Este trabalho propõe um modelo de um mercado que pode ser simulado em diversas condições. Pode-se pensar neste modelo como um laboratório para simulação e estudo de diferentes configurações de mercado. O modelo foi desenvolvido sob a plataforma de software NetLogo para a execução das simulações. Apresenta-se também, de forma sintética um conceito de mercado, uma visão de economia, de marketing, de estratégia e do comportamento do consumidor. Forma analisadas diversas formas de modelagem e decidiu-se utilizar sistemas multiagentes, pois são flexíveis e permitem a simulação de diversos tipos de fenômenos. A primeira tentativa de desenvolver este modelo apresentou resultados distintos de um mercado real, pois revelou-se muito mecânico e processual. Isso nos levou a busca de modelos adaptativos inteligentes para o comportamento dos agentes, bem como, nos concentrar na dinâmica de interação entre os agentes / This work aims at developing a model to simulate a market under several conditions. This model can be viewed as a laboratory to simulate and study different markets configurations. The model simulation was developed using the NetLogo language. A concept of market, economy, marketing, strategy and consumer behavior are briefly presented. After analyzing several ways of implementing the model it was decided to use agent based simulation because of its flexibility and possibility of simulating a variety of behaviors. A first approach to develop the model resulted in a very mechanic and artificial market simulation. This result lead the simplification of the model and focus on adaptive behavior and the interaction among the agents

Este trabalho propõe um modelo de um mercado que pode ser simulado em diversas condições. Pode-se pensar neste modelo como um laboratório para simulação e estudo de diferentes configurações de mercado. O modelo foi desenvolvido sob a plataforma de software NetLogo para a execução das simulações. Apresenta-se também, de forma sintética um conceito de mercado, uma visão de economia, de marketing, de estratégia e do comportamento do consumidor. Forma analisadas diversas formas de modelagem e decidiu-se utilizar sistemas multiagentes, pois são flexíveis e permitem a simulação de diversos tipos de fenômenos. A primeira tentativa de desenvolver este modelo apresentou resultados distintos de um mercado real, pois revelou-se muito mecânico e processual. Isso nos levou a busca de modelos adaptativos inteligentes para o comportamento dos agentes, bem como, nos concentrar na dinâmica de interação entre os agentes / This work aims at developing a model to simulate a market under several conditions. This model can be viewed as a laboratory to simulate and study different markets configurations. The model simulation was developed using the NetLogo language. A concept of market, economy, marketing, strategy and consumer behavior are briefly presented. After analyzing several ways of implementing the model it was decided to use agent based simulation because of its flexibility and possibility of simulating a variety of behaviors. A first approach to develop the model resulted in a very mechanic and artificial market simulation. This result lead the simplification of the model and focus on adaptive behavior and the interaction among the agents

Ao longo da história, diversas foram as tentativas da ciência em sistematizar o conhecimento sobre as cidades. Um conjunto de recentes descobertas empíricas deu início a uma nova ciência urbana, fundamentada nos sistemas complexos( BATTY , 2013). Uma das raízes empíricos dessa ciência está nas análises de escalamento entre diversas variáveis urbanas com a população das cidades. Como hipótese fundamental, propõe-se que por mais diferentes que sejam, parece existir um padrão muito claro de escalamento entre a população dos centros urbanos com variáveis de produção socioeconômica (superlinear) e variáveis infraestruturais (sublinear). Um modelo de campo médio proposto por Bettencourt( BETTENCOURT , 2013) parece apresentar uma prossível explicação para a origem dessas leis de escala nas interações sociais. Essa hipótese ainda carece, entretanto, de maiores comprovações empíricas e de maiores explorações do modelo proposto. O presente trabalho apresenta os resultados de uma exploração das leis de escala entre as cidades brasileiras e uma tradução do modelo de Bettencourt em uma estrutura de modelagem por agentes. Os padrões de escalamento das cidades brasileiras parecem seguir aqueles encontrados em outras cidades do mundo com certa robustez. Escalamentos de variáveis de arrecadação e de despesas foram estudados e as cidades brasileiras parecem otimizá-los a medida que crescem. O modelo se mostrou coerente com os fatos observados empiricamente e indicou que cidades muito desiguais tendem a ter menores produções socioeconômicas e que áreas de interações maiores e custos de transporte menores tendem a produzir mais interações socioeconômicas / Throughout history science has tried in many ways to sistematyze the knowledge about cities. Recent empirical discoveries started a new urban science, based on complex systems and data science( BATTY , 2013). One of the empirical foundation of this science is the scaling laws of diferent urban variables in relation to the urban population size. As a main hypothesis, it is sugested that as diferent as cities may be, there seems to be an evident scaling pattern between population size and socioeconomic production (superlinear) and infrastrufture variables (sublinear). A mean field model proposed by Bettencourt( BETTENCOURT , 2013) appears to present a plausible explanation for the origin of scaling laws in social interactions. However, this hypothesis still lacks more concluding empirical proof and further study of the model itself. This paper presents the results of an exploration of the scaling laws among Brazilian cities and a translation of Bettencourts model in a ABM framework. The scaling patterns of Brazilian cities appear to follow those found in other cities in the world with a certain robustness. Tax revenues and costs scaling were studied and Brazilian cities seem to optimize them as they grow. The model proved to be consistent with the facts observed empirically and indicated that very unequal city tend to have lower socioeconomic productions and greater areas of interactions and lower transportation costs tends to imply greater socioeconomic productions

O presente trabalho tem como objetivo analisar a dinâmica da transmissão da política monetária através dos canais de crédito (Canal de Empréstimo Bancário e Canal dos Balanços Patrimoniais), utilizando conceitos e ferramentas da área de Sistemas Complexos para simular uma economia representada por diferentes setores em que os agentes estão interconectados através de relacionamentos de crédito. O presente modelo baseia-se no trabalho de Gatti et al. (2009). A novidade foi introduzir um mecanismo de transmissão da política monetária através de um mercado interbancário e de uma taxa básica de juros permitindo analisar os impactos na economia através dos canais de crédito. O resultado da simulação mostra que o impacto das políticas monetárias no âmbito microeconômico podem se desenvolver como resultado da interação complexa desses agentes heterogêneos através de relacionamentos de crédito ao longo do tempo, e as variáveis no âmbito macroeconômico, como a taxa básica de juros, afetam o próprio sistema através de um processo de retroalimentação ou feedback. / This study aims to analyze the dynamics of the monetary policy transmission through the credit channels (Bank Lending Channel and Balance Sheets Channel), using concepts and tools from the Complex Systems field to simulate an economy represented by different sectors in which agents are interconnected via credit relationships. This model is based on the work of Gatti et al. (2009) that used agent-based modeling. The novelty was to introduce a transmission mechanism of monetary policy through an interbank market and a primary interest rate, allowing the analysis of the impacts on the economy through the credit channels. The simulation results show that the impact of monetary policy on microeconomic level can be developed as a result of the complex interaction of these heterogeneous agents via credit relationships over time, and the variables in the macroeconomic context, such as the primary interest rate, affect the system through a feedback process.

Ao longo da história, diversas foram as tentativas da ciência em sistematizar o conhecimento sobre as cidades. Um conjunto de recentes descobertas empíricas deu início a uma nova ciência urbana, fundamentada nos sistemas complexos( BATTY , 2013). Uma das raízes empíricos dessa ciência está nas análises de escalamento entre diversas variáveis urbanas com a população das cidades. Como hipótese fundamental, propõe-se que por mais diferentes que sejam, parece existir um padrão muito claro de escalamento entre a população dos centros urbanos com variáveis de produção socioeconômica (superlinear) e variáveis infraestruturais (sublinear). Um modelo de campo médio proposto por Bettencourt( BETTENCOURT , 2013) parece apresentar uma prossível explicação para a origem dessas leis de escala nas interações sociais. Essa hipótese ainda carece, entretanto, de maiores comprovações empíricas e de maiores explorações do modelo proposto. O presente trabalho apresenta os resultados de uma exploração das leis de escala entre as cidades brasileiras e uma tradução do modelo de Bettencourt em uma estrutura de modelagem por agentes. Os padrões de escalamento das cidades brasileiras parecem seguir aqueles encontrados em outras cidades do mundo com certa robustez. Escalamentos de variáveis de arrecadação e de despesas foram estudados e as cidades brasileiras parecem otimizá-los a medida que crescem. O modelo se mostrou coerente com os fatos observados empiricamente e indicou que cidades muito desiguais tendem a ter menores produções socioeconômicas e que áreas de interações maiores e custos de transporte menores tendem a produzir mais interações socioeconômicas / Throughout history science has tried in many ways to sistematyze the knowledge about cities. Recent empirical discoveries started a new urban science, based on complex systems and data science( BATTY , 2013). One of the empirical foundation of this science is the scaling laws of diferent urban variables in relation to the urban population size. As a main hypothesis, it is sugested that as diferent as cities may be, there seems to be an evident scaling pattern between population size and socioeconomic production (superlinear) and infrastrufture variables (sublinear). A mean field model proposed by Bettencourt( BETTENCOURT , 2013) appears to present a plausible explanation for the origin of scaling laws in social interactions. However, this hypothesis still lacks more concluding empirical proof and further study of the model itself. This paper presents the results of an exploration of the scaling laws among Brazilian cities and a translation of Bettencourts model in a ABM framework. The scaling patterns of Brazilian cities appear to follow those found in other cities in the world with a certain robustness. Tax revenues and costs scaling were studied and Brazilian cities seem to optimize them as they grow. The model proved to be consistent with the facts observed empirically and indicated that very unequal city tend to have lower socioeconomic productions and greater areas of interactions and lower transportation costs tends to imply greater socioeconomic productions

O presente trabalho tem como objetivo analisar a dinâmica da transmissão da política monetária através dos canais de crédito (Canal de Empréstimo Bancário e Canal dos Balanços Patrimoniais), utilizando conceitos e ferramentas da área de Sistemas Complexos para simular uma economia representada por diferentes setores em que os agentes estão interconectados através de relacionamentos de crédito. O presente modelo baseia-se no trabalho de Gatti et al. (2009). A novidade foi introduzir um mecanismo de transmissão da política monetária através de um mercado interbancário e de uma taxa básica de juros permitindo analisar os impactos na economia através dos canais de crédito. O resultado da simulação mostra que o impacto das políticas monetárias no âmbito microeconômico podem se desenvolver como resultado da interação complexa desses agentes heterogêneos através de relacionamentos de crédito ao longo do tempo, e as variáveis no âmbito macroeconômico, como a taxa básica de juros, afetam o próprio sistema através de um processo de retroalimentação ou feedback. / This study aims to analyze the dynamics of the monetary policy transmission through the credit channels (Bank Lending Channel and Balance Sheets Channel), using concepts and tools from the Complex Systems field to simulate an economy represented by different sectors in which agents are interconnected via credit relationships. This model is based on the work of Gatti et al. (2009) that used agent-based modeling. The novelty was to introduce a transmission mechanism of monetary policy through an interbank market and a primary interest rate, allowing the analysis of the impacts on the economy through the credit channels. The simulation results show that the impact of monetary policy on microeconomic level can be developed as a result of the complex interaction of these heterogeneous agents via credit relationships over time, and the variables in the macroeconomic context, such as the primary interest rate, affect the system through a feedback process.

O presente trabalho buscou reproduzir, a partir de simulação computacional utilizando modelagem baseada em agentes, a dinâmica do sistema sócio-ecológico que conecta comunidades quilombolas do Vale do Ribeira, São Paulo, ao palmito jussara (Euterpe edulis Martius), espécie considerada ameaçada de extinção e cuja exploração, atualmente, pode ser descrita como uma Tragédia dos Comuns. Com base na teoria acumulada de recursos comuns, em dados empíricos do sistema social quilombola e na dinâmica populacional do palmito, simulamos o impacto de duas políticas públicas distintas de gestão do recurso: a primeira é a proibição estatal de exploração do mesmo, que criminaliza os palmiteiros e não está surtindo os efeitos desejados de preservação; a segunda, projeta um cenário hipotético no qual o Estado flexibiliza as regras de exploração e permite que a comunidade gerencie o recurso. Ao comparar o estoque final de palmito jussara para diversos cenários, concluimos que existe um grande potencial para que a gestão comunitária do recurso traga benefícios econômicos às famílias quilombolas, ao mesmo tempo em que contribui para a preservação do mesmo na natureza. / This study intended to use agent-based modeling to reproduce the dynamics of the social-ecological system that connects the quilombola communities that live in the Ribeira Valley, São Paulo, to the palm tree Euterpe edulis Martius, an endangered species highly valued for its heart of palm, which has being heavily harvested and can be considered an example of a Tragedy of the Commons. Based on the theory on common-pool resources, empirical data regarding the quilombola social system and on the palm tree population dynamics, we simulate the impact of two different public policies towards the palm tree conservation: the first scenario is the current total-prohibition of extraction policy, which marginalize harvesters and is not working prom an environmental perspective; the second scenario simulates a hypothetical situation in which allows the community to explore and manage the resource. After comparing the final stock of Euterpe edulis for many conditions, we may conclude that there is a great possibility that community-level management is more able to bring economic benefits to the quilombola families, while also help to preserve the species.

O crescente interesse em prover uma maior autonomia a agentes articiais, além da sua capacidade de adaptação, racionalidade limitada, heterogeneidade, e necessidade de interação e cooperação podem fazer com que Sistemas Multiagentes (MASs) apresentem comportamentos globais indesejáveis. Esse cenário pode agravar-se, em especial quando esses sistemas envolvem a participação de humanos, uma vez que esses agem de forma menos controláveis e previsíveis, por exemplo, Sistemas Sócio-Técnicos (STSs). Essas características tornam a governaça desses sistemas um aspecto essencial para sua ecácia. A abordagem normativa é considerada uma proposta promissora para o atendimento desse requisito em tais sistemas. Nesse, normas fornecem uma visão socialmente realista das interação entre agentes autônomos abstraindo os detalhes de baixo nível. Suportada pelas normas está a noção de sanção como uma reação a potencialmente qualquer violação ou cumprimento de uma expectativa. Embora as normas já tenham sido extensamente investigadas no contexto de MASs, o conceito de sanção ainda carece de uma melhor inspeção. Esse carência é suprida nesse trabalho, primeiramente, propondo uma tipologia de sanções que captura as características relevantes de STSs, segundo, um processo adaptativo de sancionamento com a descrição das funções de seus componentes e inter-relacionamentos, e terceiro, um modelo adaptativo de avaliação de sancionamento que permite aos agentes decidirem qual sanção aplicar em cada situação. Em particular, esse model de avaliação permite a seleção entre sanções formais e informais dependendo de quanto o agente pode inuenciar o grupo social do agente objeto da sanção. Esse modelo é usado na avaliação de políticas de sanção única ou múltiplas em um estudo de caso de transação de energia elétrica no contexto de uma rede elétrica inteligente. Conclui-se dos resultados obtidos que sistemas que disponibilizam políticas de sancionamento com múltiplas sanções não aumentam em todos os casos o nível de cumprimento das normas quando comparado com políticas de sancionamento com sanção única. Entretanto, políticas com multíplas sanções são menos custosas. / The increasing interest on greater agents autonomy in addition to its adaptability, bounded rationality, and heterogeneity features, and the necessity of interaction and cooperation may bring Multiagent Systems (MASs) to exhibit undesirable global behaviors. It may become even worse especially when they involve human agents who are less manageable and predictable in their actions, like in Sociotechnical Systems (STSs). These characteristics renderaneffectivegovernanceanessentialaspectofthesesystems.Thenormativeapproach has been proposed as a prominent means to achieve this effectiveness, wherein norms provide a socially realistic view of interaction among autonomous parties that abstracts away low-level implementation details. Overlaid on norms is the notion of a sanction as a reaction to potentially any violation of or compliance with an expectation. Although norms have been well investigated in the context of MASs, sanctions still lack a more comprehensive inspection. We address the above-mentioned gap by proposing, rst, a typology of sanctions that reects the interplay of relevant features of STSs, second, a sanctioning enforcement process describing the functions of the diversity of components and their relationships, and third a sanctioning evaluation model that enables agents to evaluate and choose the most appropriate sanction to apply depending on a set of factors. In particular, this evaluation model enables the selection between formal or social sanctions based on how much the sanctioner can inuence the social group of the sanctioned agent. This model is used to evaluate mono-type and multi-type sanctioning policies in a Smart Grid energy trading case study. Our results show that multi-type sanctioning policies do not always increase the level of norm compliance compared to mono-type sanctioning policies, yet multi-type policies are less costly.

Introdução: Grande parte das ações para promover a atividade física no lazer em populações tem apresentado tamanhos de efeito pequenos ou inexistentes, ou resultados inconsistentes. Abordar o problema a partir da perspectiva sistêmica pode ser uma das formas de superar esse descompasso. Objetivo: Desenvolver um modelo baseado em agentes para investigar a conformação e evolução de padrões populacionais de atividade física no lazer em adultos a partir da interação entre atributos psicológicos dos indivíduos e atributos dos ambientes físico construído e social em que vivem. Métodos: O processo de modelagem foi composto por três etapas: elaboração de um mapa conceitual, com base em revisão da literatura e consulta com especialistas; criação e verificação do algoritmo do modelo; e parametrização e análise de consistência e sensibilidade. Os resultados da revisão da literatura foram consolidados e relatados de acordo com os domínios da busca (aspectos psicológicos, ambiente social e ambiente físico construído). Os resultados quantitativos da consulta com os especialistas foram descritos por meio de frequências e o conteúdo das respostas questões abertas foi analisado e compilado pelo autor desta tese. O algoritmo do modelo foi criado no software NetLogo, versão 5.2.1., seguindo-se um protocolo de verificação para garantir que o algoritmo fosse implementado acuradamente. Nas análises de consistência e sensibilidade, utilizaram-se o Teste A de Vargha-Delaney, coeficiente de correlação de postos parcial, boxplots e gráficos de linha e de dispersão. Resultados: Definiram-se como elementos do mapa conceitual a intenção da pessoa, o comportamento de pessoas próximas e da comunidade, e a percepção da qualidade, do acesso e das atividades disponíveis nos locais em que atividade física no lazer pode ser praticada. O modelo representa uma comunidade hipotética contendo dois tipos de agentes: pessoas e locais em que atividade física no lazer pode ser praticada. As pessoas interagem entre si e com o ambiente construído, gerando tendências temporais populacionais de prática de atividade física no lazer e de intenção. As análises de sensibilidade indicaram que as tendências temporais de atividade física no lazer e de intenção são altamente sensíveis à influência do comportamento atual da pessoa sobre a sua intenção futura, ao tamanho do raio de percepção da pessoa e à proporção de locais em que a atividade física no lazer pode ser praticada. Considerações finais: O mapa conceitual e o modelo baseado em agentes se mostraram adequados para investigar a conformação e evolução de padrões populacionais de atividade física no lazer em adultos. A influência do comportamento da pessoa sobre a sua intenção, o tamanho do raio de percepção da pessoa e a proporção de locais em que a atividade física no lazer pode ser praticada são importantes determinantes da conformação e evolução dos padrões populacionais de atividade física no lazer entre adultos no modelo. / Introduction: Most of the actions to promote leisure-time physical activity at the population level has shown small or null effect sizes, or inconsistent results. Approaching the problem from a systemic perspective can be one way to overcome this gap. Objective: To develop an agent-based model to explore how the interaction between psychological traits and built and social environments leads to the formation and evolution of leisure-time physical activity population patterns in adults. Methods: The modeling process consisted of three stages: development of a conceptual map, based on literature review and expert-based consultation; creation and verification of the models algorithm; and parametrization and consistency and sensitivity analyses. The results of the literature review were consolidated and reported by search domain (psychological, social and built environment aspects). The quantitative results of the expert-based consultation were described using frequency and the content of the open ended questions were analyzed and compiled by the author. The models algorithm has been created using NetLogo, version 5.2.1., following a verification protocol to ensure that the algorithm has been implemented accurately. The Vargha-Delaney test, partial rank correlation coefficients, boxplots, and line and scatterplot graphs were used during the consistency and sensitivity analysis. Results: The elements of the conceptual map are the persons intention, the behavior of the persons social network and the community at large, and the perception of quality, access and available activities of places where leisure-time physical activity is practiced. The model is a hypothetical community with containing two types of agents: people and places where leisure-time physical activity is practiced. People interact with each other and with the built environment, generating population temporal trends of leisure-time physical activity and intention. Sensitivity analysis indicated that the temporal trends of leisure-time physical activity and intention are highly sensitive to the influence of the persons current behavior on her future intention, the persons perception radius size, and the proportion of places where leisure-time physical activity leisure is practiced. Final considerations: The conceptual map and the agent-based model are suitable to investigate the formation and evolution of leisure-time physical activity population patterns in adults. The influence of the persons behavior on her intention, the persons perception radius size, and the proportion of places where leisure-time physical activity leisure is practiced seem to be important determinants of the formation and evolution of population patterns of leisure-time physical activity in this model.

Sistemas gerenciais em estabelecimentos de saúde podem ser considerados sistemas complexos, tendo em vista interação entre diferentes tipos de agentes na tomada de decisão (médico, paciente, gestor, entre outros), observação de transições de fase em epidemiologia, emergência de padrões de comportamento auto-organizado entre profissionais de saúde e incertezas quanto ao desfecho em saúde pós-tratamento. Em geral, os sistemas de apoio à decisão médica buscam maximizar resultados positivos e minimizar riscos em saúde aos pacientes, assim como propor diretrizes terapêuticas padronizadas e controlar custos em saúde. Há evidências de diferenças nos custos e benefícios derivados de sistemas decisórios Bayesianos centralizados (única distribuição a priori) e descentralizados (uma distribuição a priori por médico) aplicados ao processo de decisão de reserva de leito de Unidades de Terapia Intensiva (UTI) para períodos pós-operatórios. A existência de interação entre médicos com diferentes papéis no sistema decisório de indicação de UTI requer técnicas sofisticadas de avaliação econômica para comparação de vantagens e desvantagens associadas sistemas decisórios Bayesianos centralizados e descentralizados; tendo em vista que a aplicação de técnicas simples, como árvores de decisão ou cadeias de Markov, podem apresentar resultados imprecisos. Os objetivos deste estudo foram analisar a relação custo-benefício de sistemas de apoio à decisão médica centralizados e descentralizados para indicação de reserva de leito de UTI pós-operatório da perspectiva do sistema de saúde. Foi utilizada modelagem baseada em agentes, a partir de simulação de agentes usando raciocínio e atualização de crenças Bayesianos implementada no software NetLogo com análise de sensibilidade em Behavior Space. O modelo de decisão descentralizada apresenta benefício três vezes superior ao modelo centralizado (R$600 contra R$200). O modelo decisório descentralizado apresenta melhor razão custo-benefício ao sistema de saúde, permitindo maior flexibilidade na decisão médica e adaptabilidade dos agentes a diferentes situações. / Management systems in health facilities may be considered complex systems, due to the interaction among different types of agents in the decision process (physician, patient, manager, among other), observation of phase transitions in epidemiology, emergence of patterns in self-organized behavior among health professionals, and uncertainty in relation to health outcomes after treatment. In general, the medical decision support systems seek to maximize positive results and minimize risks in health to patients, as well as to propose standard therapeutic guidelines and to control the treatment costs. There are evidences of differences in costs and benefits derived from centralized (unique distribution a priori) and decentralized (one distribution a priori for each physician) Bayesian decision systems applied to the process related to decision of post-operatory booking of hospital beds in Intensive Care Unit (ICU). The existence of interaction among physicians in different roles in the decision system for ICU indication requires sophisticated techniques in economic evaluation for comparison of advantages and disadvantages associated to centralized and decentralized Bayesian decision systems; since other techniques, as decision trees and Markov chains, may present imprecise results. The objective of this study was to analyze the cost-benefit ratio of centralized and decentralized medical decision support systems for indication of booking of ICU beds in post-operatory period using the perspective of the health system. One agent-based model was applied, using simulation of agents based on Bayesian reasoning and beliefs updating implemented in the software NetLogo with sensitivity analysis in Behavior Space. The decentralized decision model presents benefits three times higher than the centralized decision model (US$270.27 versus US$90.09). The decentralized decision model presents better cost-benefit ratio to the health system, allowing enhanced flexibility in the medical decision process and adaptability of the agents to different situations.