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Suspicions of collusion in public biddings in the state of Ceará: an approach using data mining and machine learning

Published: 2025-06-23

Authors

DOI: https://doi.org/10.32586/rcda.v23i2.1014

Keywords:

bidding, collusion, algorithms, data mining, machine learning

Abstract

This paper discusses the application of data mining techniques and machine learning algorithms to analyze suspicions of collusion in public bidding processes within municipalities in the state of Ceará. Data mining allows the extraction of relevant information from different data sets, while machine learning enables the identification of complex patterns and anomalies that may go unnoticed by traditional auditing methods. Using machine learning algorithms, Apriori and Frequent Pattern-Growth (FP-Growth), the study focuses on the analysis of bidding histories by management period, and relationships between companies. The general objective of the research is to identify, through the Apriori and FP-Growth algorithms, suspicions of collusion and to offer a mathematical model for calculating the Potential Collusion Indicator PCI for companies participating in bids in municipalities in the state of Ceará. To this end, data from the Municipal Information System (SIM), the Court of Auditors of Ceará (TCE-CE), the Union's General Comptroller (CGU), the Federal Revenue Service and Municipal Transparency Portals were used. Risk indicators in the participation of some companies were calculated. In addition, bidders were ranked by the Potential Collusion Indicator (PCI), which is an indicator that helps assess the association between companies and takes into account multiple aspects of the relationships between them, such as size, degrees of kinship, among others. The results showed 53 suspicious companies, for which the risk matrix values of the associations to which they belonged were calculated, and their respective PCIs.

Author Biography

  • Antonio Leal Sobrinho, Tribunal de Contas do Estado do Ceará

    Doutorando em Ciência da Computação pela Universidade Estadual do Ceará (UECE), Mestre em Economia pela Universidade Federal do Ceará (UFC), Especialista em Informática pela UECE, Especialista em Controle Externo pela Universidade Vale do Acaráu (UVA), Especialista em Auditoria Governamental pelo Instituto Plácido Castelo (IPC-TCE). Cientista de Dados, graduado pela UnicSul. Servidor do TCE-CE, lotado na Diretoria de Soluções Analíticas da Secretaria de Tecnologia da Informação. Atuou como Professor Substituto na Universidade Estadual do Ceará (Uece). Atualmente é professor na pós-graduação em Auditoria e Controle Interno (Uece) na disciplina de Auditoria de Sistemas de Informação e na graduação em Computação (Centro Universitário Farias Brito) nas disciplinas de Banco de Dados, Engenharia de Software e Lógica de Programação.

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Published

2025-06-23

Issue

Section

Artigos

How to Cite

LEAL SOBRINHO, Antonio. Suspicions of collusion in public biddings in the state of Ceará: an approach using data mining and machine learning. Revista Controle - Doutrina e Artigos, Fortaleza, CE, Brasil, v. 23, n. 2, p. 122–155, 2025. DOI: 10.32586/rcda.v23i2.1014. Disponível em: https://revistacontrole.tce.ce.gov.br/index.php/RCDA/article/view/1014.. Acesso em: 15 jul. 2026.