[pt] O objetivo desta dissertação é demonstrar que mesmo em ambientes em que a decisão do individuo não segue a racionalidade, podemos obter uma estratégia ótima. Com o auxilio do equilíbrio evolucionariamente estável (ESS), conseguimos analisar casos diferentes da literatura usual de teoria dos jogos em que mesmo com escolhas sem racionalidade, encontramos a melhor estratégia, para tal usaremos a metodologia do jogo de opções, união entre a teoria dos jogos e a metodologia de opções reais, juntamente com o conceito de equilíbrio evolucionariamente estável (ESS). Isso é demonstrado através da modelagem de um mercado duopolista assimétrico, sujeito a incertezas. Neste trabalho as firmas são diferentes, existe um duopólio assimétrico. Aqui as empresas são não homogêneas porque uma empresa tem custo operacional mais baixo do que a outra para o mesmo investimento. Isto significa que uma empresa tem vantagem competitiva sobre a rival. Os resultados do modelo mostram que, dependendo do tipo de estratégia assumida pela empresa, é possível que a empresa de baixo custo se torne líder como na literatura usual e em alguns casos encontramos que diferente da expectativa usual é possível que a empresa de alto custo venha a se tornar líder e demonstra que a premissa de racionalidade não é necessária para a escolha inicial da empresa utilizando o conceito de ESS para definir o equilíbrio assim como foi feito no trabalho de Xiao e Yu (2006). / [en] The objective of this dissertation is show that even in environments where the decision of the individual not follow rationality, we can get a optimal strategy. with the help of evolutionarily stable strategy, we analyze different cases of the usual literature on game theory that even with choices without rationality, we find the best strategy, for that we will use the option game methodology, which is the union between gaming theory methodology and option game methodology, with the concept of evolutionarily stable strategy (ESS). This is demonstrated through modeling of a duopolistic market, with uncertainties, in this dissertation firms are different. Here companies has no-Homogeneous cost because a company has lower operating costs than the other for the same investment. This means that a company has competitive advantage over rival. The model results show that, depending on the strategy assumed by the company it is possible that the low-cost company to become leader as usual in the literature and in some cases also shows that is possible to the high cost company to become leader and demonstrates that the premise of rationality are not necessary for choosing initial strategy, the company can find equilibrium using the concept of ESS to set the balance as was done in the paper of Xiao and YU (2006).

[pt] A habilidade de determinar o momento ótimo para investir proporciona uma vantagem estratégica para as empresas em um ambiente competitivo. Se por um lado as incertezas exógenas podem ser fontes inibidoras do investimento, sob pressão dos competidores, essas empresas podem auferir uma vantagem competitiva caso invistam primeiro. Esta tese sintetiza os conceitos aplicados às metodologias de Opções Reais e da Teoria dos Jogos para propor uma metodologia de avaliação que contribui para a análise financeira de investimentos no mercado imobiliário. O primeiro modelo da tese é um modelo econométrico que considera as inter-relações na formação dos preços que compõem a dinâmica do mercado imobiliário do Rio de Janeiro, através de um modelo de autorregressão vetorial (VAR) identificado por grafos acíclicos direcionados. O objetivo deste trabalho é o de determinar a estratégia ótima de exercício da opção de investimento no equilíbrio de Nash considerando a incerteza na demanda por imóveis em uma região do Rio de Janeiro. Para tanto, o segundo modelo da tese adota uma versão modificada da metodologia de Grenadier (2002) com uma especificação mais adequada e robusta das incertezas para a função de demanda estocástica, em que foi inserida uma elasticidade do fator estocástico. Os parâmetros do modelo foram estimados com ferramentas econométricas a partir de dados reais do mercado imobiliário carioca. Foram realizadas simulações de Monte Carlo da demanda de forma a comparar os oligopólios em termos de níveis de investimento e quantidade produzida. Os resultados obtidos nos modelos de Jogos de Opções Reais desenvolvidos são intuitivos no sentido de que quanto maior a quantidade de concorrentes, menor o nível de demanda (gatilho) exigido para o investimento em novas unidades e quanto maior a volatilidade da demanda, maior o nível de demanda para ser ótimo o investimento. / [en] The ability to determine the optimal investment timing provides a strategic advantage for companies working in a competitive environment. While on the one hand, exogenous uncertainties may inhibit investment, under pressure from competitors, these firms can gain a competitive advantage if they are first movers. This thesis summarizes the concepts applied to Real Options and Game Theory methodologies to propose an evaluation methodology that contributes to the financial analysis of investments in the real estate market. The first model of the thesis is an econometric model that considers the interrelationships in the formation of prices that compose the real estate market dynamics of Rio de Janeiro, through a vector autoregression (VAR) model identified by directed acyclic graphs. The objective of this work is to determine the optimal strategy to exercise the investment option in the Nash equilibrium considering the uncertainty in the real estate demand in a region of Rio de Janeiro. To this end, the second model of the thesis adopted a modified version of the Grenadier (2002) methodology with a more adequate and robust specification of the uncertainties for the stochastic demand function, in which a stochastic factor elasticity was inserted. The parameters of the model were estimated using econometric tools based on real data from the real estate market in Rio de Janeiro. Monte Carlo simulations of demand were performed to compare the oligopolies in terms of levels of investment and quantity produced. The quantitative results obtained are intuitive in the sense that the larger the number of competitors, the lower the level of demand (threshold) required for investment in new units, whereas the greater the volatility of demand, the greater the demand threshold for the investment to be optimal.

[pt] O presente trabalho busca estudar o impacto da preempção em jogos de momento ótimo em um oligopólio assimétrico, aplicando-o no mercado brasileiro de latas de alumínio. Uma primeira análise de um mercado monopolista ajuda a compreender a estrutura do modelo e os principais pontos que influenciam o valor da firma. Em seguida, entramos no caso de um oligopólio simétrico. Esta etapa introduz as interações estratégicas e suas consequências nos investimentos das empresas. Nesse momento, é introduzida a noção de preempção e seus efeitos sobre as decisões ótimas a serem tomadas. Entramos, então, no modelo de jogos de opções em um oligopólio assimétrico com preempção, adaptado para o caso com três empresas atuando no mercado, representando a indústria de latas de alumínio no Brasil. Primeiro uma solução analítica é encontrada, seguida por uma aplicação numérica. Um dos principais resultados é que as empresas precisam antecipar seus investimentos quando existe a ameaça de preempção no mercado, o que as impede de investir no momento em que maximizariam seus valores. / [en] This study aims to analyze the impact of preemption in investment-timing games under asymmetric oligopolies. The model developed in the dissertation is, then, applied to the Brazilian aluminum can industry. A first analysis of a monopolist market helps understand the foundations of the model and the key aspects that influence the firm s value. Then, we deal with a case involving competition with symmetric firms, taking into account the strategic interactions and its consequences to the investment-timing. At this point, it is introduced the notion of preemption and its effects on the optimal timing decisions. Finally, we study the oligopoly games under asymmetric cost and preemption for the case with three firms in the market, representing the Brazilian aluminum can industry. First an analytical solution is found, followed by a numerical application. One of the main results is that the presence of rivals lowers the threshold that triggers investment, so investment occurs sooner, preventing firms to invest in the time that would maximize their values.

[pt] Essa tese, metodológica e normativa, estende a teoria moderna de avaliação econômica de projetos de investimento sob incertezas, conhecida por teoria das opções reais, do ponto de vista de uma companhia de petróleo que otimiza a alocação de recursos e investimento. A teoria das opções reais é combinada com outras teorias - daí o nome opções reais híbridas - de forma a efetuar uma análise mais abrangente e realista de problemas complexos da indústria de petróleo. As duas principais combinações analisadas nessa tese são: (a) a combinação da teoria das opções reais e teoria dos jogos - jogos de opções reais - de forma a considerar de forma endógena o comportamento estratégico das outras firmas, especialmente no jogo de parada ótima com externalidades positivas conhecido por guerra de atrito, e a possibilidade de trocar esse jogo por um jogo cooperativo de barganha; e (b) a combinação da teoria das opções reais com métodos probabilísticos e de decisão estatística Bayesianos - opções reais Bayesianas - gerando uma nova maneira de modelar a incerteza técnica de um projeto em modelos dinâmicos de opções reais. Essas duas combinações são re-combinadas para se obter uma solução adequada que capture as diferenças de valor da informação nos jogos não-cooperativo e cooperativo. Importantes variáveis tais como o fator de chance exploratório, o volume e a qualidade da reserva de petróleo, são modeladas através do desenvolvimento de uma nova teoria sobre distribuições de revelações e medidas de aprendizagem. De forma mais sucinta são analisadas outras opções reais híbridas, com destaque para a combinação da teoria das opções reais com a teoria de computação evolucionária - opções reais evolucionárias - com grande potencial em aplicações complexas de otimização sob incerteza. O método é exemplificado com uma aplicação usando algoritmos genéticos para evoluir a regra de decisão de exercício ótimo da opção real. / [en] This methodological and normative thesis extends the modern economic valuation theory of projects under uncertainty, known as real options theory, from the point of view of an oil company that optimizes the allocation of investment and resources. The real options theory is combined with other theories - so the name hybrid real options - in order to perform a more comprehensive and realistic analysis of complex problems that arises from petroleum industry. The two main combinations analyzed here are: (a) the combination of real options theory with game theory - real options games - to consider endogenously the strategic behavior of other firms, especially in the optimal stopping game with positive externalities known as war of attrition, as well as the possibility to change this game by a cooperative bargain game; and (b) the combination of real options theory with methods from probability theory and Bayesian statistical decision - Bayesian real options - generating a new way to model technical uncertainty of a project in dynamic real options models. These two combinations are re-combined in order to obtain an adequate solution that captures the value of information differences in non-cooperative and cooperative games. Important variables like exploratory chance factor, volume, and quality of a petroleum reserve, are modeled with the development of a new theory on revelation distribution and measures of learning. In a more concise way, are analyzed other hybrid real options, highlighting the combination of real options theory with the evolutionary computation theory - evolutionary real options - with great potential in complex applications of optimization under uncertainty. This method is exemplified with an application using the genetic algorithms to evolve the decision rule for optimal exercise of a real option.