[pt] Esta dissertação procura estudar os critérios de análise de investimentos baseados na metodologia do Valor Presente Líquido e de Opções Reais seguindo o processo estocástico de Reversão à Média fazendo uso de um caso prático na indústria de petróleo. O estudo de caso é a análise de viabilidade do desenvolvimento de um campo de petróleo onde as etapas de pesquisa e estudos já foram realizadas e que possue 3 alternativas de desenvolvimento à escolher. A partir deste estudo de caso será possível comparar através de uma ferramenta gerencial chamada de back-testing as análises de viabilidade realizadas. A dissertação tem como objetivo confirmar, com os resultados obtidos no back- testing, a geração de valor na utilização da teoria de opções reais que através da sua metodologia busca maximizar o valor do projeto pela inclusão de flexibilidades gerenciais neste caso uma opção de esperar até 2 anos. / [en] This dissertation compares the criteria of investments analysis based on the methodology of the Discounted Cash Flow and of Real Options Models following a Mean Reversion stochastic process making use of a real case in the oil industry. This case study is about the viability of the development of an oil field where all the stages of research have already been carried out, with 3 alternatives of development to choose. From the results of this case study it will be possible to compare with the aid of a managerial tool called back- testing the Discounted Cash Flow with the Real Option Method. The dissertation has the goal to confirm, with the backtesting results, the generation of value created by the use of real options theory which maximizes the value of the project with the addition of managerial flexibilities represented by an option to wait up to 2 years.

[pt] O objetivo da presente dissertação é capturar o valor da flexibilidade que uma planta XTL oferece na entrada do sistema produtivo, onde podem ser utilizados diversos tipos de insumos como matéria-prima. A saída do sistema produtivo também permite que diferentes produtos sejam produzidos. Desta forma, o autor considera que a metodologia das opções reais é a mais indicada para se avaliar tais flexibilidades, sendo o objeto principal deste estudo a análise da opção de conversão (Input/Output Switch option) através da utilização do processo estocástico de reversão à média com saltos. Os resultados desta dissertação podem auxiliar a tomada de decisão dos gestores da área de petróleo e energia, onde outros projetos já foram avaliados através dessa mesma metodologia, no entanto, não existe qualquer interesse em comprovar a eficiência da teoria das opções reais frente às metodologias de avaliação financeira usuais. / [en] The objective of this dissertation is to value the operational flexibility that a GTL plant can offer at the entrance of the productive process where multiples inputs can be used as row material. Different products also can be produced. The real options theory is considered by the author as the most indicated financial methodology to value theses flexibilities and the main goal of the present study is to value the Input/Output switch option and the mean reversion with jumps stochastic process. The aim of this study is also to support manager´s investment decision from oil and energy field, where others projects has been already valuated with real options theory so the proof of the theory efficiency against traditional valuation methodologies is not object from this study.

[pt] O Presente trabalho tem como objetivo analisar a viabilidade econômica de uma planta XTL usando a teoria das Opções Reais. Esta metodologia é a mais adequada para avaliar a capacidade que este tipo de projeto dispões de trocar de input e/ou output, ou seja, eleger a cesta que maximiza o resultado final, de acordo com cada cenário. Essa política ótica permite avaliar a construção de uma planta com flexibilidades, com o investimento ocorrendo em um ambiente de incerteza, onde os preços (fatores de incerteza) serão considerados estocáticos e seguirão um Movimento de Reversão à Média. Os cálculos numéricos serão feitos através da simulação de Monte Carlo. A tecnologia, designada XTL, está dividida em duas etapas: um processo de gaseificação seguido de um processo GTL (gás-to- liquid). A gaseificação permite transformar sólidos, líquidos e gases em gás de síntese, que será usado como input do GTL. Já o GTL possibilita transformar o gás de síntese em líquidos de alta qualidade, tais como nafta, diesel, parafinas e lubrificantes. Por associação, esta dissertação faz parte de um projeto que visa aplicar a teoria de Opções Reais na avaliação de investimentos em Pesquisa e Desenvolvimento (P&D), com a finalidade de valorar e considerar as flexibilidades inerentes a este tipo de projeto. / [en] The present work has objective to analyze the investiment of a XTL plant using the Real Options Theory. This methodology is adjusted to evaluate the capacity that this project has to changes its input and/or output, in other words, to elect the option that maximizes payoff, in accordance with each scenario, allowing to evaluate the construction of a plant with flexibilities with the investiments happening in an environment of economical and/or technical uncertainties, where the prices (uncertainty factors) are stochastic and will follow the Mean Reversion Model, calculated by the Monte Carlo Simulation. The XTL technology is divided in two stages: a gasification process followed by a GTL (gas-to-liquid) process. The gasification process allows you to transform solids, liquids and gases into synthesis gas, that will be used as input of the GTL. The GTL makes possible to transform the syntesis gas into high quality liquids, such as naphtha, diesel, paraffins and lubrificants. This work is part of a project, with the objective to apply the Real Options Theory in the evaluation of investiments in Research and Development (R&D), aiming to price and consider the flexibilities that are inherent to this project.

[pt] A formação do portfólio de uma empresa de Petróleo envolve complexas decisões devido ao ambiente de incertezas e é de extrema importância na definição do futuro estratégico da empresa. Recentemente, a otimização de um portfólio de ativos de exploração e produção de petróleo vem sendo amplamente tratada na literatura, entretanto observa-se uma escassez de trabalhos que consideram a otimização do portfólio de refino. Este trabalho tem por objetivo propor um modelo de formação de portfólio para empresas do setor de óleo e gás, que possuem atividades tanto no segmento de exploração e produção (upstream) quanto no segmento de refino (downstream), levando em conta a integração entre ambos. Assim como nos modelos tradicionais, os preços do barril de petróleo e a produtividade dos campos serão tratadas como incertezas. O modelo proposto utilizará técnicas de programação estocástica com aversão a risco, medido pelo CVaR (Conditional Value-at-Risk). A fim de validar a metodologia proposta, um estudo de caso baseado em uma empresa de óleo e gás será apresentado. A aplicação numérica indicou que o modelo que otimiza o portfólio conjunto de upstream e downstream apresenta resultado da função objetivo até 28 por cento superior ao modelo usualmente tratado na literatura que trata apenas do portfólio de upstream. / [en] The portfolio allocation of an Oil and Gas company involves complex decisions within an uncertain environment and is extremely important in defining the firm s economical and financial future behavior. Recently, the portfolio selection problem for oil exploration and production (E&P) projects has been widely treated in the literature, however, few studies consider the optimization of the combined upstream and downstream portfolio. The purpose of this work is to propose a portfolio selection model for oil and gas companies, which operates both in exploration and production (upstream) and in refining (downstream), considering the integration between them. Crude oil prices and fields performance are the main uncertainties of the problem. The proposed model makes use of risk aversion stochastic programming techniques, measured by CVaR (conditional value at risk). To validate the proposed methodology a case study based on an Oil Company will be presented. The numerical application indicates that the model considering both upstream and downstream portfolio presents objective function results 28 percent higher than the model usually used in the literature that only optimizes the upstream portfolio.

[pt] Em alguns casos pode ser útil para a empresa dividir um projeto em várias subunidades independentes. Esta divisão pode ocorrer, por exemplo, em grandes projetos nos quais são identificados partes integrantes ou módulos com diferentes riscos, retornos, matérias primas, produtos, atividades e mercados. Por outro lado, na avaliação de projetos, a consideração de opções reais de adiar o investimento, investir em informação e parar temporariamente a produção é uma sofisticada e amplificada abordagem, quando comparada com o método tradicional do Valor Presente Líquido (VPL). Desta forma, o objetivo deste trabalho é apresentar os fatores econômicos de risco de um projeto dividido em várias subunidades independentes identificados como relevantes na análise da distribuição probabilística do VPL; o processo estocástico usado para simular cada um destes fatores; a distribuição probabilística deste VPL utilizando a metodologia de opções reais de adiar o investimento, investir em informação e parar temporariamente a produção, além do valor isolado e conjunto (múltiplo) destas opções para o projeto. Com esses dados, pode-se apresentar uma metodologia para achar a combinação temporal ótima para o início dos investimentos em cada uma das subunidades que constituem este tipo de projeto, aquela em que o valor do VPL deste empreendimento é maximizado. Entre outras contribuições importantes deste trabalho para a análise de risco de projetos, apresentou-se também uma modelagem inédita para a geração de cenários estocásticos apropriados para modelar a incerteza no valor do investimento, um dos principais fatores de risco em projetos. / [en] In some cases it may be advantageous for the company to divide a project into several independent subunits. This can occur, for example, on large projects, in which are identified modules with different risks, returns, raw materials, products, activities and markets. On the other hand, in the assessment of projects, the consideration of real options to postpone investment, invest in information and stop production temporarily is a sophisticated approach compared with the traditional Net Present Value (NPV). Thus, the objective of this work is to present the economic risk factors of a project divided into several independent subunits identified as relevant in the analysis of the probability distribution of NPV; the stochastic process used to simulate each of these factors; the probability distribution of NPV using the methodology of real options to postpone investment, invest in information and temporarily stop production, besides the isolated and multiple value of these options. By making use of these data, we can present a methodology for finding the optimal time combination for the investement in each of the subunits, the one in which the value of the NPV of this project is maximized. Another specific contribution of this work, refers to the generation of appropriate stochastic scenarios to model the uncertainty in the value of investment, one of the main risk factors in projects.