[pt] As opções de geração de energia no Brasil de forma sustentável estão fortemente relacionadas às fontes de energia alternativa, em especial a biomassa. Neste estudo é analisada a viabilidade econômico-financeira de um projeto de recolhimento da palha da cana de açúcar em uma usina no Brasil que tem a flexibilidade de expandir a venda de energia, ao investir na utilização da palha como insumo na cogeração. O preço da energia elétrica é modelado como um processo geométrico de reversão à média e é aplicada a teoria de opções reais para determinar o valor das flexibilidades gerenciais. Uma vez que a decisão de recolhimento da palha é tomada, a empresa tem a opção de investir na produção de briquetes, e a partir daí, realizar o switch entre o fluxo de caixa da energia e o fluxo de caixa de briquetes. O modelo é então resolvido utilizando uma árvore binomial recombinante não censurada de reversão à média. Os resultados indicam que a flexibilidade de escolher entre a venda de energia e a venda de briquetes agrega 9,7 milhões de reais, ou 38 por cento ao valor do projeto determinístico de 25,6 milhões de reais, o que é significativo, considerando que a cogeração não é a atividade principal da usina de cana. Assim, o recolhimento da palha da cana pode ainda incentivar projetos de retrofit em usinas que de outra forma poderiam não se mostrar viáveis. / [en] Options for sustainable power generation at competitive prices in Brazil are strongly related to alternative energy sources, in particular, sugar cane biomass. In this study we analyze a cane trash recovery project for a sugarcane mill in Brazil that has the option to expand sales of surplus bioelectricity by introducing the sugarcane trash as feedstock for cogeneration. We model electricity prices as a geometric mean reverting process, and apply the real options approach to determine the value of this managerial flexibility. Once the decision to recover the cane trash has been made, the firm has the option to invest in briquetting production, that will allow it to switch between energy and briquette sales depending on the relative prices of energy and briquettes. The model is then solved using a non censored binomial mean reverting lattice. The results indicate that the flexibility to choose between energy and briquette production adds 9.7 million of reais in value, or 38 per cent to the project value of 25.6 million of reais, which is significant, considering cogeneration is not the core business of the sugarcane mill. This indicates that recovery of cane trash, which is currently wasted in the field, may represent a significant source of value for further development of bioelectricity cogeneration or briquetting production, when retrofitting older sugarcane mills.

[pt] Opções cujo ativo base paga dividendos devem ser apreçadas de maneira particular. Se os dividendos forem calculados como um percentual do valor de mercado do ativo, pequenos ajustes nos modelos como BSM e Método Binomial são suficientes. Entretanto, se o valor do dividendo for fixo, ou seja, independente do valor de mercado do ativo, há necessidade de modelagens mais complexas. A literatura disponível propõe soluções para este caso, porém com foco em ativos financeiros. Ativos reais possuem particularidades que demandam o desenvolvimento de metodologias específicas. O pagamento de dividendos ocorre quando existe um contrato privado de uso entre o detentor do ativo e outro agente. Por estar vinculado a um contrato privado, agentes externos não podem realizar operações de arbitragem. Três diferentes metodologias são descritas e avaliadas neste trabalho. Um exemplo de uma opção de venda embutida em um contrato de afretamento de 10 anos de uma embarcação é utilizado para análise dos resultados. A primeira metodologia se baseia em um dos modelos utilizados para opções financeiras e a segunda busca resolver a principal fraqueza do modelo anterior. No terceiro método é considerada a diferença entre o dividendo do contrato privado e o dividendo de mercado, que representa o valor que poderia ser recebido se firmado um novo contrato. Dentre as metodologias analisadas, a terceira é aquela que apresenta premissas e resultados mais consistentes. / [en] Options that pay dividends must be priced in a particular way. If dividends are calculated as a percentage of the asset s market value, then few adjustments in the BSM model and the Binomial Method are enough. However, if the dividend is fixed, which means that it is independent from the asset s market value, then the models are more complex. The available bibliography proposes solutions for this case, however with emphasis to financial assets. Real assets are different and demand the development of specific methodologies. The dividends payment happens when there is a private contract between the asset s owner and the other agent. Because it is related to a private contract, external agents can t make an arbitrage operation. Three different methodologies are described and evaluated in this work. An example of a put option included in a 10 year charter party of a vessel is used for analyzing the results. The first methodology is based on one of the models applied do financial options and the second aims to solve the first one main weakness. In the third method a difference between the private contract dividend and the market dividend is considered, which represents the value that could be obtained if a new contract is set. Among the methodologies analyzed, the third one presents more consistent premises and results.

[pt] Os investimentos em infraestrutura, públicos e privados, são notoriamente essenciais à competitividade de uma economia. Hoje, o Brasil sofre com diversas limitações em políticas voltadas ao setor de infraestrutura, que contribuem de forma direta para que os produtos e serviços brasileiros sejam mais caros. Uma destas limitações reside nas condições de financiamento em projetos desta natureza. A possibilidade de se obter parte do financiamento em moeda estrangeira seria uma alternativa agradável aos investidores, no entanto, os traria um risco cambial. Este trabalho analisa uma proposta de mecanismo de cobertura cambial a ser oferecido no âmbito de parcerias público-privadas, que disponibiliza aos investidores uma opção de proteção contra a variação cambial real. Este mecanismo é interpretado como uma garantia com características de uma opção, uma vez que assume valores em função da variação da taxa de câmbio. Neste sentido, este trabalho buscou avaliar e precificar estas garantias cambiais a partir de uma abordagem por opções reais, adotando para isso dois modelos de estimação para a taxa de câmbio, um passeio aleatório com drift neutro e o modelo GARCH-M. Os resultados obtidos em ambos os modelos mostraram-se favoráveis ao governo, no entanto é possível afirmar que a adoção de uma garantia cambial com estas características ofereceria claramente maior risco ao poder concedente do que a iniciativa privada. Assim, uma forma de lidar com esse risco seria estabelecer limites com relação ao valor do financiamento a ser obtido e uma margem de segurança para o poder público em torno do fator de remuneração presente na garantia. / [en] Infrastructure investments, both public and private, are essential to the competitiveness of any economy. Currently, Brazil has several limitations in policies that are applied to the infrastructure sector, which directly contribute to make Brazilian products and services more expensive. One of these limitations arises from the financing requirements of projects of this nature. Obtaining part of the financing requirements in foreign currency would be an alternative for many investors; however, it would bring them the foreign exchange rate risk. This paper analyzes a proposal for a foreign exchange hedging mechanism to be offered in public-private partnerships scope, which provides investors with an option to hedge against the real foreign exchange fluctuation. The mechanism is perceived as a guarantee with has option-like characteristics, as its value varies as a function of the foreign exchange rate. Thus, this work sought to evaluate and price these foreign exchange rate guarantees based on a real options approach. Two exchange rate models were adopted to estimate future levels: a random geometric stochastic drift-free model and the GARCH-M model. The results obtained by both models indicated that use of this guarantee is favorable to the government. However it is possible that the proposal of a foreign exchange guarantee with these features could present a greater risk to the government than to the private partner. Therefore, one way to deal with this risk would be to establish a limit on the total amount obtained through the financing and a safety margin regarding the guarantees remuneration factor.

[pt] Esta Pesquisa tem por objetivo utilizar a Regressão Simbólica por Programação Genética para encontrar uma equação analítica para a fronteira de exercício ótima (ou curva de gatilho) de uma opção sobre um ativo do qual o preço tem um comportamento simulado pelo processo estocástico conhecido como processo de reversão à média (PRM). Para o cálculo do valor de uma opção desde de sua aquisição até sua maturação, normalmente faz-se o uso do cálculo da fronteira de exercício ótimo. Esta curva separa ao longo do tempo a decisão de exercer ou não a opção. Sabendo-se que já existem soluções analíticas para calcular a fronteira de exercício ótimo quando o preço do ativo segue um Movimento Geométrico Browniano, e que tal solução genérica ainda não foi encontrada para o PRM, neste trabalho, foi proposto o uso da Programação Genética (PG) para encontrar tal solução analítica. A Programação Genética utilizou um conjunto de amostras de curvas de exercício ótimo parametrizadas segundo a variação da volatilidade e da taxa de juros livre de risco, para encontrar uma função analítica para a fronteira de exercício ótima, obtendo-se resultados satisfatórios. / [en] This research intends on to use the Symbolic Regression by Genetic Programming to find an analytical equation that represents an Optimal Exercise Boundary for an option of an asset having its price behavior simulated by a stochastic process known as Mean Reversion Process (MRP). To calculate an option value since its acquisition until its maturity, normally is used to calculate the Optimal Exercise Boundary. This frontier separates along the time the decision to exercise the option or not. Knowing there already are analytical solutions used to calculate the Optimal Exercise Boundary when the asset price follows the Geometric Brownian Motion, and such general solution was not found yet to MRP, in this work, it was proposed the use of Genetic Programming to find such analytical solution. The Genetic Programming used an amount of samples from optimal exercise curves parameterized according the change in the volatility and risk free interest rate, to find an analytical function that represents Optimal Exercise Boundary, achieving satisfactory results.

[pt] A utilização de financiamentos baseados em project finance ganhou grande impulso nas últimas décadas em projetos de infra-estrutura pública. Em todo o mundo, governos têm incentivado o investimento privado nesta área através de estruturas de PPP (Parceria Público-Privada), cujo conceito vem se desenvolvendo e aprimorando. O setor de transportes apresenta vasto campo para aplicação de tais instrumentos, destacando-se as concessões rodoviárias. Dadas as características de alguns projetos envolvendo project finance e PPP, faz-se necessário o uso de conceitos da Teoria de Opções Reais que permitem a correta avaliação de viabilidade econômica, além de explicitarem as vantagens da utilização destes instrumentos no que se refere a alocação de riscos. Assim como no project finance, as PPPs envolvem compromissos contratuais, de forma que neste caso o governo pode oferecer subsídios, garantias ou outras formas de suporte com objetivo de reduzir o risco do investidor privado. Nas concessões rodoviárias, por exemplo, considerando o fator de risco relacionado ao tráfego, tem-se discutido muito sobre a questão de garantias governamentais, que podem ser oferecidas segundo diferentes modelos. O objetivo desta dissertação é rever as caracterísiticas relacionadas a estruturas de project finance e PPP, bem como aplicações existentes de conceitos de opções reais nestes casos. É apresentado um projeto hipotético de concessão rodoviária neste contexto e três opções são identificadas: garantia de tráfego mínimo, repasse de receita por tráfego máximo e possibilidade de abandono pelos acionistas. / [en] The use of project finance in public infrastructure projects has been growing in the last decades. Governments around the world have been motivating private investments in infrastructure through public private partnerships (PPP) framework. In the transport sector, for example, project finance and PPP are largely used in toll road concessions. Some real options can be identified in these structures and it is necessary to use the correct methodology to analyze project economic feasibility and risk allocation. The PPP agreements may include subsidies, guarantees and other forms of support designed to reduce the risk to the private investor. Regarding the revenue risk in toll road concessions, different models of traffic guarantees have been offered by governments in many countries. This thesis intends to review these concessions, keeping in mind project finance, PPP features and real options that may exist in this context. A hypothetical toll road concession is proposed and three real options are identified and analyzed: a minimum traffic guarantee, a maximum traffic ceiling and a possible abandonment by the sponsors.

[pt] A partir da década de 90 houve um aumento da participação do setor privado em projetos de infra-estrutura no Brasil. Esta participação deu-se principalmente por meio de concessões tradicionais regidas pela Lei das Concessões. Contudo, para tornar economicamente viáveis projetos de baixa atratividade para o setor privado devido ao seu alto risco, o governo brasileiro passou a analisar formas de redução destes riscos, como as Parcerias Público- Privadas (PPPs), incluindo a flexibilização do prazo de concessão, garantias de tráfego, de risco cambial ou até mesmo garantias de financiamento. Neste trabalho é utilizado o modelo LPVR (Menor Valor Presente das Receitas) de prazo de concessão variável aliado a uma garantia de tráfego mínimo para a avaliação do caso do projeto da rodovia BR-116/324 através da metodologia das Opções Reais. Os resultados indicam que o uso deste modelo permite uma redução dos riscos tanto para o Governo, pela limitação de ganhos excessivos da concessionária, quanto para o investidor privado, pela flexibilidade do prazo e garantia de tráfego concedida. Concluímos que o modelo LPVR associado a uma garantia de tráfego mínimo de 80% aumenta em média o VPL do projeto em mais de 60%. Embora esta garantia represente um custo adicional para o Governo, ela é compensada pelo aumento da atratividade do investimento para o setor privado. / [en] Since the 90`s, there has been an increasing participation of the private sector in infrastructure projects in Brazil. This participation, however, took place mainly through traditional concessions, governed by the Concessions Law. However, to become economically viable projects that would not have attractiveness to the private sector due to its high risks, Brazilian government started to analyze some ways to reduce these risks such as the Public Private Partnerships (PPPs), including the term flexibility, traffic guarantee, guarantee of foreign currency risk or even assurance of funding. In this project it`s used the LPVR model (Least Present Value of Revenue) with variable period concession, ally to a minimum traffic guarantee and applying the case to the BR-116/324 highway project through the Real Options Methodology. The results show that the use of this model allows a reduction on the risks both for the government, avoiding excessive gains by the concessionaire, and for the private investor, either for the term flexibility or the guarantee of the traffic granted. So, we can conclude that the LPVR model associated with a minimum traffic guarantee of 80%, increases the VPL in an average of 60%, although this guarantee represents a further cost to the government which is compensated by the increasing attractiveness of the investment to the private sector.

[pt] Este estudo tem como motivação as incertezas relacionadas ao suprimento de gás natural no Brasil nos próximos anos em função de possíveis atrasos nos projetos do Pré-Sal. Para mitigar o risco da produção de gás natural ficar aquém da planejada para os próximos anos, a Petrobras vem ampliando as alternativas para a oferta de gás natural através da construção de terminais de regaseificação de Gás Natural Liquefeito (GNL). Dentro deste cenário é analisada a viabilidade de construção de um Complexo Gás-químico para a produção de fertilizante nitrogenado e outros produtos químicos, considerando que a planta tem a opção de complementar o suprimento pleno do complexo por meio da importação de GNL nos períodos em que a oferta de gás natural for insuficiente para atender o consumo total desta planta. É utilizada a distribuição triangular e processos estocásticos de reversão à média para modelaras incertezas relativas às variáveis suprimento e preço, respectivamente, e simulação de Monte Carlo para o apreçamento da opção de troca de insumos. Os resultados obtidos indicam que a opção por GNL como complementação do suprimento pleno do Complexo aumenta o valor do projeto, comprovando que este é uma alternativa economicamente viável e atrativa. / [en] This study was motivated by the uncertainties related to the natural gas supply in Brazil in the coming years due to possible delays in the Pre-Salt projects. To mitigate the risk of natural gas production falling short of planned for the coming years, Petrobras has been expanding the alternatives for the natural gas supply by building regasification of Liquefied Natural Gas (LNG) terminals. Within this scenario is analyzed the feasibility of building a gas chemical complex to produce nitrogenous fertilizer and other chemicals, considering that the plant has the option to complement the plentiful supply of the complex by importing LNG in periods that the natural gas supply is insufficient to meet the total consumption of this plant. The triangular distribution and stochastic mean reversion is used to model uncertainties regarding supply and price variables, respectively, and Monte Carlo simulation for pricing the option to switch inputs. The results indicate that the choice of LNG as a supply of full complementation of he complex increases the value of the project, proving that this is a viable and economically attractive alternative.

[pt] A PPP (Parcerias Públicos-Privados) tem por objetivo viabilizar projetos de infraestrutura através da concessão de algum tipo de apoio governamental com garantias ou aportes de recursos, visando mitigar o risco do projeto tornando-o mais atrativo para o setor privado. Este estudo utiliza a metodologia de opções reais para modelar o impacto dos incentivos do governo no contrato de concessão sobre o valor do projeto. A análise de projeto sob esta ótica considera as flexibilidades especificas do projeto em estudo, tornando o projeto viável que antes poderia não ser atrativo ao investidor privado, em função das grandes incertezas existentes sobre a demanda prevista. Será realizado um estudo de caso baseado na Manifestação de Interesse da Iniciativa Privada – MIP 03/2012, que tem por objetivo o início da licitação de concessão ou PPP para a implantação, manutenção, e operação do serviço de transporte metroviário da LINHA 3 do Estado do Rio de Janeiro, entre os Municípios de Niterói e São Gonçalo. / [en] The PPP (Public-Private Partnership) aims to facilitate infrastructure projects by granting some form of government support with guarantees or capital injections, to mitigate project risk by making it more attractive to the private sector. In this study, we will use the methodology of Real Options to model the impact of government incentives in the contract of concession on the value of the project. The analysis of the project by this point of view considers the specific flexibilities of the project being studied, making the project feasible which previously might not be attractive to the private investor, according to the major uncertainties about the expected demand. It will be done a study case based in the Expression of Interest from Private Initiative - MIP 03/2012 that has as objective the start of the bidding for concession or PPP for deployment, maintenance and operation of the Subway Systems service from Line 3 of Rio de Janeiro State, between the cities of Niterói and São Gonçalo.

[pt] As grandes redes varejistas brasileiras vêm passando por um momento de forte expansão geográfica, que tem por objetivo aumentar o valor das empresas através de ganhos de escala e aumento do poder de negociação frente aos fornecedores. A entrada em um novo mercado geográfico, no entanto, apresenta inúmeras incertezas que podem afetar a rentabilidade destas novas lojas. O método tradicional de avaliação pelo fluxo de caixa descontado usualmente utilizado para a abertura de novas lojas, não considera que a abertura de uma primeira loja traz novas informações de mercado que permitem ao investidor otimizar a sua estratégia de penetração neste mercado. Essa dissertação propõe a utilização da Teoria de Opções Reais para avaliar o projeto de expansão de uma rede de varejo para uma nova cidade, através da valoração das flexibilidades gerenciais de expansão e abandono disponíveis para a empresa. O modelo proposto, ao incorporar o valor da operação de uma segunda loja no caso de exercício da opção de expansão, aumenta o valor total do projeto quando comparado ao valor presente líquido calculado pelo método do Fluxo de Caixa Descontado, onde a decisão definitiva seria abrir apenas uma loja. A Teoria de Opções Reais mostrou-se superior na avaliação do projeto, pois o valor do projeto calculado pelo método do Fluxo de Caixa Descontado está subestimado ao não considerar as flexibilidades existentes no projeto. / [en] The large Brazilian retail companies are undergoing strong geographical expansion in order to enhance shareholders value by gains of scale and greater negotiation power with suppliers. The entrance into a new geographical market, however, presents many uncertainties that can affect the return of these new stores. The traditional approach of discounted cash flow method, does not take into account that the opening of the first new store reveals new market information that allows the investor to optimize his penetration strategy in this market. This dissertation proposes the use of the Real Options Theory to value the project to expand a retail company to a new market, by valuing the managerial flexibility of expansion and abandonment available to the company. By incorporating the value of the operation of a second store in case of the exercise of the expansion option , the proposed model increases the total value of the project when compared to the net present value calculated by the discounted cash flow analysis. The Real Options Theory was superior in the project valuation as the value of the project calculated by the discounted cash flow analysis is underestimated by not considering the existing flexibility in the project.

[pt] As decisões estratégicas das empresas são afetadas pelas oportunidades de investimento e as ações das suas concorrentes. Imai e Watanabe propõem um modelo de opções reais para determinar a decisão de investimento ótima de uma empresa, considerando um jogo de múltiplos estágios com duas firmas sob um processo trinomial multiperíodo em um modelo discreto. Utilizamos o modelo de Imai e Watanabe para determinar o momento estratégico ótimo para investimento em uma nova tecnologia em função da variação do custo de investimento e da demanda inicial, considerando duas empresas concorrentes no mercado brasileiro de telecomunicações, onde uma empresa é líder (L) e a outra é seguidora (S). Considerando que ambas empresas já atuam no mercado e pretendem investir em uma nova tecnologia que permitirá a expansão dos seus negócios, determinamos a curva de gatilho do custo do investimento e da demanda inicial dos serviços que delimitam a estratégia de investimento ótima da empresa líder. / [en] Corporate strategic decisions are affected by investment opportunities and actions of rival firms. Imai and Watanabe suggest a real option and game theory model to determine optimal investment decision considering a two firms multistage game following a multiperiod trinomial process in a discret model. Imai & Watanabe model is used to define this optimal time to invest in a new tecnology as a function of the cost of investment and initial demand. We consider two competing firms in the Brazilian telecommunication market where one firm is leader (L) and the other is the follower (S). We assume both firms are already active in this market and intend to invest in a new technology that will allow them to expand their business. We define a trigger curve of cost of investment and initial demand of the services that define optimal investment strategy for the leading firm.