[pt] Redes de comutação em pacotes vêm substituindo gradativamente as redes de comutação em circuitos, unificando assim, a forma como voz e dados são trafegados. Devido a esse novo conceito de redes comutadas por pacotes, novos desafios referentes ao surgimento de novas aplicações necessitando requisitos de qualidade cada vez mais estritos, vêm recentemente atraindo a atenção de pesquisadores da área de redes de computação. Entre os mecanismos existentes para determinar a qualidade de serviço oferecida por tais redes, o mecanismochave considerado, dos roteadores que desempenham tal função, é o escalonador de pacotes. O conceito que dita à operação de tais escalonadores é o conceito de disciplinas de serviço. No presente trabalho, é proposta uma nova disciplina de serviço onde os pacotes são escalonados de acordo com um indicador de desempenho que mede a satisfação dos usuários baseado no serviço recebido em relação ao serviço contratado. Esse indicador é trazido da economia e se chama Função Utilidade. O sistema considerado no trabalho leva em consideração o funcionamento do roteador de borda de uma provedora de serviços de telecomunicações onde os usuários requerem serviços de VoIP, FTP e HTTP. Os resultados de simulação do sistema mostram que o desempenho da disciplina proposta é comparável, sendo em alguns casos levemente insatisfatória, quando comparada a outras disciplinas existentes na literatura. A lista de trabalhos futuros sugere possibilidades de melhoria deste desempenho, mas que não foram testadas por falta de tempo. / [en] Packet-switched networks have recently replaced circuit-switched networks unifying the way voice and data are carried through those networks. Due to such a new switching concept, challenges related to new applications with different quality requirements have arisen and attracted much attention of computer network researchers. Among the mechanisms used to provide quality of service in those networks, the one chosen in this research is the router’s packet scheduler. The concept that governs packet schedulers is queuing scheduling discipline. In this research, a new queuing scheduling discipline is proposed where packets are scheduled based on a performance indicator that evaluates the user’s satisfaction with the service contracted. That performance indicator is a well-known economic function called utility function. The system considered on this research is focused on the operation of a telecommunications service provider network’s border router where users request FTP, VoIP and HTTP services. Simulation results show that the performance of the proposed service discipline is comparable, but not always to a satisfactory degree, when compared with other service disciplines found in the literature. Some suggestions for future research are added in this dissertation, in order to improve the performance of the proposed service discipline, but they have not been tested due to space and time limitations.

[pt] Em problemas de decisão sob incerteza que dependam da preferência entre fluxos multi-período, como é o caso dos problemas de comercialização de contratos de energia elétrica no Brasil, o agente deve saber expressar sua preferência por diferentes distribuições em cada período e, além disso, deve também especificar uma preferência entre períodos. Classicamente a abordagem utilizada é definir um funcional de preferência de von Neumann e Morgenstern separável entre os períodos, composto pela soma da esperança de utilidades que modelam a preferência em cada período. Então, para expressar a preferência entre períodos, esta soma é ponderada por um fator de desconto que visa expressar a impaciência do agente no consumo entre os períodos. Nesta abordagem, a especificação do fator de desconto torna-se uma tarefa bastante subjetiva, uma vez que estamos ponderando utilidades esperadas e não valores monetários. Devido a essa subjetividade e da dificuldade de se especificar a própria função utilidade de cada período, os grupos de finanças divergiram para uma abordagem mais pragmática, baseada na análise e controle dos riscos assumidos em suas decisões. Neste sentido, a empresa que busca maximizar a expectativa de lucro, especifica em valores monetários, um conjunto de restrições sobre as perdas que esta está disposta a incorrer, baseando-se para isso em suas probabilidades de ocorrência. Assim, durante as ultimas quatro décadas, muitas pesquisas e desenvolvimentos foram realizados nesta área, no sentido de se estabelecer medidas de risco que proporcionassem propriedades desejáveis para essa classe de problemas. Desta forma, criou-se um gap entre as duas abordagens, financeira e econômica, as quais possuem raízes em comum: modelar o comportamento de agentes frente ao risco. Assim sendo, esta tese tem três objetivos: (i) propor uma abordagem alternativa para o uso de funções utilidades em problemas de comercialização de energia elétrica multi-período, baseada no valor presente dos equivalentes certos de cada período; (ii) mostrar como tal abordagem pode ser modelada matematicamente e formulada através de um problema de programação linear inteira mista (PLIM) ao considerarmos uma função utilidade linear por partes, e (iii) mostrar a conexão entre a teoria de utilidade e problemas de maximização da renda esperada sujeito a restrições de risco do tipo alfa-CVaR. / [en] In decision under uncertainty problems that depend on multi- period preferences, as the case of trading electricity contracts in Brazil, agents should expresses their inter and intratemporal preferences. The classical economical approach is to define a time separable von Neumann and Morgenstern utility functional. This functional is composed by the sum of the expected utility of each period times an impatience factor that should express the agent`s intertemporal preference. This approach demands the specification of a subjective impatience factor, which should weight utilities units. Due to this subjectiveness and its estimation difficulties, the applied financial groups started to develop more pragmatic approaches based on risk control. In this sense, companies that maximize expected profit will impose constraints on acceptable losses using estimated occurrence probabilities of different outcomes. In this sense, the economical and applied financial approaches have been diverging in the last four decades and, during this time, many studies and developments have been done in the risk metrics field to generate and prove stability and coherence properties for the proposed metrics. This thesis has three main objectives: (i) propose an alternative approach for multi-period decisions problems based on the present value of the certainty equivalent of each period; (ii) show how this approach can be modeled as a mixed integer linear programming problem (MILP) when adopting a piecewise linear utility function; and (iii) provide connections between utility theory and expected maximization problems constrained to alpha-CVaR risk metrics.

[pt] O objetivo desta tese é desenvolver uma metodologia para estratégia de oferta de geradoras em leilões de contratos de energia elétrica, que determine a quantidade ótima que deve ser ofertada de cada contrato para cada ní­vel de preço de leilão, levando em conta os perfis de risco de cada agente e os riscos associados à  contratação. Em particular a incerteza quanto ao montante de energia produzida e ao seu preço no mercado de curto prazo (preço spot), também conhecida como incerteza de quantidade e preço. Desta forma, são realizadas aplicações desta metodologia para dois tipos de leilões de energia existente, mono e multi-produto. Neste segundo caso (multi-produto) é realizado um estudo de caso para o Leilão de Transição que ocorrerá em dezembro de 2004, onde serão leiloados 75% da eletricidade disponí­vel hoje no país (55 mil MW), segundo as diretrizes do novo modelo do setor elétrico brasileiro. / [en] The objective of this work is to develop a methodology for bidding strategies in multi-unit auctions for long-term electricity power purchase agreements (PPA). Considering a descending price auction design, the objective of a generating agent is to determine the optimal amount of energy to be offered in each contract for the actual auction prices at each round that maximizes the revenues of the agent given their risk profiles and the contract risks involved. The main risk treated in this work is the so-called price- quantity risk, related to the negative correlation between energy produced and the short term prices (spot price). The modeling of the risk profile for each agent is done using utility functions. This methodology is then applied on two types of auctions: singleproduct (only one contract being auctioned) and multi-product (more than one product is simultaneously auctioned). Case studies are presented with data from the Brazilian system. In particular, on the second type (multivariated auction) the case study is realized for the transition auction that will occur on December 2004, where 75% of the generation market of the whole country (about 55GW) will be negotiated under the guidelines of the new Brazilian electrical sector model.