and factories capacity, transshipment operational capacity and static storage capacity. For this purpose, eleven scenarios were created with particularities over the logistics network, which can be divided into reproduction, and free scenarios, built as Linear Programming (LP) and Mixed Integer Programming (MIP) transshipment models. The results exposed the importance of transportation costs as the principal logistic cost, representing 74.04% of total costs on the reproduction scenario and 75.36% on the opened scenario. Storage costs symbolized 13.59% on the reproduction scenario and 10.65% on the opened scenario and port activity costs represented 12.37% and 14.10% in each scenario, respectively. Rondonópolis transshipment terminal was not fully utilized in any scenario and Mirititubas terminal was totally located in all scenarios, presenting possibilities of increase on total cargo capture of 10.717 million tons/year and its shadow price represented possibilities of total logistics cost reduction of R$ 17.29 for each capacity additional ton. This paper can suit the agribusiness logistics agents as benchmarking and the presented model formulation can serve as an analysis tool for understanding the Brazilian soybean and corn logistics optimal performance for any time horizon