[pt] Existem três tipos de incerteza: a de natureza aleatória, a gerada pelo conhecimento incompleto e a que ocorre em função do conhecimento vago ou impreciso. Há casos em que dois tipos de incerteza estão presentes, em especial nos experimentos aleatórios a partir de dados imprecisos. Para modelar a aleatoriedade quando a distribuição de probabilidade que rege o experimento não é conhecida, deve-se utilizar um método de estimação nãoparamétrico, tal como a janela de Parzen. Já a incerteza de medição, presente em qualquer medida de uma grandeza física, dá origem a dados imprecisos, tradicionalmente modelados por conceitos probabilísticos. Entretanto, como a probabilidade se aplica à análise de eventos aleatórios, mas não captura a imprecisão no evento, esta incerteza pode ser melhor representada por um número fuzzy segundo a transformação probabilidade-possibilidade superior. Neste trabalho é proposto um método de estimação não-paramétrico baseado em janela de Parzen para estimação da probabilidade fuzzy a partir de dados imprecisos. / [en] There are three kinds of uncertainty: one due to randomness, another due to incomplete knowledge and a third one due to vague or imprecise knowledge. Sometimes two kinds of uncertainty occur at the same time, especially in random experiments based on imprecise data. To model randomness when the probability distribution related to an experiment is unknown, a non-parametric estimation method must be used, such as the Parzen window. Uncertainty in measurement originates imprecise data, traditionally modelled through probability concepts. However, as probability applies to random events but does not capture their imprecision, this sort of uncertainty is better represented by a fuzzy number, through the superior probability-possibility transformation. This thesis proposes a non-parametric estimation method based on Parzen window to estimate fuzzy probability from imprecise data.

[pt] A medição de gás natural pelo princípio do ultrassom se mostra competitiva, sob diversos aspectos, quando comparada com medidores deprimogênios, em especial a placa de orifício. O presente trabalho apresenta uma avaliação técnica da utilização de medidores ultrassônicos de múltiplos feixes em sistemas fiscais e para transferência de custódia. Uma avaliação de conformidade em relação às principais normas internacionais relativas à medição de vazão de gás natural pelo princípio do ultrassom é realizada através de dados coletados, para um mesmo medidor, durante sua calibração em laboratório e durante sua operação no campo. Apresenta também uma análise das ferramentas de diagnósticos disponíveis pelo medidor, comparando os resultados obtidos em laboratório e no campo. Foi proposta uma metodologia para a determinação das estimativas de incerteza da medição da vazão instantânea e do volume de gás em determinado intervalo de tempo. As avaliações de conformidade com as normas e as análises das ferramentas de diagnósticos disponíveis mostram que a utilização de medidores ultrassônicos na medição fiscal de gás natural é tecnicamente viável; além disto, considerando um intervalo de tempo conveniente para a totalização dos volumes medidos, a incerteza de medição pode ser bastante reduzida. / [en] The measurement of natural gas by the ultrasonic principle is shown to be competitive in several aspects when compared with orifice plate meters. This paper presents a technical evaluation of the use of multipath ultrasonic meters for custody transfer. The analysis of the meter performance matching with the requirements of principal international standards for measuring of natural gas flowrate by the ultrasonic principle is made using data collected for the same meter during the calibration in laboratory and during operation in the field. It also presents an analysis of the diagnostic tools available by the meter, comparing the results obtained in laboratory and field. A methodology for determining estimates of measurement uncertainty of flow rate and totalize gas in a given time interval is proposed. Evaluations of compliance with the standards and the analysis of the diagnostic tools available show that the use of ultrasonic meters in the fiscal measurement of natural gas is technically feasible, and that, by varying the time for measuring volumes, the uncertainty of measurement can be quite reduced.

[pt] As despesas anuais em saúde para a maioria dos países são crescentes. Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), em 2011 o Brasil gastou aproximadamente 10 porcento do produto interno bruto em saúde. Consequentemente, incrementar a eficiência na prestação de serviços médicos está se tornando cada vez mais importante. Em um hospital as salas de cirurgia representam um dos principais centros de custos e de rendimentos. As salas de cirurgia são um aspecto difícil de gerenciar devido à prioridade das partes envolvidas no processo, nomeadamente, pacientes, cirurgiões, staff, pessoal administrativo, e a escassez de recursos como leitos, salas de cirurgia, equipamentos especiais, etc. A presente dissertação aborda um problema real de programação de salas de cirurgia para pacientes eletivos de um hospital em Lisboa, onde é proposta uma reformulação do modelo de PLI proposto por Marques et al. (2012). Esta reformulação é baseada no problema da mochila, com o objetivo de encontrar soluções mais eficientes em termos computacionais. De acordo com os testes realizados, uma modificação no modelo que quebre sua simetria além de fornecer uma solução mais eficiente computacionalmente, melhora a solução original pois diminui o gap inicial de 782,59 porcento para 2,25 porcento. Também foi proposto um modelo de simulação no que foram criados vários cenários para avaliar a incerteza envolvida, nos quais a duração média das cirurgias foi submetida a valores majorados. Esta simulação pode servir como ferramenta de apoio na tomada de decisões, pois de acordo com o grau de conservadorismo de quem toma as decisões, podem ser estabelecidas políticas de programação das Salas de Cirurgia. / [en] For most countries annual health expenditures are increasing. According to the World Health Organization (WHO), in 2011, Brazil expends about 10 percent of its gross domestic product on health. Hence, improving health care efficiency is becoming increasingly important. Within a hospital, the Operating Rooms represent a major cost and incomes center. Operating Rooms are a difficult aspect to manage because many stakeholders involved in the process, namely, patients, surgeons, staff, hospital manager, and the scarcity of resources like beds, operating rooms, especial equipment, etc. This dissertation deals with a real problem of operating rooms programming for elective patients in a Lisbon hospital. For this problem, we propose a reformulation of the integer programming model proposed by Marques et al. (2012). This reformulation is based on the knapsack problem, in order to find a more efficient solution in terms of time. According to tests carried out, a reformulation in the model that breaks symmetry, computationally provides a more efficient solution and enhance the original solution because it reduces the initial gap from 782.59 percent to 2.25 percent. In addition, a simulation model was proposed to create various scenarios to assess the involved uncertainty, mainly due to surgery duration variation. This simulation can serve as a support tool in decision-making, according to the degree of conservatism of the decision maker, Operating Rooms scheduling policies can be established.

[pt] Este trabalho apresenta uma metodologia para a avaliação do impacto de incertezas associadas aos parâmetros estocásticos dos equipamentos nos índices de confiabilidade composta. Dois métodos são usados para estimar a variância dos índices. O primeiro utiliza um esquema de simulação Monte Carlo estratificada, onde uma avaliação de confiabilidade é realizada condicionada a cada amostra dos parâmetros estocásticos dos equipamentos. Neste esquema, além das médias e variâncias, são computadas distribuições empíricas para os índices de confiabilidade. O segundo método utiliza as sensibilidades dos índices de confiabiliade com relação a variações nos parâmetros estocásticos, obtidas como subproduto da avaliação de confiabilidade tradicional, para calcular analiticamente a variância dos índices. No esuqema de simulação Monte Carlo estratificada também são computados intervalos de confiança para as variâncias estimadas. Os intervalos de confiança das variâncias são usados para avaliar a precisão dos resultados obtidos analiticamente através de sensibilidades. A metodologia proposta é ilustrada em estudos de caso com o IEEE-Reliability Test System e uma configuração do Sistema Norte-Nordeste Brasileiro, prevista para o ano 2002 / [en] This work presents a methodology for evaluating the impact of uncertainties associated with stochastic parameters of equipament on the composite reliability índices. Two methods are used for the estimation of indices variances. The first one makes use of stratified Monte Carlo simulation scheme, where a reliability evaluation is carried out, conditioned to every sample stochastic parameters. In this scheme, besides means and variances, empirical distributions are computed for the reliability indices. The second method employs the sensitives of the reliability indices with respect to variations in the stochastic parameters, obtained as a by-product of the traditional reliability evaluation, to calculate analytically the indices variances. In the stratified Monte Carlo simulation scheme, computed confidence intervals for the variances estimates. Are also computed confidence intervals are used for the evaluating the precision of the results obtained analytically through the sensitivities. The proposed methodology is illustrated in case studies with the IEEE-Reliability Test System and with a configuration of the North-Northeastern Brazilian System, planned for the year 2002.

[pt] A presente dissertação de mestrado faz uma análise metrológica focada na medição da vazão e totalização do volume de gás natural através de placa de orifício. O trabalho considera no cômputo da vazão a determinação das propriedades físico-químicas do combustível e a utilização desses parâmetros na medição de volume de gás natural. O trabalho também considera aspectos relativos à aquisição eletrônica de outras variáveis como pressão, temperatura e pressão diferencial, comumente amostradas em uma estação de medição de vazão de gás natural por placa de orifício. Não obstante, o estudo reflete uma permanente preocupação da Petrobras em garantir a confiabilidade de suas medições e encontra sua motivação em mostrar que metrologia constitui-se, de fato, em importante insumo para avaliação de impacto técnico e econômico. O estudo considera três alternativas para aplicação da composição química do gás natural no cálculo da vazão de gás natural em cada um dos pontos de transferência de custódia da malha de gasodutos da Petrobras. Cada uma das soluções técnicas está associada a investimentos em instalação, operação e manutenção de complexos equipamentos, criando inusitadas oportunidades para análise da confiabilidade metrológica capazes de produzir impacto econômico, cabendo aqui lembrar que incertezas e erros associados ao processo de medição não necessariamente são reduzidos com o aumento dos investimentos em tecnologia e instrumentação. O estudo dessas questões torna-se ainda mais atraente quando se considera que a malha de gasodutos da Petrobras distribuem cerca de 35 dos 45 milhões de m3 de gás natural consumidos diariamente no Brasil. Cabe ainda salientar a relevância deste estudo no âmbito das melhorias estruturais propostas, uma vez que a presente dissertação mostra que é possível garantir controle metrológico a um custo justificado, agregando benefícios que não se limitam à malha de gasodutos existente. / [en] This study presents a metrological analysis focused on the natural gas flow and volume measurement by orifice plate measurement systems. It takes into account the determination of chemical and physical properties and the application of these parameters in the flow and volume measurement. The study also considers aspects related to the electronic sampling of other process information such as pressure, temperature and differential pressure. Nevertheless, it demonstrates that metrology is, in fact, an important input of economical and technical analysis and shows a permanent concern of Petrobras: to guarantee measurement reliability. The dissertation presents three alternatives to the application of the natural gas composition in the computation of flow and volume measurement. When measuring natural gas flow and volume at the custody transfer points, the invoicing process begins to take place. Therefore, each one of the alternatives is associated to benefits, such as reduction of uncertainty, and costs and investments in equipments. It`s worthy to mention that it creates interesting opportunities to develop metrological analysis capable of generate economical impact. This study is even more attractive when referring to a 50 million cubic meters scenario, the Brazilian daily natural gas volume consumption. The relevance of this study is to show that is possible guarantee metrological control to a justified cost.

[pt] Este trabalho apresenta um estudo do comportamento transiente de um medidor de umidade tipo bulbo úmido e bulbo seco, assim como a determinação da umidade do ar em diferentes condições ambientais, que foram simuladas em laboratório. O psicrômetro do tipo bulbo úmido e bulbo seco é amplamente utilizado na indústria de ar condicionado, na monitoração da umidade em ambientes fechados, nas estações de meteorologia para a monitoração da umidade da atmosfera, e na prevenção das condições climáticas. Para o desenvolvimento do presente trabalho, foi construído um psicrômetro do tipo bulbo úmido e bulbo seco de ar aspirado, utilizando dois termômetros separados por uma placa de acrílico. Os termômetros utilizados foram tipo PT-100 e tipo Termopar. Na avaliação do conteúdo de umidade do ar, foi utilizada a medição de temperatura registrada por dois termômetros que compõem o psicrômetro, onde um deles registra a temperatura do ar que incide sobre o psicrômetro e serve como referência; e o segundo termômetro, recoberto com uma mecha molhada com água destilada, registra uma temperatura mais baixa devido ao fenômeno de resfriamento evaporativo, o qual é conseqüência da transferência de calor e massa entre a mecha molhada e o ar forçado a passar através dela. Na avaliação do comportamento transiente do psicrômetro, foram aplicados diferentes modelos de ajuste aos dados experimentais, procurando aquele que melhor representasse o comportamento através do tempo do termômetro bulbo úmido. Entre os modelos de ajuste estão: o linear, o exponencial, a soma de dois exponenciais, o racional, o polinomial de grau 6 e o exponencial linear (soma de exponencial com linha reta). A cada um dos modelos foi aplicado o método dos mínimos quadrados, e foi determinado por meio do critério de Akaike que o modelo exponencial linear é o melhor modelo de ajuste. As incertezas das constantes dos diferentes modelos de ajuste foram calculadas através do método das diferenças finitas. São apresentados os valores das constantes de tempo para diferentes valores de velocidade do ar e diferentes graus de umidade, tanto para os termômetros PT-100 quanto para o tipo Termopar. Finalmente, são apresentados os resultados da aplicação da regressão linear múltipla entre as constantes de tempo, a velocidade e a umidade do ar, tanto para o psicrômetro baseado nos termômetros tipo PT-100 quanto nos termômetros tipo Termopar. A presente pesquisa de mestrado contribui para o desenvolvimento da metrologia térmica no Brasil. / [en] This work presents a study of the transient behavior of a wet bulb and dry bulb psychrometer, as well as the determination of the humidity of air under different environment conditions. The wet bulb and dry bulb psychrometer are widely used in the air conditioning industry, for monitoring the humidity in closed environments, and in meteorology stations for the monitoring the atmosphere humidity and in the prevention of the climatic conditions. For the development of the present work, a wet bulb and dry bulb aspirated psychrometer was built, using two thermometers, which are physically separated by an acrylic plate. Two types of thermometers were used: PT-100 and Thermocouple. In the evaluation of the humidity content, the measurement of temperature was been registered by two thermometers (used as the psychrometer components), where one of them registers the temperature of the air that impacts the psychrometer and serves as reference; and the other one covered by a wick wet with distilled water, registers a lower temperature due to the phenomenon of evaporative cooling, which is a consequence of the mass transfer between the wet wick and the air that is forced to pass through it. In the evaluation of the transient behavior of the psychrometer different models of adjustment to the experimental data have been applied, seeking the best theoretical model that represented the behaviour through the time of the humid bulb thermometer. Among the adjustment models are: the linear one, the exponential one, the addition of two exponential ones, the rational one, polynomial of exponential degree 6 and the linear one (which adds the exponential curve and the straight line). For each of the models the method of the minimum square had been applied, and it was found by means of the of Aikaike´s criterion that the linear exponential model is the best one. The uncertainties of the constants of the different models of adjustment were calculated through the method of the finite differences. The values of the time constants of time for different values of air speed and different degrees of humidity for both thermometers PT-100 and Thermocouple type had been presented. Finally, the results of the application of the multiple linear regression are presented among the time constants, the speed, and the humidity of air for both psychrometer based on the thermometers PT- 100 type and the thermometers Thermocouple type. This MSc research contributes towards the development of the thermal metrology in Brazil.

[pt] A incerteza é um fator relevante na modelagem de variáveis macroeconômi-cas, especialmente em países emergentes. Neste estudo, tentamos entender se me-didas de incerteza oriundas do mercado brasileiro podem melhorar as projeções de PIB do país. Traçando uma curva IS da forma mais simples possível: relacionando o hiato do produto a suas primeiras defasagens e aos juros reais ex-ante, podemos adicionar medidas de incerteza e atestar se estas melhoram as projeções de hiato realizadas para o período imediatamente subsequente. Como medidas de incerte-za, utilizamos a dispersão de expectativas do boletim Focus para PIB e inflação; a volatilidade implícita dos contratos futuros de câmbio; o VIX; a volatilidade observada nas empresas mais relevantes do índice Bovespa e o Índice de Incerteza Econômica (IIE-Br). Conseguimos demonstrar com um exercício de backtest que a previsão de hiatos do PIB se torna melhor com a inclusão de variáveis de incerteza na curva IS. / [en] Uncertainty is a relevant matter when modelling economic variables, especially in emerging countries. Here, we try to understand if measures of uncertainty observed in the Brazilian market allow us to improve GDP forecasting. By defining an IS curve as simply as possible: relating current output gap with its lags and the economy s ex-ante real interest rate, it is possible to introduce an uncertainty measure and examine if the forecasting exercise improves in the next period. As proxies for uncertainty, we shall use dispersion of financial markets expectations for future inflation and future output growth; FX future contracts implied volatility; VIX Index; observed volatility in Brazil s most relevant companies stock prices, and; the Economy Uncertainty Index (IIE-Br). We were able to demonstrate through a backtest exercise that the insertion of uncertainty measures in the IS curve improves the output gap forecasting.

[pt] Em 2015 quase metade da população mundial vivia em área de risco de transmissão de malária. Neste mesmo ano, estimam-se 214 milhões de casos e 438 mil fatalidades. A principal forma de prevenção e redução da transmissão da malária é através do controle dos vetores, em particular, destaca-se o uso de mosquiteiros impregnados com inseticidas de longa duração (MILD). Neste contexto, os programas de distribuição de MILDS enfrentam desafios relacionados a obtenção de fundos e à gestão da cadeia de suprimentos como, por exemplo, incertezas associadas as atividades logísticas, as variáveis de oferta e demanda, e a volatilidade de preços. À luz destes fatos, esta dissertação propõe um modelo de otimização robusta, fundamentado em extensões dos arcabouços teóricos de Bertsimas e Sim (2004) e Fernandes et al. (2016), capaz de minimizar os custos de um programa de distribuição de mosquiteiros ou, dada uma restrição orçamentária, maximizar a distribuição para áreas prioritárias. Ademais, foi realizada uma revisão da literatura acadêmica acerca de modelos de otimização robusta aplicados no contexto da logística humanitária, onde alguns aspectos ainda pouco explorados foram ressaltados e considerados no modelo proposto. Um estudo de caso real é feito sobre um projeto feito do Fundo das Nações Unidas para crianças na Costa do Marfim. Os resultados apontam que conforme esperado, à medida que o nível de robustez considerado no modelo cresce, os custos totais também aumentam. Em contrapartida, o modelo robusto fornece soluções com maior flexibilidade na cadeia de suprimentos para a eventual necessidade de se ajustar os planos de compras e distribuição. Por fim, as soluções robustas foram avaliadas através de simulações de Monte Carlo, indicando que, conforme desejado, a probabilidade de viabilidade dos planos aumentam junto com nível de conservadorismo da solução. / [en] In 2015, almost half of the world population lived in areas at risk of malaria transmission. There were around 214 million malaria cases and 438,000 associated deaths. One of the major paths to prevent and reduce malaria transmission is through vector control, especially with the use of insecticide-treated nets (ITN). In this context, ITN distribution campaigns face several challenges, such as uncertainties related to funding, transportation, market and price volatility, which might be effectively tackled through long-term agreements and proper planning. However, that might not be an option for all humanitarian organizations and governments. Besides, considering uncertainties during budgetary planning is particular relevant. In this sense, a robust optimization model, based on Bertsimas and Sim (2004) and Fernandes et al. (2016) frameworks, is proposed to minimize the involved costs or, given a budget constraint, maximize the coverage of priority areas. A literature review on robust optimization applied to humanitarian logistics is conducted, in which aspects with less academic research attention are revealed and considered in the model, such as the simultaneous account of the aforementioned uncertainties and demand prioritization. A United Nations Children s Fund campaign in Ivory Coast is studied, and reveals that, as expected, as the robustness level increases so does the total costs. In return, the robust model generally provides a solution with improved supply chain flexibility, that might minimize efforts, in case it is necessary to adjust procurement and transportation plans when uncertainty is revealed. In addition, robust solutions were assessed through Monte Carlo simulations against several realizations of uncertain parameters values, pointing that, as desired, solution feasibility increases alongside the specified level of conservatism.

[pt] Certamente uma das arenas competitivas mais marcada pela incerteza é a indústria de telecomunicações. Características intrínsecas ao negócio, como o alto nível de imobilização e a dispersão geográfica, sob a ação de questões voláteis como demanda, câmbio, tecnologia, regulamentação, dentre outras, podem representar grandes impactos nos resultados do negócio. Esta incerteza sempre existiu, porém nos últimos anos tem estado em maior evidência. Diante desta nova necessidade, os métodos adotados atualmente em planejamento estratégico e em análise de investimentos têm se mostrado pouco eficazes. Não é uma questão de usar uma abordagem melhor ou pior, e sim de usar a mais adequada. Quanto a isto, porém, a única certeza é a de que a melhor forma não é tentar encaixar investimentos e estratégias de uma indústria tão dinâmica como a de telecomunicações em um planejamento estático e rígido. A proposta deste trabalho é propor e exemplificar um método para descrição e avaliação de estratégia para telecomunicações, baseado no paradigma de opções reais. Este método é uma visão integrada de ferramentas e métodos conhecidos e utilizados em opções reais, análise de cenários e estratégia. A pesquisa não pretende definir o que é melhor para a discussão de análise de estratégias e investimentos em telecomunicações, mas oferecer uma reflexão mais em linha com as peculiaridades do negócio. / [en] Definitely, one of the most uncertain competitive arena in corporate business is the industry of telecommunications. It's intrinsic characteristics, such as high degree of immobilization and geographic dispersion, under the effect of some volatile issues such as demand, currency rate, technology and regulatory affairs, among others, may yield great impacts on business results. This uncertainty has always existed, but in recent times it has been emphasized. In the face of this new necessity, the current methods used in strategic planning and investment analysis have been little effective. It's not a matter of adopting a better or worse approach, but of adopting the most appropriate one. Regarding this, however, the only certainty is that the best alternative is not try to fit investments and strategies of such a dynamic industry as telecommunication in a static and inflexible planning. The objective of this work is present and illustrates a method for strategy assessment and definition for telecommunications, based on real options. This method is an integrated view of employed and known tools and methods in real options, scenario analysis and strategy. The research does not intend to define what is best for analysis and discussion of strategies and investments in telecommunications, but to offer reflections more in line with the singularities of the business.

[pt] Esta pesquisa apresenta uma comparação entre duas estratégias de construção de poços marítimos, sequencial e seriada, de forma a entender suas características e ressaltar suas diferenças, impactos e desafios. Além disso, para inserir o contexto de incerteza nessas operações, foi acrescentada uma análise de risco para cada uma das estratégias de perfuração e completação de poços. Um estudo de caso com dados reais de um campo de petróleo foi desenvolvido de forma a analisar os resultados e comparar questões sobre duração da campanha dos poços, entrada dos poços em produção, troca de fluidos e ajustes da sonda. Essas mesmas questões foram analisadas após acrescentar distribuições de probabilidade aos cronogramas das estratégias sequencial e seriada e aplicar a simulação de Monte Carlo. Os resultados mostraram a relevância de se avaliar novas formas de sequenciamento das atividades de poços a fim de reduzir o tempo total levado para construção de poços marítimos. / [en] This research presents a comparison between two different strategies of offshore well construction, one sequential and another in batch. This analysis aims to understand the characteristics of these two strategies, their impacts on some results and challenges. Besides, to understand how uncertainties affect these operations, a risk analysis was incorporated to each one of the strategies. A case study with real data from an oil field was developed in order to analyze the results and to compare issues, as total well campaign duration, production ramp up, fluid exchange and drilling rig adjustments. These same issues were analyzed after adding probability distribution in each strategy s schedules and realizing a Monte Carlo simulation. The results showed the importance of evaluating different types of sequencing well activities seeking to reduce total well construction duration.