[pt] As despesas com saúde vêm crescendo constantemente nos últimos anos, tanto no Brasil como na maioria dos países desenvolvidos. Para fazer face a esta questão, agentes públicos e privados têm procurado melhorar a eficiência e eficácia dos sistemas de saúde, notadamente por meio do tema de planejamento e controle na área da saúde. Uma unidade de interesse particular em hospitais é o Centro Cirúrgico, pois frequentemente é a unidade de maior custo e também de maior receita do hospital, gerando grande impacto sobre o desempenho do mesmo. Todavia na maioria dos hospitais brasileiros as decisões em relação à gestão de leitos e gestão de salas de cirurgia são tomadas a partir de conhecimento tácito e observação empírica. Com isso, este estudo visa aplicar técnicas de análise, como modelagem de processos e simulação de Monte Carlo, a fim de proporcionar a tomada de decisão mais estruturada em relação ao planejamento e programação das cirurgias. Foi realizado um estudo de caso em um hospital público brasileiro, visando alcançar melhorias no processo de planejamento das cirurgias e diminuição no índice de suspensões. Como resultado foram feitas propostas de alteração no processo de planejamento de cirurgias do hospital e sugestão de padronizar o número de marcações de cirurgias com indicação de UTI para 5 ou 6 marcações diárias a fim de reduzir o índice de suspensão por falta de vaga nessa unidade. / [en] The health expenditures have increased in recent years, both in Brazil and in most developed countries. To address this issue, public and private players have sought to improve the efficiency and effectiveness of health systems, notably through the planning and control in healthcare. A unit that is of particular interest in hospitals is the operating theater as is often the largest cost unit and also higher hospital revenue, generating great impact on the performance of the same. However, in most Brazilian hospitals, decisions regarding the management of beds and operating room management are taken from tacit knowledge and empirical observation. Thus, the study aims to apply appropriate analysis technique, such as process modeling and Monte Carlo Simulation to provide a better-structured decision-making in relation to the planning and programming of surgeries. A case study was conducted at a public hospital in order to achieve improvements in the planning process of surgery and decrease in suspensions index. As a result were proposed amendments to the hospital s surgery planning process and suggested to standardize the number of surgeries markings with ICU indication for 5 or 6 markings daily to reduce the suspension rate due to lack of vacancy in that unit.

[pt] Com a entrada no mercado automobilístico brasileiro, em 2003, dos carros flex-fuel, que podem ser abastecidos tanto com gasolina C quanto com álcool hidratado, o proprietário do veículo passou a poder escolher na hora do abastecimento que combustível colocar visando ter um menor custo. Essa dissertação aplica Teoria de Opções Reais para analisar o valor que a flexibilidade de escolha do combustível proporciona ao proprietário. Tal flexibilidade pode ser entendida como uma opção real de troca de insumo (input switch) em que os insumos são os dois combustíveis acima mencionados. Além disso, esse estudo levará em conta as diversidades e peculiaridades de cada região do Brasil, ou seja, buscar-se-á valorar a opção para cada uma das cinco regiões do país: sul, sudeste, centro-oeste, norte e nordeste. A escolha do modelo estocástico pode influenciar de forma determinante o valor da opção real avaliada. Sendo assim, nesse trabalho, a opção de conversão será modelada de acordo com o Movimento de Reversão à Média com saltos de Poisson. Foi escolhido o Movimento de Reversão à Média com saltos de Poisson, pois apesar de os preços de commodities serem relativamente bem modelados pelo Movimento de Reversão à Média, o preço da gasolina e do etanol sofrem variações bruscas (saltos) em intervalos curtos de tempo. Assim, procura-se verificar se a sofisticação do modelo tem um impacto significativo no valor da opção por meio da comparação do presente estudo com o trabalho de Nascimento (2012). A previsão dos preços e o valor da opção serão gerados através da Simulação de Monte Carlo. / [en] In 2003, the flex-fuel car, which can be fueled with either gas or hydrated alcohol, was introduced in the Brazilian market. So, the vehicle owner has to choose at the gas station which fuel he prefers in order to have a lower cost. This thesis applies the Real Options Theory to analyze the flexibility value that choice of fuel generates for the owner. Such flexibility can be seen as a real option of input switch when the inputs are the two fuels mentioned above. Furthermore, this study will take into account the diversity of each region of Brazil, or seek will value the option to each of the five regions: South, Southeast, Central-West, North and Northeast. The choice of the stochastic model can have greater influence on the value of the real option. Therefore, in this study, the conversion option will be modeled following the Mean Reversion process with Poisson jumps. The Mean Reversion process with Poisson jumps was chosen because although commodity prices are relatively well modeled by Mean Reversion process, the price of gasoline and ethanol suffer abrupt changes (jumps) in short intervals of time. Thus, the purpose of this study is to verify that the sophistication of the model has a significant impact on the value of the option by comparing the present study with the work of Nascimento (2012). The forecast prices and the option value will be provide applying the Monte Carlo simulation.

[pt] O objetivo inicial deste estudo é introduzir e discutir os diferentes métodos que são aplicados na avaliação de Startups. Normalmente startups não podem ser avaliadas com métodos tradicionais, como fluxo de caixa descontado (FCD) e múltiplos de mercado, pois não possuem lucros. Mesmo quando possuem lucros, a incerteza referente aos números é muito grande, dificultando e limitando a compreensão dos riscos inerentes aos negócios. Dadas as limitações dos métodos tradicionais de avaliação, esta dissertação sugere adicionar a incerteza aos modelos tradicionais através das variáveis estocásticas do investimento em análise, permitindo ao investidor ter maior conhecimento não só dos ganhos potenciais, mas também das perdas e suas probabilidades. Posteriormente, analisamos algumas opções reais presentes nos acordos de acionistas em startups. Os resultados são apresentados através de um estudo de caso real. Por fim, os métodos são comparados, com suas vantagens e desvantagens, na discussão de resultados e na conclusão, onde se espera demonstrar uma superioridade do método estocástico para avaliação de startups. / [en] The initial goal of this study is to introduce and discuss the different startup valuation methods. Usually startups can t be valued through traditional methods such as discounted cash flow (DCF) and market multiples due to its lack of profits. Even when profits are present, uncertainty plays a big part on valuation, making it difficult and limiting the comprehension of the inherent business risks. Due to the limitations of traditional valuation methods, this dissertation suggests adding uncertainty to the traditional models through stochastic variables present in the valuation, thus allowing the investor not only to look at the potential gains, but also at the potential losses and its probabilities. We also look at real options present in startup shareholders agreement. The results are shown as a real case study. Finally, in the outcomes discussion and in the conclusion, we compare the methods, discussing its advantages and disadvantages, where we expect to demonstrate the superiority of the stochastic method for valuying startups.

[pt] O Brasil está atraindo muita atenção do mundo devido à produção de veículos flex introduzidos pela sua indústria automobilística desde 2003. Hoje a frota de veículos flex no Brasil é a maior do mundo, com 23 milhões de unidades (ANFAVEA , 2015), seguida dos Estados Unidos com 11 milhões (EIA, 2015), Canadá com um milhão (TPSGC, 2015), e a Europa, liderada pela Suécia, com 229.400 unidades (BAFF, 2015). Há mais de 80 modelos flexíveis de carros e caminhões disponíveis no mercado brasileiro, fabricados por 14 grandes montadoras. Os veículos flex no Brasil são otimizados para funcionar com qualquer mistura de gasolina e até 100 porcento de etanol hidratado. A flexibilidade na escolha do combustível gera uma vantagem comparativa para este tipo de veículo. Diferentemente a outros trabalhos que já trataram do assunto, este estudo busca valorar esta vantagem para as cinco regiões geográficas brasileiras: Norte, Nordeste, Centro-Oeste, Sudeste e Sul, determinando o valor desta flexibilidade para cada região. Para esse propósito, os preços dos combustíveis foram considerados como variáveis estocásticas seguindo um Movimento de Reversão à Média Aritmético. A simulação de Monte Carlo foi utilizada para prever os preços, e a Teoria de Opções Reais e um algoritmo Fuzzy, que aplica números fuzzy triangulares (NFT), foi usado para valorar a flexibilidade embutida. Desde que os NFT oferecem um bom desempenho e eficiência computacional e propiciam uma modelagem mais realista do problema, foram utilizados para modelar as taxas de consumo de combustível e a quilometragem percorrida pelos veículos estudados. Os resultados indicam que a opção de flexibilidade adiciona valor para os proprietários, sendo mais significativa nas regiões Sudeste, Centro-Oeste e Sul. / [en] Brazil was drawing a lot of world attention at the time due to the production of flex-fuel vehicles introduced by its own automobile industries since 2003. Today the fleet of flexible-fuel vehicles in Brazil are the largest in the world with 23 million vehicles (ANFAVEA, 2015), following the United States with 11 million units (EIA, 2015), Canada with one million units (TPSGC , 2015), and Europe, led by Sweden with 229,400 units (BAFF, 2015). There are over 80 flex car and truck models available in Brazilian manufactured market by 14 major automakers. Brazilian flexible-fuel vehicles are optimized to run on any mix of gasoline and up to 100 percent hydrous ethanol. The flexibility in the choice of fuel gives a comparative advantage to this vehicle type. Different to other works done in this subject, this study seeks to value this advantage for five Brazilian geographic regions: Northern, Northeastern, Central-Western, Southeastern and Southern, determining the value of this flexibility for each region. For this purpose, fuel prices were considered as stochastic variables following a mean reversion stochastic process. Monte Carlo simulation has been utilized to predict the prices, and real options theory and a fuzzy algorithm applying triangular fuzzy Numbers (TFN) to value embedded flexibility. Since TFN offer good performance and computational efficiency and provide a more realistic modeling of the problem, they were used to model the fuel consumption rates and the distance traveled by vehicles. The results indicate that the option of flexibility adds more significant value to the owners being in Southeastern, Central-Western, and Southern regions.

[pt] Após as recentes crises financeiras que se abateram sobre os mercados financeiros de todo o mundo, com mais propriedade a de 2008/2009, mas ainda a crise no Leste Europeu em Julho/2007, a moratória Russa em Outubro/1998, e, no âmbito nacional, a mudança no regime cambial brasileiro, em Janeiro/1999, as instituições financeiras incorreram em grandes perdas em cada um desses eventos e uma das principais questões levantadas acerca dos modelos financeiros diziam respeito ao gerenciamento de risco. Os diversos métodos de cálculo do Value-atrisk, bem como as simulações e cenários traçados por analistas não puderam prever sua magnitude nem tampouco evitar que a crise se agravasse. Em função disso, proponho-me à questão de estudar os sistemas de gerenciamento de risco financeiro, na medida em que este pode e deve ser aprimorado, sob pena de catástrofes financeiras ainda maiores. Embora seu conteúdo se mostre tão vasto na literatura, as metodologias para cálculo de valor em risco não são exatas e livres de falhas. Nesse contexto, coloca-se necessário o desenvolvimento e aprimoramento de ferramentas de gestão de risco que sejam capazes de auxiliar na melhor alocação dos recursos disponíveis, avaliando o nível de risco à que um investimento está exposto e sua compatibilidade com seu retorno esperado. / [en] After recent financial crisis that have hit financial markets all around the world, with more property on 2008/2009 periods, the Eastern Europe crisis in 2007, the Russian moratorium on October/1998, and with Brazilian national exchange rate regime change on January/1999, financial institutions have incurred in large losses on each of these events and one of the main question raised about the financial models related to risk management. The Value-at-Risk management and its many forms to calculate it, as well as the simulations and scenarios predicted by analysts could not predict its magnitude or prevent crisis worsened. As a result, I intent to study the question of financial systems management, in order to improve the existing methods, under the threat that even bigger financial disasters are shall overcome. Although it s content is vast on scientific literature, the Value-at-Risk calculate is not exact and free of flaws. In this context, there is need for the development and improvement of risk management tools that are able to assist in a better asset equities allocation of resources, equalizing the risk level of an investment and it s return.

[pt] O aumento da participação de fontes de energias renováveis variáveis (ERVs) na matriz elétrica do Brasil traz diversos desafios ao planejamento e à operação do Sistema Elétrico Brasileiro (SEB), devido à estocasticidade das ERVs. Tais desafios envolvem a modelagem e simulação dos processos intermitentes de geração e, dessa forma, um volume considerável de pesquisas tem sido direcionado ao tema. Nesse contexto, um tópico de crescente importância na literatura relaciona-se ao desenvolvimento de metodologias para simulação estocástica conjunta de recursos intermitentes com características complementares, como, por exemplo, as fontes eólica e solar. Visando contribuir com essa temática, este trabalho propõe melhorias a um modelo de simulação já estabelecido na literatura, avaliando sua aplicabilidade a partir de dados do Nordeste brasileiro. A metodologia proposta baseia-se em discretização das séries temporais de energia aplicando a técnica de machine learning k-means, construção de matrizes de transição de estados com base nos clusters identificados e simulação de Monte Carlo para obtenção dos cenários. As séries sintéticas obtidas são comparadas aos resultados gerados pelo modelo já estabelecido na literatura a partir de técnicas estatísticas. Quanto ao alcance dos objetivos da pesquisa, a modelagem proposta se mostrou mais eficiente, gerando cenários que reproduziram satisfatoriamente todas as características dos dados históricos avaliadas. / [en] The increased participation of variable renewable energy sources (VRES) in Brazil s electricity matrix brings several challenges to the planning and operation of the Brazilian Power System (BPS), due to the VRES stochasticity. Such challenges involve the modeling and simulation of intermittent generation processes and, in this context, a considerable amount of research has been directed to the theme. In this context, a topic of increasing importance in the literature is related to the development of methodologies for joint stochastic simulation of intermittent resources with complementary characteristics, such as wind and solar sources. Aiming to contribute to this theme, this work proposes improvements in a simulation model already established in the literature, evaluating its applicability based on Brazilian Northeast data. The proposed methodology is based on the discretization of energy time series applying the kmeans machine learning technique, construction of state transition matrices based on the identified clusters, and Monte Carlo simulation to obtain the scenarios. The synthetic series obtained are compared to the results generated by the model already established in the literature from statistical techniques. Regarding the scope of the research objectives, the proposed modeling demonstrated more promising results, generating scenarios that satisfactorily reproduced all the evaluated characteristics of the historical data.

[pt] O presente trabalho tem como objetivo final a verificação da aplicabilidade da Teoria das Opções Reais (TOR) em investimentos de papel e celulose, considerando o Movimento de Reversão à Média (MRM) nos fatores de risco, dado um modelo de gerenciamento de curto prazo, no âmbito de um estudo de caso da Fibria Celulose S.A. para o setor de papel e celulose no Brasil. Nesta dissertação, testa-se a aderência da série histórica de preços da celulose de fibra curta da Fibria, no período entre 2003 e 2013, a um modelo estocástico de reversão à média, sendo este modelo validado para o presente estudo. Uma vez o modelo validado, determinam-se os parâmetros para realização de cálculos e análises fundamentais para se chegar aos objetivos intermediários, etapa preliminar aos resultados do objetivo final. Dentre os cálculos e análises citados, ressaltam-se: determinação dos VPLs dinâmicos e os valores das Opções Reais europeias sequenciais para a Simulação de Monte Carlo com Processo Neutro ao Risco; construção e análise da Árvore Binomial com Processo Neutro ao Risco; construção e análise das Regiões de Gatilho para preços e lucros marginais em um Processo Real; comparação das Regiões de Gatilho com as determinadas pelas Árvores Binomiais. Assim, com tais análises, confirma-se, nesta dissertação, a aplicabilidade da Teoria das Opções Reais na Análise de Investimento no setor celulósico-papeleiro. / [en] The present work has the ultimate purpose of verifying the applicability of the Real Options Theory in the pulp and paper investment, considering the Mean Reversion Movement in the risk factors, given a short-term management model, within a study of Fibria Celulose S.A. for the pulp and paper industry in Brazil. This dissertation tests the adherence of Fibria s short fiber pulp historical price series, between 2003 and 2013 to a stochastic mean reversion model, being this model validated in the present study. Once the model is validated, the parameters for calculations and fundamental analyzes are determined to reach intermediate goals, preliminary step to the results of the final goal. Among the cited calculations and analyzes, it is emphasized: determination of dynamic NPVs and values of the sequential European Real Options for the Monte Carlo Simulation with Risk Neutral Process; construction and analysis of the Binomial Tree with Risk Neutral Process; construction and analysis of the Trigger Regions for prices and marginal profits in a Real Case; Comparison between Trigger Regions and those determined by the Binomial Trees. So with such analyzes, it is confirmed, in this work, the applicability of the Real Option Theory on Investment Analysis in pulp and paper industry.

[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.

[pt] Empresas de exploração de petróleo e gás offshore frequentemente precisam lidar com problemas relacionados ao uso eficiente de seus recursos. Neste trabalho, abordamos um problema de programação de navios associado à logística offshore de petróleo e gás – O Problema de Programação de Embarcações do tipo Pipe-Laying support Vessel (PLSVSP). Essas embarcações são especialmente projetadas para realizar conexões de dutos entre poços de petróleo submarinos e plataformas de produção. A conexão de dutos é a última etapa a ser executada para permitir a drenagem do óleo e iniciar a produção em um poço. No PLSVSP, o objetivo é antecipar a conclusão de poços mais produtivos. O problema pode ser visto como uma variante de um problema de programação de lotes com máquinas paralelas idênticas e tempos de configuração não antecipados por família para minimizar o total weighted completion time. Nessa analogia, embarcações são as máquinas, poços são as tarefas e lotes são as viagens executadas por PLSVs, definindo quais poços devem ser conectados a cada saída do porto. Foram desenvolvidas diversas abordagens de otimização para resolver as variantes determinística e estocástica do problema. Para a variante determinística, desenvolvemos métodos híbridos e uma metaheurística capazes de melhorar as soluções desenvolvidas por formulações MIP puras e lidar com o PLSVSP. Para a variante estocástica, foi desenvolvida uma simheurística utilizando simulação de Monte Carlo incorporada, considerando incertezas nas durações das conexões e nas datas de chegada dos oleodutos no porto. Os resultados mostram uma melhora significativa no custo das soluções quando lidam com incertezas em comparação com soluções geradas por um método determinístico. O uso da simulação em uma estrutura metaheurística mostrou-se uma abordagem promissora, capaz de lidar com o problema estocástico, com pouco esforço computacional extra necessário. / [en] Offshore oil and gas exploration companies frequently need to deal with problems related to the efficient use of their resources. In this work, we address a ship scheduling problem associated with offshore oil and gas logistics – The Pipe Laying Support Vessel Scheduling Problem (PLSVSP). These vessels are specially designed to perform pipeline connections between sub-sea oil wells and production platforms. The connections are the last step to be performed to allow the oil draining, starting production in a well. The PLSVSP objective is to anticipate the completion of the most productive wells. The problem can be seen as a variant of a batch scheduling problem with identical parallel machines and non-anticipatory family setup times to minimize the total weighted completion time. In this analogy, vessels are machines, wells are jobs, and batches are voyages executed by PLSVs, defining which wells to connect each time it leaves the port. We developed several optimization approaches to solve the deterministic and stochastic variants of the problem. For the deterministic problem, we developed hybrid methods and a metaheuristic that outperformed the pure MIP formulations, being practical to deal with the PLSVSP. A simheuristic using embedded Monte Carlo simulation was developed for the stochastic variant of the problem, considering uncertainties in the connection duration and the arrival dates of pipelines at the port. The results show a significant improvement in the solutions dealing with uncertainties compared to solutions generated by a deterministic method. The use of simulation within a metaheuristic framework proved to be a promising approach, being able to deal with the stochastic problem, with little extra computational effort required.

[pt] Com as falências ocorridas nas últimas décadas, no setor de seguros, um movimento surgiu para desenvolver modelos matemáticos capazes de ajudar no gerenciamento do risco, os chamados modelos internos. No Brasil, a SUSEP, seguindo a tendência mundial, exigiu que as empresas, interessadas em atuar no país, utilizassem um modelo interno para risco de subscrição. Com isto, obter um modelo interno tornou-se primordial para as empresas seguradoras no país. O modelo proposto neste trabalho ilustrado para seguro de vida para risco de subscrição se baseia em Cadeias de Markov, no Teorema Central do Limite, parte paramétrica, e na Simulação de Monte Carlo, parte não paramétrica. Em sua estrutura foi considerada a dependência entre titular e dependentes. Uma aplicação a dados reais mascarados foi feita para analisar o modelo. O capital mínimo requerido calculado utilizando o método híbrido foi comparado com o valor obtido utilizando somente o método paramétrico. Em seguida foi feita a análise de sensibilidade do modelo. / [en] The bankruptcies occurred in recent decades in the insurance sector, a movement arose to develop mathematical models capable of assisting in the management of risk, called internal models. In Brazil, the SUSEP, following the worldwide trend, demanded that the companies, interested in working in the country, using an internal model for underwriting risk. Because of this, developing an internal model has become vital for insurance companies in the country. The proposed model in this work illustrated to life insurance for the underwriting risk was based on the Markov chains, on the Central Limit Theorem to the parametric method, and Monte Carlo Simulation to the non-parametric method. In its structure, the dependence between the holder and dependents was considered. An application to masked real data was made to analyze the model. The minimum required capital calculated using the hybrid method was compared with the value obtained using only the parametric method. Then the sensitivities of the model were investigated.