Made available in DSpace on 2014-12-17T14:53:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AntonioRAM_DISSERT.pdf: 4031377 bytes, checksum: f586d0a4b0cb27f132711521104ada96 (MD5) Previous issue date: 2013-03-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The importance of the airport sector in the development of a country refers to the need for studies on management of airports, to aid the process of decision making. In Brazil, growth in passenger demand is why investments in order to balance the capacity of an airport with air demand. Thus, the study aims to develop a model for Dynamic Systems able to assist airport management in Brazilian sizing subsystems an airport (Passenger Terminal, Runway and Patio). The methodology of this work consists in the steps of defining the problem, formulating the hypothesis dynamic building simulation model, and validation experiments. Finally, we examined the status of each subsystem in thirteen Brazilian airports in scenarios current, most likely and optimistic for air passenger demand / A import?ncia do setor a?reo no desenvolvimento de um pa?s nos remete a necessidade da realiza??o de estudos sobre gerenciamento de aeroportos, visando auxiliar o processo de tomada de decis?es. No Brasil, o crescimento da demanda de passageiros ? motivo de investimentos com intuito de equilibrar a capacidade de um aeroporto com a demanda a?rea. Diante disso, o trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo em Din?mica dos Sistemas capaz de auxiliar a gest?o aeroportu?ria brasileira no dimensionamento dos subsistemas de um aeroporto (Terminal de Passageiros, Pista e P?tio). A metodologia do trabalho consistiu nas etapas de defini??o do problema, formula??o da hip?tese din?mica, constru??o do modelo de simula??o, valida??o e experimentos. Por fim, analisou a situa??o de cada subsistema em treze aeroportos brasileiros nos cen?rios atual, mais prov?vel e otimista para a demanda a?rea de passageiros

O Protocolo de Quioto institucionalizou políticas de metas de redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE) aos países signatários que fazem parte do Anexo I. Para efetivar essas políticas foram estabelecidos três mecanismos de flexibilização: implementação conjunta (IC), mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL) e comércio internacional de emissões (CIE). Os países com economia em desenvolvimento contribuem através do MDL, ao desenvolver projetos que geram créditos de carbono. A União Europeia criou o Esquema de Comércio de Emissões (EU ETS) para comercializar esses créditos, tornando-se o principal ambiente mundial do mercado de créditos de carbono. Desde a criação do EU ETS, o volume de negócios tem crescido anualmente. Entretanto, até final de 2012 havia a incerteza sobre a continuidade do Protocolo de Quioto, quando na Conferência de Doha (COP-18) foi decidido que esse acordo continuará até o ano de 2020 e um novo acordo mundial será negociado a partir de 2013. Sobre esse novo acordo há discussões sobre quais países devem ter metas de emissões de GEE, quais setores e metodologias são elegíveis para os projetos de MDL e como devem funcionar. Ainda, discute se haverá demanda pelos créditos de carbono provenientes de projetos de MDL. Neste contexto, esta tese teve como objetivo analisar as políticas do mercado de créditos de carbono, considerando a demanda desses créditos pela Europa para o período de 2013 a 2020 e a contribuição do Brasil para a compensação das emissões excedentes de GEE, a partir de um modelo baseado em dinâmica de sistemas. A hipótese dinâmica do modelo sugere um comportamento de equilíbrio entre as emissões de GEE na Europa e os créditos de carbono provenientes dos projetos de MDL. A hipótese dinâmica também sugeriu cinco pressupostos, cujos resultados foram: i) o produto interno bruto da Europa não é o único fator causal das emissões de GEE; ii) a Europa tem condições de atingir suas metas de redução de emissões de GEE até o ano de 2020; iii) o aumento do preço dos créditos de carbono não tem relação causal direta com o aumento das emissões de GEE; iv) o preço dos créditos de carbono não tem relação de causa-efeito com a quantidade de projetos de MDL desenvolvidos no Brasil e; v) é ínfima a contribuição do Brasil para a compensação das emissões de GEE na Europa. As análises das políticas vigentes no mercado de créditos de carbono indicam que até 2020: i) a emissão de GEE pela Europa não terá grandes variações, reforçando que as metas de redução destas emissões serão atingidas; ii) o Brasil, como país hospedeiro de projetos de MDL, reduzirá ainda mais a sua participação neste mercado confirmando expectativas da Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima e; iii) não é esperado um aumento na taxa de sucesso na captação de GEE pelos projetos de MDL desenvolvidos no Brasil. As principais conclusões são: o comportamento de equilíbrio do modelo é congruente ao propósito do Protocolo de Quioto; a Europa tem papel dominante no mercado de carbono que, no longo prazo, pode preponderar sobre as políticas a serem traçadas para o novo acordo mundial e; se as políticas brasileiras de apoio aos projetos de MDL forem mantidas, a participação do Brasil no mercado de carbono tende ser cada vez menor e atingir o patamar de economia limpa e sustentável. / The Kyoto Protocol established policies of targets for reducing greenhouse gas (GHG) emissions by countries that are parties to Annex I. In order to put these policies in practice, three flexible mechanisms have been set: Joint Implementation (JI), Clean Development Mechanism (CDM) and Emissions Trading (CIE). Countries with developing economies contribute through CDM, by developing projects that generate carbon credits. The European Union has created the Emissions Trading Scheme (EU ETS) to trade these credits, making it the main platform of the worldwide carbon credit market. Since the creation of the EU ETS, turnover has increased annually. However, until late 2012 there was uncertainty about the continuity of the Kyoto Protocol. It was decided in the Doha Conference (COP-18) that the agreement will continue until 2020. The COP-18 also decided that a new worldwide agreement will be negotiated starting in 2013. There have been discussions about this new agreement over which countries should have GHG emissions targets, which sectors and methodologies are eligible for CDM projects and their scope. Moreover, it is unknown whether there will be demand for carbon credits generated by CDM projects. In this context, this thesis aims to analyze the policies of the carbon credit market, considering demand for these credits in Europe between 2013 and 2020, and Brazil’s contribution to offset excess GHC emissions, using a model based on system dynamics. The dynamic hypothesis of the model suggests equilibrium between GHG emissions in Europe and carbon credits originating from CDM projects. It also suggests five assumptions, and the results were: i) the gross domestic product od Europe is not the only causal factor of GHG emissions, ii) Europe is able to meet its targets to reduce GHG emissions by 2020; iii) the higher price of carbon credits has no cause-effect relationship with the increase in GHG emissions; iv) the price of carbon credits has no cause-effect relationship with the number of CDM projects developed in Brazil, and; v) Brazil's contribution towards offsetting GHG emissions in Europe is minimal. Analyses of the prevailing policies in the carbon market indicate that by 2020: i) GHG emissions in Europe will not vary widely, reinforcing that the targets of reducing these emissions will be achieved, ii) Brazil, as a host country of CDM projects, will further reduce its participation in the carbon market, confirming expectations of the United Nations Framework Convention on Climate Change, and; iii) an increase is not expected in the success rate of capturing GHG by CDM projects developed in Brazil. The main conclusions are: goal-seeking behavior of the model is consistent with the purpose of the Kyoto Protocol, Europe plays a dominant role in the carbon market, which may prevail in the long term over the policies of the new worldwide agreement, and, if Brazilian policies for CDM projects are maintained, Brazil's participation in the carbon market tends to steadily decline and reach a plateau of a clean and sustainable economy.

A falta de um membro, devido a doenças, más-formações ou traumas, impacta enormemente na vida de um indivíduo. Para que o mesmo possa realizar Atividades de Vida Diária (AVD), sem drásticas limitações, faz-se necessário o desenvolvimento de próteses e cientes. Para auxiliar no projeto de tais produtos, este trabalho visa criar e solucionar um modelo de sistema dinâmico capaz de simular o comportamento de joelhos prostéticos. A m de alcançar tal objetivo, foi estudada a biomecânica da marcha humana, além dos tipos de amputações existentes e seus impactos na mesma. Buscou-se também estudar os principais componentes de próteses existentes atualmente no mercado, além de suas geometrias básicas. Após de nir-se um modelo simpli cado que representasse os componentes protéticos e as partes remanescentes do corpo, foram buscadas métodos de solução disponíveis para tal sistema. Baseado nos estudos encontrados em uma revisão bibliográ ca, foi de nida uma metodologia de solução numérica de sistemas multi-corpos. Durante o trabalho, surgiu a necessidade de representar forças de contato entre corpos rígidos, e foram incluídas soluções de atuais teorias do assunto. Essas metodologias foram então empregadas para a construção de um algoritmo capaz de solucionar o sistema proposto. Depois de resolvido o sistema, os valores encontrados para as variáveis cinéticas foram comparados com valores obtidos por uma simulação numérica utilizando dois programas computacionais comercias, cujas fundamentações teóricas utilizam diferentes métodos de solução. A comparação das diferenças entre os resultados apontou similaridade entre o algoritmo e os programas utilizados, mas com a necessidade de validação do método através de ensaio mecânico. Ao nal foram sugeridas ideias para trabalhos futuros. / The lack of a member due to diseases, malformations or trauma, greatly impacts the life of an individual. In order to perform Activities of Daily Living (ADL) without drastic limitations, it is necessary to develop e cient prosthetic devices. To assist the design of such products, this work aims to create and solve a dynamic system model to simulate the behavior of prosthetic knees. In order to achieve this goal, the biomechanics of human gait was studied, as well as the existing types of amputation and their impact on human gait. The main components of existing prosthetic devices, currently on the market, were identi ed, as well as its basic geometries. After de ning a simpli ed model able to incorporate the prosthetic components and the individual remaining body parts, an available methodology for the solution of such a system was prospected. Based on the studies found in the currently literature of multibodysystems, a numerical solution methodology for has been set. During the work, the need to represent contact between parts occurred, leading to the implementation of currently theories of contact forces for rigid bodies. These methodologies were then used to construct an algorithm for solving the proposed system. After the system has been solve, the values found for the kinetic variables were compared with those obtained by numerical simulations using two commercial softwares, whose theoretical foundation used di erent solution methodology. Comparing the di erences in results of these simulations, it was revealed a similar behavior between the algorithm and the commercial programs, but with the need of an experimental test, for truly validation of the method. At the end of this work, ideas for future improvement were suggested.

O principal objetivo do trabalho foi avaliar o impacto no bem-estar social e a viabilidade financeira de sistemas agroflorestais (SAFs) na Amazônia brasileira com a utilização de modelos de simulação desenvolvidos com dinâmica de sistemas. Para isso foi proposto um SAF teórico de referência, elaborado a partir de informações reais de experimentos de longa duração disponibilizados através de diversas publicações e a partir das características edafoclimáticas e socioeconômicas dos municípios cobertos pela Operação Arco Verde. O modelo agrossilvicultural apresentado é composto por culturas anuais, cultivadas durante implantação do sistema e em uma faixa especificamente destinada a esse fim, uma fruteira semi-perene e outra perene, uma espécie florestal e outra destinada à adubação verde. As espécies utilizadas para esse sistema foram mandioca (Manihot sculenta), milho (Zea maiz), banana (Musa spp.), cupuaçu (Theobroma grandiflorum), castanha-do-brasil (Berthollethia excelsa) e ingá (Inga edulis). Para o planejamento e análise financeira, foi desenvolvida uma planilha em Excel e simulações juntamente com análises de sensibilidade e das distribuições de probabilidade de alguns indicadores foram realizadas através de modelos de dinâmica de sistemas desenvolvidos com o Vensim DSS. O sistema de referência proposto apresentou-se capaz de gerar receitas durante todo o ciclo de cultivo, estimado em vinte anos, sendo viável financeiramente. Foi constatada a alta sensibilidade de SAFs à utilização de mão-de-obra familiar e às variações na taxa de juros. Além disso, foi verificada a baixa sensibilidade dos SAFs a variações nos preços dos produtos, caracterizando oferta inelástica. Um modelo de simulação para avaliar a adoção de SAFs em substituição a sistemas de produção não sustentáveis e suas relações com o estado do ambiente e com a oferta de serviços ambientais foi desenvolvido posteriormente. Após as simulações em vários cenários e a realização de análises de sensibilidade, com base no comportamento do modelo e na dinâmica das alterações pertinentes às éticas de consumo e de produção pode-se afirmar que, mediante à multifuncionalidade da agricultura e à produção conjunta de commodities agrícolas e de serviços ambientais pelos SAFs, aumentos na disposição a pagar, como forma de remuneração por serviços ambientais produzidos conjuntamente pelos SAFs, influenciam a dinâmica da adoção de sistemas agroflorestais e a utilização de SAFs na Amazônia brasileira promove acréscimos no bem-estar social, a partir do aumento de utilidade caracterizado por níveis mais altos de serviços ambientais. / This work had as its main objective to assess the financial viability and the impact on social welfare of agroforestry systems (AFS) in the Brazilian Amazon with the use of system dynamics simulation models. For this it was proposed a theoretical reference AFS based on information compiled from actual long-term experiments available through various publications and from the soil, climate and socioeconomic characteristics of the municipalities covered by Operação Arco Verde. The agroforestry model presented is composed of annual crops grown for system deployment and in a band specifically designated for such purposes, a fruit and a semi-evergreen perennial, one forest species and another devoted to green manure. The species used for this system were cassava (Manihot sculenta), maize (Zea maiz), banana (Musa spp.) cupuassu (Theobroma grandiflorum), brazil-nut (Berthollethia excelsa) and inga (Inga edulis). For financial planning and analysis, it was developed an Excel spreadsheet and simulations along with sensitivity analysis and probability distributions of some indicators were done using system dynamic models developed with Vensim DSS. The reference system proposed was able to generate revenue during the entire crop cycle, estimated at twenty years, being financially viable. It was noted the high sensitivity of AFS to the use of family manpower and to changes in interest rates. Moreover, there was the low sensitivity of AFS to variations in product prices, characterizing inelastic supply. A simulation model to evaluate the adoption of agroforestry systems to replace non-sustainable production systems and their relations with the state of the environment and the provision of environmental services was developed later. After the simulations in various scenarios and conducting sensitivity analysis, based on the model behavior and dynamics of the relevant amendments to the ethics of consumption and production, can be stated, upon the multifunctionality of agriculture and the joint production of agricultural commodities and environmental services, that increases in willingness to pay, as compensation for environmental services produced jointly by the AFS, influence the dynamics of the adoption of agroforestry and the use of agroforestry systems in the Brazilian Amazon promotes increases in social welfare from increasing utility characterized by higher levels of environmental services.

A falta de um membro, devido a doenças, más-formações ou traumas, impacta enormemente na vida de um indivíduo. Para que o mesmo possa realizar Atividades de Vida Diária (AVD), sem drásticas limitações, faz-se necessário o desenvolvimento de próteses e cientes. Para auxiliar no projeto de tais produtos, este trabalho visa criar e solucionar um modelo de sistema dinâmico capaz de simular o comportamento de joelhos prostéticos. A m de alcançar tal objetivo, foi estudada a biomecânica da marcha humana, além dos tipos de amputações existentes e seus impactos na mesma. Buscou-se também estudar os principais componentes de próteses existentes atualmente no mercado, além de suas geometrias básicas. Após de nir-se um modelo simpli cado que representasse os componentes protéticos e as partes remanescentes do corpo, foram buscadas métodos de solução disponíveis para tal sistema. Baseado nos estudos encontrados em uma revisão bibliográ ca, foi de nida uma metodologia de solução numérica de sistemas multi-corpos. Durante o trabalho, surgiu a necessidade de representar forças de contato entre corpos rígidos, e foram incluídas soluções de atuais teorias do assunto. Essas metodologias foram então empregadas para a construção de um algoritmo capaz de solucionar o sistema proposto. Depois de resolvido o sistema, os valores encontrados para as variáveis cinéticas foram comparados com valores obtidos por uma simulação numérica utilizando dois programas computacionais comercias, cujas fundamentações teóricas utilizam diferentes métodos de solução. A comparação das diferenças entre os resultados apontou similaridade entre o algoritmo e os programas utilizados, mas com a necessidade de validação do método através de ensaio mecânico. Ao nal foram sugeridas ideias para trabalhos futuros. / The lack of a member due to diseases, malformations or trauma, greatly impacts the life of an individual. In order to perform Activities of Daily Living (ADL) without drastic limitations, it is necessary to develop e cient prosthetic devices. To assist the design of such products, this work aims to create and solve a dynamic system model to simulate the behavior of prosthetic knees. In order to achieve this goal, the biomechanics of human gait was studied, as well as the existing types of amputation and their impact on human gait. The main components of existing prosthetic devices, currently on the market, were identi ed, as well as its basic geometries. After de ning a simpli ed model able to incorporate the prosthetic components and the individual remaining body parts, an available methodology for the solution of such a system was prospected. Based on the studies found in the currently literature of multibodysystems, a numerical solution methodology for has been set. During the work, the need to represent contact between parts occurred, leading to the implementation of currently theories of contact forces for rigid bodies. These methodologies were then used to construct an algorithm for solving the proposed system. After the system has been solve, the values found for the kinetic variables were compared with those obtained by numerical simulations using two commercial softwares, whose theoretical foundation used di erent solution methodology. Comparing the di erences in results of these simulations, it was revealed a similar behavior between the algorithm and the commercial programs, but with the need of an experimental test, for truly validation of the method. At the end of this work, ideas for future improvement were suggested.

O Protocolo de Quioto institucionalizou políticas de metas de redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE) aos países signatários que fazem parte do Anexo I. Para efetivar essas políticas foram estabelecidos três mecanismos de flexibilização: implementação conjunta (IC), mecanismo de desenvolvimento limpo (MDL) e comércio internacional de emissões (CIE). Os países com economia em desenvolvimento contribuem através do MDL, ao desenvolver projetos que geram créditos de carbono. A União Europeia criou o Esquema de Comércio de Emissões (EU ETS) para comercializar esses créditos, tornando-se o principal ambiente mundial do mercado de créditos de carbono. Desde a criação do EU ETS, o volume de negócios tem crescido anualmente. Entretanto, até final de 2012 havia a incerteza sobre a continuidade do Protocolo de Quioto, quando na Conferência de Doha (COP-18) foi decidido que esse acordo continuará até o ano de 2020 e um novo acordo mundial será negociado a partir de 2013. Sobre esse novo acordo há discussões sobre quais países devem ter metas de emissões de GEE, quais setores e metodologias são elegíveis para os projetos de MDL e como devem funcionar. Ainda, discute se haverá demanda pelos créditos de carbono provenientes de projetos de MDL. Neste contexto, esta tese teve como objetivo analisar as políticas do mercado de créditos de carbono, considerando a demanda desses créditos pela Europa para o período de 2013 a 2020 e a contribuição do Brasil para a compensação das emissões excedentes de GEE, a partir de um modelo baseado em dinâmica de sistemas. A hipótese dinâmica do modelo sugere um comportamento de equilíbrio entre as emissões de GEE na Europa e os créditos de carbono provenientes dos projetos de MDL. A hipótese dinâmica também sugeriu cinco pressupostos, cujos resultados foram: i) o produto interno bruto da Europa não é o único fator causal das emissões de GEE; ii) a Europa tem condições de atingir suas metas de redução de emissões de GEE até o ano de 2020; iii) o aumento do preço dos créditos de carbono não tem relação causal direta com o aumento das emissões de GEE; iv) o preço dos créditos de carbono não tem relação de causa-efeito com a quantidade de projetos de MDL desenvolvidos no Brasil e; v) é ínfima a contribuição do Brasil para a compensação das emissões de GEE na Europa. As análises das políticas vigentes no mercado de créditos de carbono indicam que até 2020: i) a emissão de GEE pela Europa não terá grandes variações, reforçando que as metas de redução destas emissões serão atingidas; ii) o Brasil, como país hospedeiro de projetos de MDL, reduzirá ainda mais a sua participação neste mercado confirmando expectativas da Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima e; iii) não é esperado um aumento na taxa de sucesso na captação de GEE pelos projetos de MDL desenvolvidos no Brasil. As principais conclusões são: o comportamento de equilíbrio do modelo é congruente ao propósito do Protocolo de Quioto; a Europa tem papel dominante no mercado de carbono que, no longo prazo, pode preponderar sobre as políticas a serem traçadas para o novo acordo mundial e; se as políticas brasileiras de apoio aos projetos de MDL forem mantidas, a participação do Brasil no mercado de carbono tende ser cada vez menor e atingir o patamar de economia limpa e sustentável. / The Kyoto Protocol established policies of targets for reducing greenhouse gas (GHG) emissions by countries that are parties to Annex I. In order to put these policies in practice, three flexible mechanisms have been set: Joint Implementation (JI), Clean Development Mechanism (CDM) and Emissions Trading (CIE). Countries with developing economies contribute through CDM, by developing projects that generate carbon credits. The European Union has created the Emissions Trading Scheme (EU ETS) to trade these credits, making it the main platform of the worldwide carbon credit market. Since the creation of the EU ETS, turnover has increased annually. However, until late 2012 there was uncertainty about the continuity of the Kyoto Protocol. It was decided in the Doha Conference (COP-18) that the agreement will continue until 2020. The COP-18 also decided that a new worldwide agreement will be negotiated starting in 2013. There have been discussions about this new agreement over which countries should have GHG emissions targets, which sectors and methodologies are eligible for CDM projects and their scope. Moreover, it is unknown whether there will be demand for carbon credits generated by CDM projects. In this context, this thesis aims to analyze the policies of the carbon credit market, considering demand for these credits in Europe between 2013 and 2020, and Brazil’s contribution to offset excess GHC emissions, using a model based on system dynamics. The dynamic hypothesis of the model suggests equilibrium between GHG emissions in Europe and carbon credits originating from CDM projects. It also suggests five assumptions, and the results were: i) the gross domestic product od Europe is not the only causal factor of GHG emissions, ii) Europe is able to meet its targets to reduce GHG emissions by 2020; iii) the higher price of carbon credits has no cause-effect relationship with the increase in GHG emissions; iv) the price of carbon credits has no cause-effect relationship with the number of CDM projects developed in Brazil, and; v) Brazil's contribution towards offsetting GHG emissions in Europe is minimal. Analyses of the prevailing policies in the carbon market indicate that by 2020: i) GHG emissions in Europe will not vary widely, reinforcing that the targets of reducing these emissions will be achieved, ii) Brazil, as a host country of CDM projects, will further reduce its participation in the carbon market, confirming expectations of the United Nations Framework Convention on Climate Change, and; iii) an increase is not expected in the success rate of capturing GHG by CDM projects developed in Brazil. The main conclusions are: goal-seeking behavior of the model is consistent with the purpose of the Kyoto Protocol, Europe plays a dominant role in the carbon market, which may prevail in the long term over the policies of the new worldwide agreement, and, if Brazilian policies for CDM projects are maintained, Brazil's participation in the carbon market tends to steadily decline and reach a plateau of a clean and sustainable economy.

O assunto a ser tratado neste trabalho é a relação entre o crescimento econômico e a restrição externa. O objetivo do trabalho é construir um modelo macroeconômico de simulação que sirva de instrumento de análise, ainda que modesto, da relação entre os componentes de Demanda Agregada (DA) e as variáveis do Balanço de Pagamentos (BP) da economia brasileira no período 1947-2006. O modelo baseia-se no Princípio da Demanda Efetiva (PDE) formalizado inicialmente por Keynes e Kalecki, através do qual Thirlwall (1979) derivou um resultado geral de como a restrição de equilíbrio do Balanço de Pagamentos (BP) limita o crescimento de uma economia no longo prazo. A Teoria de Dinâmica de Sistemas (DS) constitui a base metodológica para abordar esse tema. Essa é uma teoria de modelagem e simulação de sistemas complexos, e a sua utilização permitirá tratar de forma integrada as variáveis a serem analisadas. No final do trabalho, apresentar-se-ão algumas simulações com o objetivo de identificar o impacto de cenários alternativos (com mudança de parâmetros e condições iniciais) sobre a taxa de crescimento da economia no período 1947-2006. / The matter to be treated in this work is the relationship between economic growth and foreign restriction. The objective is to build a macroeconomic simulation model to serve as a tool for analysis, though modest,of the relationship between the components of Aggregate Demand and the variables of the Balance of Payments of the Brazilian economy in the period 1947-2006. The model is based on the Principle of Effective Demand, formalized initially by Keynes and Kalecki, through which Thirlwall (1979) derived a general result of how the restriction of the Balance of Payments limits growth of an economy in the long run. The Theory of System Dynamics forms the methodological basis for addressing this theme. This is a theory of modeling and simulation of complex systems, and its use will allow to treat the variables to be examined in an integrated way. At the end of the work it will be presented some simulations with the goal of identifying the impact of alternative scenarios (with change of parameters and initial conditions) on the growth rate of the economy in the period 1947-2006.

Submitted by isabela.moljf@hotmail.com (isabela.moljf@hotmail.com) on 2017-05-04T13:49:21Z No. of bitstreams: 1 igordeoliveiraknop.pdf: 2268223 bytes, checksum: 11869c2fa9ace5606ddecd4fcc586104 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-05-13T13:59:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 igordeoliveiraknop.pdf: 2268223 bytes, checksum: 11869c2fa9ace5606ddecd4fcc586104 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-13T13:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 igordeoliveiraknop.pdf: 2268223 bytes, checksum: 11869c2fa9ace5606ddecd4fcc586104 (MD5) Previous issue date: 2009-08-21 / Os resultados de projetos envolvendo desenvolvimento de software são melhores quando o gerente responsável possui uma certa experiência adquirida em projetos anteriores. Porém, é inviável para as instituições de ensino educar seus alunos criando projetos pilotos devido a problemas com a escala de tempo, custos e pessoal necessários. Uma alternativa para estudos de problemas que não podem ser reproduzidos dentro de uma escala viável é a modelagem. Este trabalho desenvolve uma infraestrutura computacional, independente de domínio, que serve como base para construção de aplicações que utilizam técnicas de modelagem e simulação. Esta infraestrutura é utilizada para estudos das causas e efeitos das dinâmicas encontradas em processos de desenvolvimento de software como nosso domínio de aplicação. O principal componente desta infraestrutura é a biblioteca JynaCore API, que implementa duas linguagens baseadas em Dinâmica de Sistemas para descrição dos modelos: os diagramas de estoque e fluxo e os metamodelos de Dinâmica de Sistemas. Como prova de conceito, um protótipo de simulador de uso geral é construído para realizar simulações com um conjunto de modelos encontrados na literatura sobre processos de software. Adicionalmente, apresentamos uma revisão das alternativas que permitem a modelagem de processos desenvolvimento de software em um computador e as bases teóricas para as duas linguagens de modelagem suportadas pela infraestrutura. A abordagem permite a construção de simuladores, modelos e cenários (variações de um modelo mais geral) onde os usuários das ferramentas podem experimentar diversas situações práticas em ambientes simulados. / Better results are achieved, in projects involving software development, when the responsible manager has some previous experience in projects. However, it is impossible for educational institutions to educate their students by creating pilot projects for each student, due to problems with the time scale, costs and staff. An alternative way study problems that are difficult to handle in a real scale is doing modeling. This work presents a computational infrastructure we have built, which is general purpose regarding application domain, and developed as a basis to build applications that use modeling and simulation techniques.This infrastructure is used to study the causes and effects of the dynamics found in software development processes, taken as our field of application. The main component of this infrastructure is the library JynaCore API, which implements two languages based on System Dynamics for describing the models: stock and flow diagrams and the System Dynamics Metamodels. As proof of concept, a general purpose prototype simulator is built to perform simulations with a set of models on the software processes literature. Additionally, we present a review of alternatives that allow modeling software development processes on a computer and the theoretical bases for the two modeling languages supported by the infrastructure. The approach allows the construction of simulators, models and scenarios (variations of more general models) where the users of the tool can experiment various practical situations in simulated environments.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-10-21T01:04:22Z No. of bitstreams: 1 claudioaugustosilveiralelis.pdf: 7232359 bytes, checksum: 731c10b688562fad8855da41890a7f97 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-10-21T13:13:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 claudioaugustosilveiralelis.pdf: 7232359 bytes, checksum: 731c10b688562fad8855da41890a7f97 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-21T13:13:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 claudioaugustosilveiralelis.pdf: 7232359 bytes, checksum: 731c10b688562fad8855da41890a7f97 (MD5) Previous issue date: 2017-08-30 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A importância dos softwares nas organizações é crescente. No entanto, para manter seu valor, o software deve ser alterado e atualizado. A manutenção de software depende da alocação de recursos humanos para o cumprimento das atividades de alteração definidas. Entretanto, em um cenário distribuído no qual a colaboração é fundamental para o bom funcionamento das atividades, torna-se uma tarefa não trivial designar desenvolvedores para as atividades de manutenção. Neste contexto, a reputação se torna um elemento chave, afetando os elementos de colaboração, tais como: a coordenação, a cooperação, e a comunicação. Portanto, o acompanhamento da evolução da reputação é importante para promover a colaboração nas atividades de manutenção. A teoria de Dinâmica de Sistemas pode ser aplicada no acompanhamento da evolução da reputação. Através dos dados obtidos, é possível compreender o passado, estabelecer o que ocorre no presente e projetar o comportamento futuro da reputação. Diante disso, este trabalho apresenta um modelo para cálculo da reputação dos desenvolvedores de software, apoiado por técnicas de Dinâmica de Sistemas, o qual permite simular como a reputação se comporta ao longo do tempo. Este modelo serviu de base para a construção de uma infraestrutura para informações de reputação dinâmica, cujo objetivo é possibilitar o gerenciamento e acompanhamento de informações de reputação dos desenvolvedores geograficamente distribuídos de forma a apoiar a alocação desses desenvolvedores às tarefas de manutenção. Além disso, oferece elementos de visualização e colaboração, em um ambiente integrado às atividades de manutenção de software. Uma prova de conceito e um experimento realizados com dados reais de uma empresa são apresentados com o intuito de identificar a viabilidade e aderência do modelo proposto, bem como dos demais recursos oferecidos pela infraestrutura. / The importance of software in organizations is growing. However, to maintain its value, the software must be changed and updated. Software maintenance depends on the allocation of human resources to fulfill defined change activities. However, in a distributed scenario in which collaboration is critical to the well running of activities, designate developers for maintenance activities becomes a non-trivial task. In this context, reputation becomes a key element, affecting elements of collaboration, such as: coordination, cooperation, and communication. Therefore, tracking reputation evolution is important to promote collaboration in maintenance activities. The theory of System Dynamics can be applied in monitoring the evolution of reputation. Through the data obtained, it is possible to understand the past, establish what occurs in the present, and project future reputation behavior. Therefore, this work presents a model for calculating the reputation of software developers, supported by System Dynamics techniques, which allows simulating how reputation behaves over time. This model served as the basis for building an infrastructure for dynamic reputation information, which aims to enable the management and tracking reputation information of geographically distributed developers to support the allocation of these developers to maintenance tasks. In addition, it provides visualization and collaboration elements in an integrated environment for software maintenance activities. A proof of concept and an experiment made with real data of a company are presented with the intention of identifying the feasibility and adherence of the proposed model, as well as of the other resources offered by the infrastructure.

Problemas sociais complexos possuem causas profundas e relações intrincadas de causalidade. Eles surgem na intersecção das diversas esferas que fazem parte da vida moderna: física, biológica, cultural, política, social, econômica, tecnológica e ambiental. Além disso, desafiam as capacidades cognitivas limitadas dos seres humanos, pois atrasos, não-linearidades, resistência a políticas e complexas interações entre as diferentes partes de um sistema produzem consequências não previstas e padrões de comportamentos sistêmicos que são difíceis de antecipar. Por sua vez, incentivados pelo foco de curto prazo do sistema político, gestores públicos tendem a atuar sobre as partes mais visíveis dos problemas, que frequentemente não são suas causas, mas seus sintomas. As políticas que são geradas com frequência levam à piora dos problemas no longo prazo. O aprendizado em sistemas complexos, por outro lado, é prejudicado porque o feedback das políticas é tipicamente opaco e sujeito a distorções. Esta tese busca inspiração nas ciências da complexidade, no campo da dinâmica de sistemas, no marketing social e em campos do conhecimento relacionados para tratar da questão do desenvolvimento humano. Inicialmente são discutidas as características dos problemas sociais complexos, argumentando-se que disciplinas como o marketing social, baseadas em modelos mentais (mindware) individualistas, são inadequadas para lidar com esse tipo de problema. Defende-se a necessidade de um novo campo interdisciplinar (gestão de problemas sociais complexos), capaz de lidar com os desafios das sociedades modernas. Em particular, foca-se na replicação intergeracional do baixo desenvolvimento humano, discutindo-se os conceitos de pobreza, bem-estar e desenvolvimento humano, bem como as condições que favorecem o desenvolvimento de mecanismos psicobiológicos essenciais nos primeiros anos de vida. A discussão abrange os ecossistemas sociais que limitam as oportunidades para os pobres e reforçam estruturas viciadas que produzem stress tóxico e uma baixa atenção ao capital humano. Na tese, um diagrama de malhas causais identifica as malhas de feedback que explicam a persistência do fenômeno. Com base na discussão nos três primeiros capítulos, apresentam-se três modelos de dinâmicas de sistemas nos capítulos seguintes, cada qual abordando um aspecto do problema. O primeiro modelo, chamado de modelo Caped, enfatiza as capacidades essenciais de pais e crianças, bem como as demandas do ambiente social que exaurem os recursos psicológicos dos pais. O segundo modelo amplia o escopo do primeiro e foca na explicação dos mecanismos pelos quais sociedades dominadas pela caça à renda (rent-seeking) e por instituições extrativas (em particular, o Brasil) produzem ecossistemas sociais viciados. Identifica-se o que parece ser um mecanismo central, o controle de narrativas (mindware). O terceiro modelo trata de mudança social em geral e objetiva descrever os canais e condições pelos quais ela ocorre. O modelo complementa os capítulos anteriores ao identificar como uma profunda mudança social objetivando a promoção do desenvolvimento humano poderia ocorrer. A tese contribui com o estudo do desenvolvimento humano por meio do emprego de um método que é talhado para modelar problemas sociais complexos. Ao identificar malhas críticas de feedback e processos essenciais nos níveis micro e macro, apresentam-se modelos integrativos que complementam as pesquisas feitas sobre o tema. Sob uma perspectiva prática, os modelos podem auxiliar no desenho de melhores políticas públicas e no desenho de modelos mentais (mindware) adequados para a discussão do desenvolvimento humano. / Complex social problems have multilevel roots and intricate webs of causation. They arise at the intersection of several of the spheres that comprise modern life: the physical, biological, cultural, political, social, economic, technological and environmental. They challenge the limited cognitive capacities of human beings, as delays, nonlinearities, policy resistance and complex interactions between the different parts of a system produce unforeseen consequences and patterns of systemic behaviors that are difficult to anticipate. Incentivized by the short-term focus of the political system, policy makers tend to act on the most visible parts of problems, which are often not causes but symptoms. They produce policies that often lead to worse conditions over time. Learning in complex systems, on the other hand, is hindered, because feedback from policies is typically opaque and amenable to distortion. This study draws on the complexity sciences, system dynamics, social marketing and related fields to address the issue of human development. We first explore the characteristics of complex social problems, showing that disciplines such as social marketing, based on individualistic mindware, are ill equipped to address them. The dissertation defends the need for a new interdisciplinary field (complex social problems management) capable of dealing with the challenging social problems of our times. In particular, we focus on the replication of low human development across generations, discussing the concepts of poverty, well-being and human development as well as the conditions that foster the development of essential psychobiological mechanisms in the first years of life. The discussion encompasses the social ecosystems that constrain opportunities for the poor and reinforce detrimental structures that produce toxic stress and low attention to human capital. A broad causal loop diagram summarizes the feedback loops that explain the persistence of this phenomenon. Based on the discussion in the first three chapters, we present three system dynamics models in the subsequent chapters, each one addressing an aspect of the problem. The first model, which we call the Caped model, focuses on parents\' and children\'s essential capabilities and on the social environmental demands that deplete parents\' psychological resources. The second model broadens the scope of the first and focuses on explaining why societies (in particular, Brazil) that are dominated by rent-seeking and extractive institutions produce detrimental social ecosystems. We uncover what seems to be a central mechanism, which is narrative (mindware) control. The third model deals with social change in general, and it aims to describe the channels and conditions by which that change occurs. It complements the analysis in the preceding chapters by identifying how a deep societal change toward the promotion of human development can occur. This dissertation contributes to the study of human development by employing a method that is suitable for modeling complex social problems. By identifying critical feedback loops and essential processes at the micro and macro levels, it provides integrative frameworks that complement research already conducted on the subject. From a practical perspective, the models can orient the design of better public policies and the design of adequate mindware for the discussion of human development.