Aplicación de técnicas de aprendizaje automático en la previsibilidad de la recaudación de la Compensación Financiera por la Explotación de Recursos Minerales (CFEM): Un estudio de caso en el Municipio de Parauapebas, Estado de Pará (PA), Brasil

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v14i6.48913

Palabras clave:

CFEM; Predicción de ingresos; Mineria; Parauapebas; Aprendizaje automático.

Resumen

El presente artículo tiene como objetivo aplicar modelos supervisados de aprendizaje automático, más específicamente los algoritmos Random Forest Regressor y K-Nearest Neighbors (KNN), para prever el valor recaudado por la Compensación Financiera por la Explotación de Recursos Minerales (CFEM) en el Municipio de Parauapebas, Estado de Pará (PA), Brasil. Este artículo presenta una aplicación de modelos de aprendizaje automático para prever la recaudación de la CFEM, centrándose en el municipio de Parauapebas. La investigación se caracteriza como aplicada, cuantitativa y descriptiva, utilizando algoritmos de regresión supervisada — Random Forest y K-Nearest Neighbors — sobre datos públicos de la Agencia Nacional de Minería (ANM), entre 2015 y 2024. Los resultados demostraron que el modelo Random Forest tuvo un mejor rendimiento predictivo en comparación con KNN, alcanzando un coeficiente de determinación (R²) superior a 0,90. La previsión para el mes de enero de 2025 indicó una recaudación superior a los R$ 100 millones, lo que destaca el potencial del modelado para apoyar la planificación presupuestaria municipal. Se concluye que las técnicas de inteligencia artificial pueden contribuir significativamente a la gestión pública en municipios mineros, especialmente en contextos con alta dependencia de los ingresos por CFEM.

Citas

Agência Nacional de Mineração. (2024). Sistema de arrecadação da CFEM. https://www.gov.br/anm

Bishop, C. M. (2006). Pattern recognition and machine learning. Springer.

Farias, R., Oliveira, M., & Silva, J. (2022). Previsão de receitas públicas com técnicas de inteligência artificial. Revista de Administração Pública, 56(3), 233–250. https://doi.org/10.1590/0034-761220210100

Géron, A. (2019). Hands-on machine learning with Scikit-Learn, Keras, and TensorFlow (2nd ed.). O’Reilly Media.

Goodfellow, I., Bengio, Y., & Courville, A. (2016). Deep learning. MIT Press.

Han, J., Kamber, M., & Pei, J. (2012). Data mining: Concepts and techniques (3rd ed.). Elsevier.

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. (2023). Estimativas populacionais para os municípios brasileiros. https://www.ibge.gov.br

Kotsiantis, S. B. (2013). Decision trees: A recent overview. Artificial Intelligence Review, 39(4), 261–283. https://doi.org/10.1007/s10462-011-9272-4

Kuhn, M., & Johnson, K. (2013). Applied predictive modeling. Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-6849-3

Li, B., Hou, B., Yu, W., Lu, X., & Yang, C. (2017). Applications of artificial intelligence in intelligent manufacturing: A review. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering, 18(1), 86–96. https://doi.org/10.1631/FITEE.1601885

Lundberg, S. M., & Lee, S. I. (2017). A unified approach to interpreting model predictions. Advances in Neural Information Processing Systems, 30, 4765–4774. https://proceedings.neurips.cc/paper/2017/file/8a20a8621978632d76c43dfd28b67767-Paper.pdf

Organisation for Economic Co-operation and Development. (2023). Revenue statistics in Latin America and the Caribbean 2023. https://www.oecd.org

Pedregosa, F., Varoquaux, G., Gramfort, A., Michel, V., Thirion, B., Grisel, O., ... & Duchesnay, É. (2011). Scikit-learn: Machine learning in Python. Journal of Machine Learning Research, 12, 2825–2830.

Pereira, A. S., Shitsuka, D. M., Parreira, F. J., & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica (e-book gratuito). Santa Maria/RS: Ed. UAB/NTE/UFSM. https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf

Raschka, S., & Mirjalili, V. (2020). Python machine learning: Machine learning and deep learning with Python, Scikit-learn, and TensorFlow 2 (3rd ed.). Packt Publishing.

Ribeiro, M. T., Singh, S., & Guestrin, C. (2016). “Why should I trust you?”: Explaining the predictions of any classifier. In Proceedings of the 22nd ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (pp. 1135–1144). https://doi.org/10.1145/2939672.2939778

Shrivastava, A., Pandey, A., & Singh, N. (2024). Artificial intelligence: Evolution, methodologies, and applications. International Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology, 12(4), 1212–1221. https://doi.org/10.22214/ijraset.2024.01234

Silva, D. P., & Souza, H. R. (2023). O uso de dados abertos para planejamento público: Estudo de caso em municípios mineradores. Revista Gestão Pública e Cidadania, 28(2), 134–152. https://doi.org/10.12660/rgpc.v28n2.2023.89123

Souza, R. M., & Costa, E. M. (2021). Aplicações de aprendizado de máquina em finanças públicas: Uma revisão sistemática. Revista Brasileira de Computação Aplicada, 13(2), 45–62. https://doi.org/10.5935/2238-1031.20210006

World Bank. (2023). Natural resources governance: Fiscal tools and revenue management. https://www.worldbank.org

Yin, R. K. (2015). O estudo de caso. Porto Alegre: Bookman.

Zhou, Z.-H. (2021). Machine learning (2nd ed.). Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-15-5987-4

Publicado

07/06/2025

Cómo citar

GOES, K. L. da S.; GOES, K. C. da S. Aplicación de técnicas de aprendizaje automático en la previsibilidad de la recaudación de la Compensación Financiera por la Explotación de Recursos Minerales (CFEM): Un estudio de caso en el Municipio de Parauapebas, Estado de Pará (PA), Brasil. Research, Society and Development, [S. l.], v. 14, n. 6, p. e2213648913, 2025. DOI: 10.33448/rsd-v14i6.48913. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/48913. Acesso em: 6 jul. 2025.

Número

Sección

Ciencias Exactas y de la Tierra