This thesis explores the use of observational microdata in cost-effectiveness analysis. The application of econometric methods adjusting for selection bias is first reviewed and critically appraised in the economic evaluation literature using a structured template. Limitations of identified studies include lack of good quality evidence regarding the performance of different analytical approaches; inadequate assessment of the sensitivity of their results to violations of fundamental assumptions or variations to crucial estimator parameters; failure to combine the cost and effectiveness outcomes in a summary measure; and no consideration of stochastic uncertainty for the purpose of evaluating cost-effectiveness. Data from the Birthplace national cohort study are used in an attempt to address these limitations in the context of an empirical comparison of estimators relying on regression, matching, as well as the propensity score. It is argued that although these methods cannot address the potential impact of unobservable confounding, a novel approach to bias-corrected matching, combining entropy balancing with seemingly unrelated regression, still has the potential to offer important advantages in terms of analytical robustness. The net economic benefit is proposed as a straightforward way to exploit the strengths of rigorous econometric methodology in the development of reliable and informative cost-effectiveness analyses.

Factorial randomised controlled trials (RCTs) evaluate two or more interventions simultaneously, enabling assessment of interactions between treatments. This thesis presents literature reviews, methodological reviews, simulation studies and applied case studies that explore methods for assessing cost-effectiveness based on factorial RCTs. My systematic review suggests that factorial RCTs account for around 3% of trial-based economic evaluations, although there is currently no guidance or methodological work indicating the most appropriate methods. Around 40% of published studies assumed no interaction between treatments and many were poorly-reported. Various mechanisms are likely to produce large interactions within economic endpoints such as costs, quality-adjusted life-years (QALYs) and net benefits. Failing to take account of interactions can introduce bias and prevent efficient allocation of healthcare resources. I developed the opportunity cost of ignoring interactions as a measure of the implications of this bias. However, allowing for small, chance interactions is inefficient, potentially leading to over-investment in research if trial-based evaluations are used to inform decisions about subsequent research. Nonetheless, analyses on simulated trial data suggest that the opportunity cost of adopting a treatment that will not maximise health gains from the healthcare budget is minimised by including all interactions regardless of magnitude or statistical significance. Different approaches for conducting economic evaluations of factorial RCTs (including regression techniques, extrapolation using patient-level simulation, and considering different components of net benefit separately) are evaluated within three applied studies, including both full and partial factorials with 2x2 and 2x2x2 designs. I demonstrate that within both trial-based and model-based economic evaluation, efficient allocation of healthcare resources requires consideration of interactions between treatments, and joint decisions about interacting treatments based on incremental cost-effectiveness evaluated “inside-the-table” on a natural scale. I make recommendations for the design, analysis and reporting of factorial trial-based economic evaluations based on the results of this thesis.

Master of Science / Department of Chemical Engineering / Keith Hohn / Acid catalysts have been shown to be very successful in the pretreatment of cellulosic biomass to improve glucose yield and improve overall yield of ethanol. This report presents the results of a techno-economic study that looks into the use of nanoscale magnetic solid acid catalysts for glucose production. Magnetic solid acid catalysts are an improvement over using diluted acid due to eliminating acid-waste generation and corrosion hazards. Their magnetic nature also allows them to be easily separated from reaction products by an external magnetic force. After the technology is analyzed, a series of unit operations is proposed to go from the laboratory scale to the industrial plant scale. The next step was to develop material and energy balances using HYSYS process simulation software. Capital and operating costs are estimated and all the information is combined into a discounted cash flow economic model. The economic portion of the report uses a probabilistic cost assessment. It is used to quantify the range of risks in the project from swings in feedstock costs, differences in yield from catalysts, and any other significant variables. Both capital costs (initial equipment & construction investment) and operating costs (feedstock supply, chemicals, and personnell) are included with ranges of error based on databases and expert opinion. This method of evaluating investment efficiency can be helpful for predicting the cost benefits of proposed future research. The yield and percent catalyst magnetically recovered is assumed based on laboratory research to simplify the model. A 2000 metric tons of biomass per day facility was analyzed. Using the magnetic solid acid catalyst technology, the capital costs are estimated to be $160 million and this technology saves around 10% of capital costs compared to ethanol plants that uses conventional acid hydrolysis. The yield of the magnetic solid acid catalysts should be around 75% to compete with existing ethanol technologies. The metric used for this report is the discount profitability index (DPI) which is the ratio of future cash flows divided by investment. A DPI “hurdle rate” of 1.3 is used, which is similar to industry economic metrics of projects that include new process plants. The calculated DPI for the project is 1.38 DPI which is higher than using conventional cellulose treatment technologies. The recommendation is continue to study this technology’s large scale applicability before attempting any plant pilot studies.

Orientador: Maria Inez Espagnoli Geraldo Martins / Resumo: A piscicultura intensiva em tanques-rede alocados em reservatórios artificias é um modelo viável de produção, no qual o desenvolvimento da tilápia é favorecido. Porém, o manejo alimentar em tanques-rede merece atenção extra, visto a grande participação da ração no custo de produção. Estratégias alimentares que aliem bom desempenho produtivo ao menor custo são fundamentais para a lucratividade e o desenvolvimento da atividade. O objetivo deste estudo foi estabelecer um protocolo adequado de fornecimento de ração para tilápias em tanques-rede na fase de terminação que favorecesse o desempenho produtivo e econômico dos peixes. Avaliaram-se estratégias alimentares com utilização de um dia de jejum semanal, ajuste da quantidade de ração conforme o consumo em diferentes tempos de tolerância (cinco, 15 e 25 minutos) e um controle, com tabela de alimentação. O delineamento foi em blocos casualizados, esquema fatorial 2x3, com sete repetições para cada estratégia alimentar e seis para o controle. Ao final do experimento, o jejum reduziu em 15% o índice de gordura víscero somático dos peixes. A estratégia com ajuste da ração conforme observação do consumo após 15 minutos proporcionou maiores valores de peso final, ganho em peso e melhor conversão alimentar. Embora a utilização da tabela de alimentação tenha levado à menor produtividade, o menor custo operacional total (COT) nesta estratégia assegurou lucro operacional médio satisfatório. A adoção do jejum reduziu o custo com mão de ob... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Intensive fish farm with cages placed in artificial reservoirs is an interesting production model, in which the tilapia development is favored. However, the feed management in cages deserves extra attention, considering the high ration participation in the production cost. Feed strategies that combine good productive performance at the lowest cost are essential to the profitability and development of the activity. The aim of this study was to establish an appropriated protocol for feed supply tilapia in cages at the finishing phase that provide better productive and economic performance. Feed strategies considered a weekly fasting day, adjustment of the daily feed according to the consumption in different tolerance periods (five, 15 and 25 minutes) and a control, feeding the fish according to a feeding table. The experimental design was a randomized complete block design, 2x3 factorial scheme, with seven replicates for each feeding strategy and six for the control. At the end of the trial, the fasting reduced the visceral somatic index by 15%. The strategy that adjust the feed considering the consumption in 15 minutes provided higher values of final weight, weight gain and better feed conversion rate. Although the feed table led to lower productivity, the lower total operating cost (TOC) in this strategy ensured a good average operating profit. The adoption of fasting reduced labor cost, although without significant changes in TOC, since this practice provided lower productiv... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A presente dissertação aborda a avaliação de três sistemas fotovoltaicos de bombeamento, que compreendem duas configurações com equipamentos dedicados à tecnologia fotovoltaica e um com equipamentos alternativos com potências entre 0,75 CV e 1,0 CV. Os resultados mostram que a configuração alternativa apresenta menor eficiência diária do sistema motobomba. A avaliação econômica revela a competitividade da configuração alternativa frente aos sistemas importados dedicados à tecnologia fotovoltaica. Alia-se a isso a disponibilidade dos equipamentos de condicionamento de potência e a facilidade de reposição. Verificou-se também que a configuração alternativa, conversor de freqüência WEG CFW08 e motobomba SOMAR de 1,0 CV e 8 estágios, trabalha com eficiência diária próxima aos 30% na faixa de operação de 20 a 40 metros de coluna dágua. Portanto, com uma adequada escolha da motobomba para a configuração alternativa, podem-se obter desempenhos semelhantes aos obtidos com sistemas importados dedicados à tecnologia fotovoltaica. Para 30 metros, a configuração alternativa bombeou somente 1% a menos do que o sistema Grundfos. O custo do volume bombeado para 30m de altura manométrica total do sistema alternativo é 22% menor do que o sistema Grundfos e 51% mais econômico do que o sistema Solarjack (Sun Pumps). / The present dissertation shows the evaluation of three Photovoltaic Pumping Systems, which involves two configurations: the equipment dedicated to the photovoltaic technology and the alternative equipment with nominal powers between 0.75 CV and 1.0 CV. The results show that the alternative configuration attained minor daily efficiency of the motopump system. The economic evaluation reveals the competitiveness of the alternative configuration in comparison with imported photovoltaic technology dedicated systems. It also should be considered the availability of equipment for power conditioning and the facility of replacement. It was also verified that the alternative configuration, variable speed drive WEG CFW08 and 1.0 CV SOMAR motor pump with 8 stages, works with daily efficiency near 30% in the 20 to 40 meters operation range. Therefore, with an adequate choice of the motor pump for the alternative configuration, performances similar to the imported photovoltaic technology dedicated systems can be obtained. For 30 meters, the alternative configuration pumped only 1% less than the Grundfos system. The cost of pumped volume for 30 meters of manometer total height of the alternative system is 22% cheaper than the system Grundfos and 51% cheaper than the system Solarjack (Sun Pumps).

O objetivo desta pesquisa foi propor um método capaz de estabelecer a sequência de implantação de um conjunto de faixas adicionais que maximize os benefícios do investimento nos aclives das rodovias de pista simples. O método proposto consiste em: (i) definir os aclives mais longos que o comprimento crítico; (ii) definir os aclives que satisfazem os critérios técnico-econômicos para implantação das faixas adicionais no horizonte de projeto; (iii) determinar as faixas adicionais que devem ser implantadas a cada ano do projeto, em função do crescimento do tráfego; e (iv) determinar a sequência ótima para implantação das faixas, em função do benefício global e do valor disponível para investimento a cada ano. Dentre os critérios técnicos que indicam a necessidade de faixa adicional, optou-se por utilizar a adaptação das diretrizes da AASHTO para as condições das rodovias brasileiras proposta por Melo e Setti (2003). Para quantificar os benefícios proporcionados pelas reduções dos custos operacionais e dos tempos de viagem, optou-se por utilizar modelos desenvolvidos por pesquisas nacionais; para quantificar os benefícios da redução dos acidentes, foi utilizado o modelo do HDM-4. Custos típicos de construção por quilômetro de faixa adicional (serviços de terraplenagem, pavimentação, drenagem e sinalização) foram obtidos da tabela do DER-SP. Um estudo de caso demonstrou que a sequência de implantação estabelecida pelo método proposto é mais eficiente, pelos pontos de vista econômico e social, do que a sequência determinada usando-se os critérios atuais. / The objective of this research was to propose a methodology able to establish the sequence of deployment that would maximize the benefits from climbing lanes on two-lane highways. The proposed method consists of: (i) find the set of grades that are longer than the critical length; (ii) choose, among these grades, those that satisfy the technical and economic criteria to warrant the construction of climbing lanes within the project service life; (iii) find which climbing lanes should be built in each year, given the traffic growth forecast; and (iv) find the best construction sequence, considering the global benefits from the climbing lanes and the annual budget. The criteria to justify climbing lanes adopted are the adaptation to Brazil of the AASHTO criteria proposed by Melo and Setti (2003). The quantification of benefits from the reduction of vehicle operating costs and travel time uses several models proposed in the literature in Portuguese; HDM-4 models were used to quantify the benefits from the reduction in accident number and severity. Typical construction costs for climbing lanes (including earth-moving, paving, drainage and signage) were derived from data published by DER-SP. A case study demonstrated that the application of the proposed method results in a more efficient use of the available resources (both from the economic and social viewpoints) than the results obtained by the use of the current criteria.

[pt] Estudos econômicos de áreas com indícios de hidrocarbonetos estão imersos em incertezas de diferentes naturezas (geológicas, de engenharia e econômicas). No início do estudo, aspectos da geologia, dos fluidos, das rochas e do reservatório só são conhecidos por métodos indiretos que fornecem informações imprecisas. A redução dessas incertezas é limitada pelos elevados custos de perfuração de poços que permitam testes diretos. Conseqüentemente, decisões de investimentos de exploração têm que ser tomadas sob risco motivando, assim, o desenvolvimento de métodos para a avaliação econômica probabilística de propriedades. O foco desta dissertação é a avaliação econômica probabilística de recursos petrolíferos, antes da perfuração do poço pioneiro. O cálculo do valor econômico de uma propriedade depende das estimativas dos perfis temporais de receitas e custos associados ao seu desenvolvimento e produção (D e P). A obtenção de tais elementos requer um projeto de D e P para a propriedade que, em função dos dados disponíveis, é menos detalhado do que um projeto de simulação multicelular. Nesta dissertação, uma metodologia de avaliação baseada em simulação de Monte Carlo é apresentada juntamente com uma implementação- protótipo. A realização das numerosas replicações, necessárias para se obter uma avaliação probabilística, se torna viável graças a um programa capaz de gerar o projeto de D e P automaticamente. Esse programa foi desenvolvido pela Petrobras com base em regras fornecidas por um especialista. Além da justificativa para a abordagem adotada, da descrição e implementação do método, são feitas considerações sobre distribuições de probabilidade para codificar incertezas e sobre os resultados dos testes iniciais do sistema protótipo. / [en] Economics studies of areas with indications of hydrocarbons are submerged in uncertainties of assorted natures (geological, of engineering and economical). At the start of the study, aspects concerning the geology, the fluids, the rocks and the reservoir are only known through indirect methods that yield imprecise information. The reduction of these uncertainties is limited by high costs of drilling wells that allow direct tests. Consequently, decisions on exploration investments have to be made under risk. This motivates the development of methods for probabilistic economic evaluation of properties. This dissertation addresses the probabilistic economic evaluation of petroleum resources, prior wildcat well drilling. Assessing the economic value of a property depends on estimates of incomes and costs time profiles associated to its development and production (D and P). Obtaining such elements requires a D and P project for the property that, due to the limited data available, is less detailed than a multi- cellular simulation project. In this thesis, a probabilistic evaluation methodology based on Monte Carlo simulation is presented along with a prototype implementation. Performing the numerous replications necessary to obtain a probabilistic evaluation becomes feasible thanks to a procedure capable of automatically generating the D and P project. That procedure was developed by Petrobras based on heuristic rules supplied by an expert. In addition to a justification for the proposed approach, the description of the method and its implementation, comments are made on probability density functions used for encoding uncertainties, and on the results of the initial tests with the prototype system.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a viabilidade econômica de quatro sistemas agroflorestais em área com pastagem degradada na Amazônia Ocidental. A área escolhida para o desenvolvimento desta pesquisa está localizada na Estação Experimental da EMBRAPA/CPAA (Empresa Brasileira de Pesquisas Agropecuárias - Centro de Pesquisas Agroflorestais da Amazônia Ocidental) no Distrito Agropecuário da SUFRAMA - DAS, Km 54 da BR-174 (Manaus-Boa Vista- Brasil), em áreas de terra firme. Os modelos agroflorestais analisados foram implantados seguindo delineamento experimental em blocos casualizados, com 5 tratamentos, 3 repetições e a pastagem abandonada como testemunha, em parcelas de 3.000 m 2 (60m x 50m), com uma área total de 4,5 ha. Os tratamentos foram distribuídos da seguinte forma: ASP-1 (Sistema Agrossilvipastoril - altos insumos); SP2 (Sistema Agrossilvipastoril - baixos insumos); AS1 (Sistema Agrossilvicultural - baixos insumos com palmeiras); AS2 (Sistema agrossilvicultural - baixos insumos multiestrato) e pastagem abandonada (testemunha). Houve aplicação de insumos para correção de acidez e fertilidade do solo. A avaliação econômica dos sistemas agroflorestais analisados baseou-se no cálculo do valor presente líquido dos respectivos fluxos de caixa constituídos a partir da presuposição que os mesmos podem ser repetidos perpetuamente. Os resultados obtidos, mostraram que os modelos agroflorestais utilizados são economicamente viáveis, indicando que este tipo de atividade pode contribuir para a regeneração de áreas com nível de degradação semelhante ao observado no estudo de caso e para a sobrevivência econômica dos agricultores da região. / Agroforestry systems have been considered to recover degraded areas, so as to increase the agricultural and forestry productivity and diminish the economic risk to the farmer. Four agroforestry models were introduced into a degraded pasture and abandoned areas located in one of the Experimental Station (Suframa-DAS) of the Embrapa/CPAA ( Empresa brasileira de pesquisas agropecuaria/ Centro de Pesquisas Agroflorestais da Amazônia Ocidental), at Km 54 BR-174 (Manaus-Boa Vista). This study was a randomized complete block design with 5 agroforestry models and three replicates for each model and an abandoned pasture area as the control. The parcel area measured 3,000m 2 (60m X 50m) for a total of 4.5 ha. Trataments were: ASP1 (Agrosilvipastoral systems - higt output); ASP2 (Agrosilvipastoral systems - low input); AS1 (Agrosilvicultural systems - low output with palmers tree); AS2 (Agrosilvicultural systems - low output multistrata). Fertilizers were to correct for the effects of soil acidity and soil fertility. Economic evaluations were based on the following economical criteria: Net Present Value and Land Expectation Value. Results showed that the agroforestry models were economically acceptable indicating that this kind of agroforestry activity generates income and could be used as an alternative way to recorver degraded areas in the Amazon. Agroforestry system AS2 produced the best results among the systems studied. All four systems were efficient at reestablishing the vegetative productivity. It produced agricultural benefits to the farmer and the utilized species play a important role in the land maintenance and protection against fire use and erosion. More research utilizing SAFs are required for this region to emphasize the economic benefits of the systems.

A maioria das cooperativas brasileiras preocupa-se em avaliar periodicamente apenas sua dimensão econômico-financeira, esquecendo-se de considerar que esse tipo de empresa é também uma sociedade de pessoas que tem, como objetivo principal, a prestação de serviços a seus associados. A introdução de indicadores sócio-econômicos, entendido como aqueles que refletem o desempenho social das cooperativas, visa justamente aprimorar os modelos, hoje existentes, de avaliação financeira de cooperativas agropecuárias. O presente estudo adquire importância na medida em que se fundamenta no elevado volume de crédito alocado no segmento cooperativista agropecuário brasileiro, acima de 3 bilhões de reais, em 1997, somente através de seu maior credor, o Banco do Brasil, onde cerca de 50% encontravam-se, à época, em situação de inadimplência. Utilizou-se, como embasamento teórico para este estudo, a Teoria da Agência, enfocando a relação entre administradores da cooperativa e associados como uma típica relação \"agente-principal\". Partindo-se dessa teoria, foram escolhidos três indicadores sócio-econômicos e um modelo logit oi ajustado com a finalidade de testar a influência dos mesmos na previsão de nadimplência de cooperativas agropecuárias paranaenses. Os resultados mostram que esses indicadores realmente interferem na previsão de inadimplência das cooperativas analisadas e que sua introdução num modelo que tem, como variáveis independentes, apenas indicadores econômico-financeiros, melhora o índice de acerto, expresso pelo número de casos classificados corretamente. Futuros estudos relacionados à avaliação financeira de cooperativas agropecuárias devem, portanto, considerar a inclusão de indicadores sócio-econômicos. / Most of the brazilian cooperatives are concerned with evaluating periodically only its economical and financial dimension, forgetting to consider that this kind of enterprise is also a society of people which have one main purpose: the assistance to its membership. The social indicators, which reflect the social performance of cooperatives, were introduced to improve the existent models of financial evaluation, developed for rural cooperatives. The importance of this study is based on the high amount of credit alocated on the Brazilian rural cooperativist segment. Only within the Banco do Brasil, its major creditor, this amount exceeded, in 1997, the sum of US$ 2,6 billion, with a default rate of about 50%. Using the theoretical basis of the \"Agency Theory\", this dissertation focused the relation between the managers of the cooperative and their membership, as a typical principal-agent relation. Starting with this theory, three social indicators were choosen and a logit model was adjusted to test the influence of the selected indicators on default prediction of rural cooperatives. The results indicated that these social indicators actually interfere on default prediction of rural cooperatives and that their introduction in a model which have only economic indicators, increase the number of events correctly classified. Therefore, future studies related to the financial evaluation of rural cooperatives should consider the introduction of social indicators.

O objetivo desta pesquisa foi propor um método capaz de estabelecer a sequência de implantação de um conjunto de faixas adicionais que maximize os benefícios do investimento nos aclives das rodovias de pista simples. O método proposto consiste em: (i) definir os aclives mais longos que o comprimento crítico; (ii) definir os aclives que satisfazem os critérios técnico-econômicos para implantação das faixas adicionais no horizonte de projeto; (iii) determinar as faixas adicionais que devem ser implantadas a cada ano do projeto, em função do crescimento do tráfego; e (iv) determinar a sequência ótima para implantação das faixas, em função do benefício global e do valor disponível para investimento a cada ano. Dentre os critérios técnicos que indicam a necessidade de faixa adicional, optou-se por utilizar a adaptação das diretrizes da AASHTO para as condições das rodovias brasileiras proposta por Melo e Setti (2003). Para quantificar os benefícios proporcionados pelas reduções dos custos operacionais e dos tempos de viagem, optou-se por utilizar modelos desenvolvidos por pesquisas nacionais; para quantificar os benefícios da redução dos acidentes, foi utilizado o modelo do HDM-4. Custos típicos de construção por quilômetro de faixa adicional (serviços de terraplenagem, pavimentação, drenagem e sinalização) foram obtidos da tabela do DER-SP. Um estudo de caso demonstrou que a sequência de implantação estabelecida pelo método proposto é mais eficiente, pelos pontos de vista econômico e social, do que a sequência determinada usando-se os critérios atuais. / The objective of this research was to propose a methodology able to establish the sequence of deployment that would maximize the benefits from climbing lanes on two-lane highways. The proposed method consists of: (i) find the set of grades that are longer than the critical length; (ii) choose, among these grades, those that satisfy the technical and economic criteria to warrant the construction of climbing lanes within the project service life; (iii) find which climbing lanes should be built in each year, given the traffic growth forecast; and (iv) find the best construction sequence, considering the global benefits from the climbing lanes and the annual budget. The criteria to justify climbing lanes adopted are the adaptation to Brazil of the AASHTO criteria proposed by Melo and Setti (2003). The quantification of benefits from the reduction of vehicle operating costs and travel time uses several models proposed in the literature in Portuguese; HDM-4 models were used to quantify the benefits from the reduction in accident number and severity. Typical construction costs for climbing lanes (including earth-moving, paving, drainage and signage) were derived from data published by DER-SP. A case study demonstrated that the application of the proposed method results in a more efficient use of the available resources (both from the economic and social viewpoints) than the results obtained by the use of the current criteria.