[pt] Business Process Management é a ciência de observar como o trabalho é realizado em determinada organização garantindo produtos consistentes e se aproveitando de oportunidades de melhoria. Atualmente, boa parte dos processos são realizados em frameworks, muitos com armazenamento de arquivos de log, no qual é disponibilizada uma grande quantidade de informação que pode ser explorada de diferentes formas e com diferentes objetivos, área denominada como Mineração de Processos. Apesar de muitos desses dados contemplarem o modo como os recursos são alocados para cada atividade, o foco maior dos trabalhos nessa área é na descoberta do processo e na verificação de conformidade do mesmo. Nesta dissertação é proposto um modelo em petri net que incorpora a alocação de recurso, de forma a poder explorar as propriedades deste tipo de modelagem, como por exemplo a definição de todos os estados possíveis. Como aplicação do modelo, realizou-se um estudo comparativo entre duas políticas, uma mais especialista, de alocação de recurso, e outra mais generalista usando simulações de Monte Carlo com distribuição de probabilidade exponencial para o início de novos casos do processo e para estimação do tempo de execução do par recurso atividade. Sendo assim, para avaliação de cada política foi usado um sistema de pontuação que considera o andamento do processo e o tempo total de execução do mesmo. / [en] Business Process Management is the science of observing how the work is performed in a given organization ensuring consistent products and seeking opportunities for improvement. Currently, most of the processes are performed in frameworks, many with log files, in which a large amount of data is available. These data can be explored in different ways and with different objectives, giving rise to the Process Mining area. Although many of these data informs how resources are allocated for each activity, the major focus of previous work is on the discovery process techniques and process compliance. In this thesis a petri net model that incorporates resource allocation is proposed exploring the properties of this type of modeling, such as the definition of all possible states. As a model validation, it is applied in a comparative study between two resource allocation policies, one considering the expertise of each resource and other with a more generalist allocation. The arrival of new cases and the resource-activity pair execution time were estimated by Monte Carlo simulations with exponential probability distribution. Thus, for the evaluation of each policy a scoring system was used considering the progress of the process and the total execution time.

[pt] Esta tese apresenta um simulador para avaliação de desempenho de uma rede de acesso por rádio 5G. O simulador, Sama (1), permite definir os modelos de equipamentos das estações base com múltiplos setores e conformação de feixes (beamforming), os arranjos de estações base da rede, os equipamentos dos usuários, a distribuição de usuários na área de serviço, e pode empregar diferentes algoritmos de alocação dos recursos tempo-frequenciais, dentre outro parâmetros customizáveis. O simulador produz diversos indicadores de desempenho da rede de acesso, como condições de canal, taxas/capacidades de dados, latências, e satisfação dos usuários, em diversos níveis hierárquicos (por estações base, seus setores, ou feixes). As funcionalidades do simulador são demonstradas considerando diversos casos de uso de redes 5G. Propõe-se metodologias para alocação de posições de estações base, isto é, para encontrar bons arranjos de estações base. Propõe-se uma metodologia heurística baseada em critérios de projeto para redes de radiodifusão. Para redes de acesso celular apresenta-se uma metodologia baseada em agrupamentos (clusters) das posições dos UEs. Por fim, nesta tese, apresenta-se um algoritmo de alocação de recursos de tempo-frequência baseado em um critério de utilidade para alocar recursos tempo-frequenciais em redes de acesso por rádio 5G considerando as demandas de capacidade dos usuários. A partir da demanda individual de um terminal, estima-se qual a utilidade em servi-lo e, a partir disso, ordenam-se os terminais em um setor e alocam-se os recursos de tempo-frequência. O algoritmo de alocação de recursos apresentado obtém resultados competitivos e muitas vezes melhores que algoritmos de alocação conhecidos. / [en] This thesis presents a simulator for evaluating the performance of a 5G radio access network. The simulator, called Sama(2), allows for defining the equipment models of base stations with multiple sectors and beam forming,the arrangement of base stations in the network, the user equipment, the distribution of users in the service area, and can employ different algorithms for allocating time-frequency resources, among other customizable parameters. The simulator produces various performance indicators for the access network, such as channel conditions, data rates/capacities, latencies, and users satisfaction, at different hierarchical levels (per base stations, their sectors, or beams).The functionalities of the simulator are demonstrated considering different use cases for 5G networks. Methodologies are proposed for allocating base station positions, that is, finding good base station arrangements. A heuristic methodology based on design criteria (such as elevation, coverage of the region of interest, and interference between stations) is proposed for broadcasting networks. Meanwhile, for cellular access networks, a methodology based on clustering of UE positions is presented. Finally, this thesis presents a resource allocation algorithm based on a utility criterion to allocate time-frequency resources in 5G radio access networks considering the users capacity demands. Based on the individual demand of a terminal, the algorithm estimates its utility and orders the terminals in a sector to allocate the time-frequency resources accordingly. The presented resource allocation algorithm obtains competitive results and often out performs known allocation algorithms.

[pt] Os problemas de alocação de recurso procuram encontrar uma repartição ideal de recursos a um número fixo de áreas. Nesta dissertação, consideramos um problema de alocação de recurso com uma função objetiva linear e dois conjuntos distintos de restrições: um conjunto de restrições aninhados, onde as somas parciais das variáveis de decisão são limitadas por cima e uma restrição linear que define um hiperplano. Propomos um algoritmo fracamente e um fortemente polinomial. O algoritmo fracamente polinomial requer algumas suposições sobre os dados e possui complexidade de O(n log n log |Λ|/|I|), onde n é o número de variáveis, Λ é um intervalo no espaço dual, e |I| está relacionado com a precisão dos dados. O algoritmo fortemente polinomial é baseado na técnica de busca paramétrica de Megiddo e obtém uma complexidade O(n log n). As complexidades obtidas são superiores à complexidade do método genérico de Pontos Interiores, O(n 3/ log n). Além disso, uma análise experimental foi realizada e os algoritmos mostraram-se mais eficientes e produziram soluções ótimas para instâncias de problemas com até 1.000.000 variáveis. / [en] The Resource Allocation Problems seek to find an optimal repartition of resources into a fixed number of areas. In this thesis, we consider a resource allocation problem with a linear objective and two distinct sets of constraints: a set of nested constraints, where the partial sums of the decision variables are limited from above and a linear constraint that defines a hyperplane. We propose a weakly and a strongly polynomial algorithm. The weakly polynomial algorithm requires certain assumptions of the data and runs in O(n log n log |Λ|/|I|) time, where n is the number of decision variables, Λ is an interval in the dual space, and |I| relates to the precision of the data. The strongly polynomial algorithm is based on Megiddo s parametric search technique, and obtains a complexity of O(n log n). These are large improvements upon the O(n 3/ log n) complexity of the generic Interior Point Method. In addition, an experimental analysis was carried out and the algorithms showed to be more efficient and produced optimal solutions for problem instances with up to 1,000,000 variables.

[pt] O planejamento e controle de portfolios de projeto é uma tarefa desafiadora. Eles estão sujeitos a múltiplos riscos, restrições de recursos, relações de precedências e penalidades por atrasos de projetos. É fundamental desenvolver estratégias efetivas de alocação dos recursos disponíveis de forma a garantir que estes projetos sejam concluídos dentro dos limites de tempo e custo. Um fator crucial que deve ser levado em consideração ao tomar estas decisões é o gerenciamento das incertezas associadas a execução dos projetos. Neste contexto, este trabalho propõe uma metodologia baseada em otimização robusta para planejamento e controle de portfolios de projeto sob incerteza. Este método combina modelos e algoritmos desenvolvidos para diferentes problemas de alocação de recursos para os quais foi aplicada a mesma abordagem de otimização robusta. Nela, a incerteza é modelada como um adversário capaz de materializar a combinação de riscos de pior caso que maximiza o impacto no(s) projeto(s) para qualquer plano de alocação de recursos. Nos problemas estudados o tomador de decisão tem então que determinar a alocação ótima de recursos que minimiza um objetivo particular assumindo que a combinação de riscos de pior caso irá se materializar. A abordagem também provê um mecanismo para controle do grau de conservadorismo das soluções robustas. Para cada problema modelado, uma estratégia de solução é desenvolvida através de um esquema de reformulação que parte de uma formulação Min-Max compacta e termina em um algoritmo de geração de cortes. Diversos experimentos computacionais foram executados, provendo importantes conclusões que direcionaram o desenvolvimento da metodologia de controle e planejamento de portfolios. A importância de se desenvolver planos de alocação de recursos de forma integrada no contexto de tomada de decisão em portfolios de projetos e a falta de efetividade do método tradicional de análise de caminhos críticos no contexto de cenários de pior caso para as durações das atividades, são importantes exemplos das conclusões obtidas pelos experimentos. A aplicação da metodologia foi demonstrada em um caso de estudo que contempla um portfolio para construção de duas refinarias. O referido exemplo demonstrou o potencial do uso prático dos métodos propostos neste trabalho. / [en] Planning and controlling complex project portfolios is a challenging task. These portfolios are subject to a number of potential risk sources coupled with resource constraints, intricate precedence relationships, and penalties for project delays. For this reason, it is fundamental that optimal strategies for the allocation of the available resources are constantly adopted by the decision makers to ensure that their projects are completed within limits of time and cost. Moreover, the uncertainty that affects these projects has to be taken into account for effective resource allocation decisions. Within this context, this work proposes a robust optimization-based methodology for planning and controlling project portfolios under uncertainty. The method combines models and algorithms for multiple resource allocation problems under the same robust optimization framework. In this approach, the uncertainty environment is modeled as an adversary that selects the worst-case combination of risks for any decision maker s actions. Subsequently, the main goal of the decision maker is to determine optimal resource allocation plans for minimizing a particular objective subject to the assumption that the adversary s worst-combination of risks will materialize. The approach also provides a way to control the degree of conservatism of the solutions. For each studied problem, a solution strategy is developed through a reformulation scheme from a compact min-max formulation to a cut-generation algorithm. Several computational experiments are conducted, providing key insights that drive the design of the referred portfolio planning and control methodology. The ineffectiveness of traditional critical path analysis under worst-case realizations of uncertain activities durations and the importance of taking integrated resource allocation decisions in the context of project portfolios, are examples of the key findings of the experiments. The application of the methodology is demonstrated in a case study of a portfolio aimed at the construction of two refineries. This example presents the capabilities of the developed techniques in a practical context.

[pt] O presente estudo parte da insistente indagação sobre os motivos da falência das redes públicas brasileiras de atenção à saúde. Apesar de instituído na Constituição da República de 1988 como um sistema público de saúde que se pretende de cobertura integral e acesso universal, o Sistema Único de Saúde (SUS), na prática, não avançou neste sentido. Pelo contrário, são enormes as desigualdades em saúde no Brasil. O objetivo deste estudo é demonstrar que uma das principais chaves para a superação desta adversidade se encontra na forma como as ações e serviços públicos de saúde no Brasil são financiadas. Afirma-se que o atual modelo de financiamento do SUS apresenta ineficiências e promove iniquidade. No primeiro capítulo são apresentados os aspectos do direito à saúde sob a ótica global, buscando traçar um panorama dos conceitos e tendências desta área do conhecimento. O segundo capítulo discute o conflito entre a infinitude das demandas de saúde e a escassez de recursos para supri-las, procurando destacar a importância do equilíbrio entre as dimensões da equidade e da eficiência durante o exercício da tarefa de alocação de recursos sanitários. O terceiro e o quarto capítulos tratam propriamente do financiamento do SUS. O terceiro capítulo se ocupa com o padrão dos gastos públicos, tornando evidente que os governos brasileiros historicamente se imiscuem da responsabilidade de promover o financiamento adequado das ações e serviços públicos de saúde. O quarto e último capítulo aborda um outro aspecto problemático do financiamento do SUS, qual seja, a ausência de um pacto interfederativo que promova a colaboração mútua entre os entes federativos, situação que prejudica a harmonia do sistema. / [en] This research explores the persistent question regarding the reasons for the failure of the Brazilian Public Health System. Although the Brazilian Constitution of 1988 envisioned its Unified Health System (Sistema Único de Saúde) to become an universal system intended to guarantee full access and coverage for all, in practice this concept has never materialized. On the contrary, there are enormous inequalities on the delivery of health in Brazil. This research aims to demonstrate that methods of financing are one of the key elements to overcome such arduous situation. It is asserted that the current health financing model in Brazil is inefficient and ultimately promotes inequality. The first chapter reflects on aspects related to right to health from a global perspective, mapping the key concepts and tendencies of Global Health. The second chapter deliberates on the conflict between the infinite demand for health and the scarcity of resources to fulfill such demand, them, highlighting therefore the great importance of achieving a balance between equity and efficiency when conducting the task of allocating health resources. The third and the fourth chapters are addressed to the financing of the Brazilian s Unified Health System. The third chapter considers the Brazilian pattern of public health spending, in order to demonstrate that, historically, Brazilian governments evaded their responsibility of providing adequate health financing. The fourth and last chapter examines another problematic aspect of the public health financing in Brazil, which is the lack of cooperation between the federal units, the absence of such inter-federal covenant is believed to be detrimental to the health system as it impacts on its harmony and unity.

[pt] Esta tese é uma coleção de três ensaios empíricos em economia bancária no Brasil. O capítulo 1 mostra evidências que cidades governadas por prefeitos da base aliada do governo federal recebem mais crédito de bancos públicos federais. Utilizando uma base de dados longitudinal única que cruza informações de crédito em nível municipal com resultados eleitorais no período 1997-2008, eu exploro variações no alinhamento político de cada município ao longo do tempo para estimar seu impacto no montante de crédito. Como resultado, observo que os bancos públicos federais aumentam seus empréstimos em 10 por cento a mais em cidades alinhadas. Em resposta, os bancos privados restringem sua expansão de crédito nessas localidades, embora o efeito líquido seja de um aumento no crédito agregado para cidades alinhadas, deixando a questão de uma provável má alocação de capital entre cidades. Eu também utilizo outra base de dados de crédito única e ainda mais abrangente, disponível somente a partir de 2004, e emprego a metodologia de regressão com descontinuidade em disputas eleitorais apertadas para avaliar possíveis problemas de identificação. Em contraste com a literatura, eu observo que os resultados não são conduzidos por empréstimos direcionados, mas por operações de crédito livre. O capítulo 2 analisa firmas que contribuem para campanhas eleitorais de modo a testar a hipótese de favorecimento de crédito como retribuição a contribuição de campanha. Combinando dados de contribuição de campanha e informações de crédito ao nível da firma, eu exploro variações em uma mesma firma ao longo do tempo para testar se aquelas que contribuem para partidos da base aliada do governo federal recebem mais crédito de bancos públicos federais. Os resultados indicam que contribuintes de campanha de partidos da base aliada têm maior proporção de seu crédito oriundo de bancos públicos federais e tomam de uma maneira geral 20 por cento a mais de crédito que firmas que contribuem para outros partidos. No capítulo 3, eu aproveito da introdução de uma nova forma de seguro depósito voluntário, conhecido por DPGE (Depósito a Prazo com Garantias Especiais), para avaliar questões relevantes relativas a corrida bancária, liquidez de mercado (market liquidity) e liquidez na captação (funding liquidity). Primeiramente, documento uma corrida de depositantes a bancos pequenos e médios no Brasil após o agravamento da crise financeira global de 2008. A seguir, observo que esta corrida bancária foi impulsionada primordialmente por investidores institucionais. Em seguida, demonstro que, em resposta ao enfraquecimento da posição no seu passivo, os bancos reduziram seu ativo liquidando suas posições de crédito. Em quarto lugar, encontro evidências de que a introdução do DPGE ajudou a estabilizar as captações bancárias. Com este novo instrumento, os certificados de depósito (CD) passaram a ser segurados em até 20 milhões de reais, enquanto os demais eram segurados em até 60 mil reais. Por fim, demonstro que bancos com menor liquidez nos ativos foram aqueles que escolheram emitir DPGE, apesar de seu elevado custo (emissores devem pagar prêmio mensal de mais de seis vezes o valor cobrado em depósitos segurados convencionais). Portanto, restaurar a liquidez pelo lado do passivo (funding liquidity) foi mais importante a bancos mais afetados pela liquidez de mercado (market liquidity), ou seja, para aqueles com menos ativos líquidos. Uma investigação dos determinantes da emissão de DPGE mostra que: 1) bancos mais dependentes de cessão de carteira de crédito antes da crise estão mais propensos a emitir no novo esquema de depósito segurado; e 2) bancos com proporção mais elevada de crédito em relação ao ativo estão mais propensos a emitir sob o novo esquema, embora os resultados sejam menos precisos. Tais resultados são importantes por diversas razões. Primeiramente, estão entre os primeiros resultados empíricos a documentar a relação entre liquidez de mercado (ma / [en] This thesis is a collection of three empirical essays on banking using Brazilian data. Chapter 1 provides evidence that cities ruled by a mayor from the presidential coalition s party receive significantly more credit from public federally owned banks. Using a unique longitudinal database that matches branch-level credit information with election outcomes over the period 1997-2008, I explore the within-municipality variation in political alignment to estimate the impact of alignment on the amount of credit. I find that public federal banks increase their lending 10 per cent more in aligned cities. In response, private banks contract credit, but the net effect is an increase in aggregate credit to aligned cities, raising the issue of a misallocation of capital across cities. I also use another unique and more comprehensive credit database, available only since 2004, and apply a regression discontinuity design in close electoral races to address possible identification concerns. In contrast with the received literature, I find that the results are not driven by earmarked lending, but by non-earmarked operations. Chapter 2 focuses the analysis on firms that donate to electoral campaigns in order to test for the hypothesis of favored lending as a reward mechanism for campaign giving. I combine data from firm level campaign contributions with credit information and explore within-firm variation in order to test whether donating to aligned parties results in a better access to credit from public federal banks. Results indicate that campaign contributors to aligned parties have a higher lending share from public federal banks and borrow 20 per cent more than firms that donate to nonaligned parties. In Chapter 3 I take advantage of the introduction of a voluntary deposit insurance program to address several important questions concerning bank runs, market liquidity and funding liquidity. I first document a depositors run on small and medium banks in Brazil after the worsening of the global financial crisis. Second, I find that the bank run was led mainly by institutional investors. Third, I show that, in response to the weakening position on the liability side, banks responded by liquidating their credit position on the asset side of the balance sheet. Fourth, I find evidence that the introduction of a new voluntary insurance instrument called DPGE (Time Deposits with Special Insurance) seemed to have helped stabilize banks positions. Under DPGE, Certificates of Deposit (CD) are insured up to 20 million reais, while standard non-DPGE other time deposits are secured up to 60 thousand reais. Fifth, I show that banks whose assets were more illiquid selected themselves into expensive DPGE (issuers have to pay monthly premium of more than six times the value charged on conventionally insured deposits). Thus, providing funding liquidity was more important for banks that were more affected by market liquidity (having less liquid assets). An investigation of the determinants of issuing DPGE shows that: 1) banks that relied more on credit assignments before the crisis are more likely to issue under the new insurance scheme; 2) banks with higher credit-to-assets ratios are also more likely to issue under the new scheme, although the results on credit-to-assets are a little less precise. These results are important for several reasons. First, they are the first empirical results to document the relationship between market and funding liquidity. In particular, self-selecting into DPGE allows us to see that banks with more illiquid assets need more funding liquidity in the midst of a crisis. Second, the fact of the voluntary nature of the program is interesting per se. By providing voluntary, albeit expensive, insurance, banks may self-select only when they have little option (because of asset-side market illiquidity). Although I do not perform a full welfare analysis, this suggests that mandatory insurance may be sub-optimal for two reasons. First, banks that do not need it may be paying excessive premiums. Second, mandatory insurance may