This thesis mainly proposes a new method to design Hinf Loop Shaping Robust Controller by choosing Weighting Function. In the paper, the author first introduces the concept of SISO Loop Shaping design. It utilizes Small Gain Theorem to achieve robust stability of the system and develops the relationship of Open Loop Transfer Function(L) to Robust Performance and to Robust Stability of the system.. These concepts can be extended to Hinf Loop Shaping method. As to Hinf loop shaping method, the author first introduces the problem of Robust Stability under the framework of Coprime Factor and the theory of Hinf Loop Shaping, and then discusses the relationship between stability margin and the different pole-zero system. Generally speaking, the control theories of the Loop Shaping are mainly used for making appropriate adjustments between the stability and performance of the system. Because the system can conform to the performance requirement through the choice of Weighting Function, the author proposes a new method toward MIMO system to design Hinf Loop Shaping Controller by choosing Weighting Function under the framework of Hinf Loop Shaping. Moreover, at the end of the paper,the author compares the result of the new method with that of the literature.

Medidas de transmitância em óculos de sol fazem parte de alguns dos testes propostos pela norma NBR15111, porém, observou-se que não há no país um sistema preciso para medidas de transmitância que não seja com o uso de espectrofotômetros e pessoas qualificadas para utilizar o equipamento, aplicar as funções de ponderação e fornecer laudos técnicos sobre a lente testada. Assim, o trabalho propõe métodos que utilize componentes simples e resulte na construção de um equipamento que possa fornecer a informação sobre as transmitâncias dos filtros de óculos de sol de forma automática, de acordo com a NBR15111. Foi feita a espectrofotometria de 45 lentes de óculos de uso geral, e calculadas suas respectivas transmitâncias (luminosa, ultravioleta, semafórica), como amostras de comparação com as metodologias testadas. Os testes incluíram lâmpadas e LEDs como fontes de emissão para a região do espectro visível e lâmpadas fluorescentes para a região ultravioleta, além de sensores específicos para cada região espectral, e eletrônica de controle e aquisição dos sinais. Foram usadas ferramentas de análise estatística, como erro RMS, coeficiente de aderência (GFC) e análise de Bland-Altman. Aproximadamente 62% dos óculos testados foram reprovados para a direção no trânsito e nenhum foi reprovado para a proteção UV. Os métodos RMS e GFC apontaram combinações entre fonte e sensor que conseguem fazer a ponderação com os menores desvios-padrão das medidas espectrométricas. O sistema para teste UV mostrou melhoria significativa em relação aos desenvolvidos anteriormente, com um desvio padrão de 4,45 pontos percentuais e o sistema para testes na região visível utilizou o sensor TCS, no qual a regressão polinomial mostrou melhores resultados que as redes neurais artificiais, com os menores limites de concordância para as transmitâncias. Um número maior de amostras pode melhorar os métodos para que se obtenha uma aproximação ideal para todos os óculos de sol. Uma montagem com LEDs se apresenta como uma alternativa interessante quanto ao custo, tamanho e baixo consumo para medidores de transmitância portáteis. Desenvolveu-se um sistema com módulos para teste UV, Visível e Semafórico, para uso público no campus da USP de São Carlos, proporcionando conscientização e extensão dos estudos em relação aos óculos solares, contribuindo efetivamente com a população brasileira. / Transmittance measurements in sunglasses are a part of the standard tests proposed by NBR15111, however, it was observed that there is no accurate system for measuring transmittance different than using spectrophotometers and skilled practitioner to manage the equipment, apply the weighting functions and provide technical reports on the lens tested. Therefore, this study proposes methodologies using simple components and that can result a device that can provide information about sunglass filters automatically, according to NBR15111. Spectrophotometry was calculated in 45 lenses of sunglasses for general use, and their respective transmittance (visible, ultraviolet, traffic light), used as samples for testing the methodologies. The tests included lamps and LEDs as light sources for the visible region spectrum and fluorescent lamps for ultraviolet region, specific sensors for each spectral region, and electronic for control and signal acquisition. Statistical analysis tools were used, such as RMS error, goodness-of-fit coefficient (GFC) and the Bland - Altman analysis. Approximately 62% of the tested lenses failed in the test for signal light recognition and none has failed for UV protection. The RMS and GFC methods indicated combinations between source and sensor that calculated transmittance with the lowest standard deviations of the spectrometric measurements. The system for testing UV showed improvement compared to other previously equipment, with a standard deviation of 4.45 and the system for testing the visible region used the TCS sensor, in which the polynomial regression showed better results than artificial neural networks. A larger number of samples can improve the methods in order to obtain an optimal calibration that includes all sunglasses. LEDs seem to be a good alternative in terms of cost, size and low power consumption for portable transmittance meters. We developed a system with modules for testing UV, Visible and Traffic Light transmittance for public use on the USP São Carlos campus, providing awareness and extent of studies about the sunglasses, in order to contribute more effectively to the Brazilian population.

Tomadas de decisão intertemporais são influenciadas não somente pelo efeito de desconto do valor em diferentes instantes, como também pelo efeito de percepção temporal. Uma das principais dificuldades que afetam experimentos padrões envolvendo estas escolhas é a simultaneidade de ambos os efeitos no processo de desconto. Através da unificação das leis da psicofísica de percepção do atraso e da associação destas às funções de desconto de valor, propusemos uma forma generalizada para o processo de desconto intertemporal envolvendo ambos os domínios. Mostramos também que a propriedade aditiva do grau de inconsistência, grandeza obtida a partir das funções de desconto, permite discriminar a influência de cada efeito no processo de tomada de decisão. De forma similar ao proposto para escolhas intertemporais, estendemos a teoria psicofísica de percepção ao domínio das probabilidades. Adotando a perspectiva de que o atraso médio para recebimento de uma recompensa está relacionado à sua probabilidade de recebimento, obtivemos uma função de desconto probabilística que abrange os efeitos de desconto de valor e de percepção de probabilidades. Em paralelo ao desenvolvimento no domínio experimental, exploramos também os modelos teóricos (axiomáticos) que fundamentam as tomadas de decisão probabilísticas. Propusemos que a forma da função peso de probabilidades, exploradas em modelos como a teoria da utilidade esperada dependente da ordenação e a teoria do prospecto acumulado, seja representada pela função de desconto generalizada que obtivemos a partir dos modelos fenomenológicos. Neste caso, a função peso é amparada por modelos fenomenológicos de decisão e deriva da suposição de que indivíduos se comportam de forma similar frente a probabilidades e atrasos. / Intertemporal decision making are influenced not only by the effect of the reward value discount at different moments, but also by the time perception effect. One of the main difficulties that affects standard experiments involving intertemporal choices is the simultaneity of both effects on the discount. Through the unification of the psychophysical laws of delay perception and their association to the value discounting functions, we proposed a generalized process for the intertemporal discount involving both domains. We also showed that the additive property of the inconsistency degree, quantity obtained from the discount functions, allowed us to distinguish between both effects in decision making. As proposed for intertemporal choices, we extended the psychophysical perception theory to the probabilities domain. Adopting the perspective that the average delay for receiving a reward is related to the probability of receiving it, we obtained a probabilistic discount function covering value discounting and probability perception. Parallel to the experimental development, we also explored theoretical models that underlie probabilistic decision making. We proposed that the shape of the probability weighting function, explored in models such as rank-dependent expected utility theory and cumulative prospect theory, should be described by the generalized probabilistic function that we obtained from the phenomenological models. Therefore, the weighting function is supported by phenomenological models and derives from the assumption that subjects behave similarly in front of probabilities and delays.

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Tomadas de decisão intertemporais são influenciadas não somente pelo efeito de desconto do valor em diferentes instantes, como também pelo efeito de percepção temporal. Uma das principais dificuldades que afetam experimentos padrões envolvendo estas escolhas é a simultaneidade de ambos os efeitos no processo de desconto. Através da unificação das leis da psicofísica de percepção do atraso e da associação destas às funções de desconto de valor, propusemos uma forma generalizada para o processo de desconto intertemporal envolvendo ambos os domínios. Mostramos também que a propriedade aditiva do grau de inconsistência, grandeza obtida a partir das funções de desconto, permite discriminar a influência de cada efeito no processo de tomada de decisão. De forma similar ao proposto para escolhas intertemporais, estendemos a teoria psicofísica de percepção ao domínio das probabilidades. Adotando a perspectiva de que o atraso médio para recebimento de uma recompensa está relacionado à sua probabilidade de recebimento, obtivemos uma função de desconto probabilística que abrange os efeitos de desconto de valor e de percepção de probabilidades. Em paralelo ao desenvolvimento no domínio experimental, exploramos também os modelos teóricos (axiomáticos) que fundamentam as tomadas de decisão probabilísticas. Propusemos que a forma da função peso de probabilidades, exploradas em modelos como a teoria da utilidade esperada dependente da ordenação e a teoria do prospecto acumulado, seja representada pela função de desconto generalizada que obtivemos a partir dos modelos fenomenológicos. Neste caso, a função peso é amparada por modelos fenomenológicos de decisão e deriva da suposição de que indivíduos se comportam de forma similar frente a probabilidades e atrasos. / Intertemporal decision making are influenced not only by the effect of the reward value discount at different moments, but also by the time perception effect. One of the main difficulties that affects standard experiments involving intertemporal choices is the simultaneity of both effects on the discount. Through the unification of the psychophysical laws of delay perception and their association to the value discounting functions, we proposed a generalized process for the intertemporal discount involving both domains. We also showed that the additive property of the inconsistency degree, quantity obtained from the discount functions, allowed us to distinguish between both effects in decision making. As proposed for intertemporal choices, we extended the psychophysical perception theory to the probabilities domain. Adopting the perspective that the average delay for receiving a reward is related to the probability of receiving it, we obtained a probabilistic discount function covering value discounting and probability perception. Parallel to the experimental development, we also explored theoretical models that underlie probabilistic decision making. We proposed that the shape of the probability weighting function, explored in models such as rank-dependent expected utility theory and cumulative prospect theory, should be described by the generalized probabilistic function that we obtained from the phenomenological models. Therefore, the weighting function is supported by phenomenological models and derives from the assumption that subjects behave similarly in front of probabilities and delays.

Medidas de transmitância em óculos de sol fazem parte de alguns dos testes propostos pela norma NBR15111, porém, observou-se que não há no país um sistema preciso para medidas de transmitância que não seja com o uso de espectrofotômetros e pessoas qualificadas para utilizar o equipamento, aplicar as funções de ponderação e fornecer laudos técnicos sobre a lente testada. Assim, o trabalho propõe métodos que utilize componentes simples e resulte na construção de um equipamento que possa fornecer a informação sobre as transmitâncias dos filtros de óculos de sol de forma automática, de acordo com a NBR15111. Foi feita a espectrofotometria de 45 lentes de óculos de uso geral, e calculadas suas respectivas transmitâncias (luminosa, ultravioleta, semafórica), como amostras de comparação com as metodologias testadas. Os testes incluíram lâmpadas e LEDs como fontes de emissão para a região do espectro visível e lâmpadas fluorescentes para a região ultravioleta, além de sensores específicos para cada região espectral, e eletrônica de controle e aquisição dos sinais. Foram usadas ferramentas de análise estatística, como erro RMS, coeficiente de aderência (GFC) e análise de Bland-Altman. Aproximadamente 62% dos óculos testados foram reprovados para a direção no trânsito e nenhum foi reprovado para a proteção UV. Os métodos RMS e GFC apontaram combinações entre fonte e sensor que conseguem fazer a ponderação com os menores desvios-padrão das medidas espectrométricas. O sistema para teste UV mostrou melhoria significativa em relação aos desenvolvidos anteriormente, com um desvio padrão de 4,45 pontos percentuais e o sistema para testes na região visível utilizou o sensor TCS, no qual a regressão polinomial mostrou melhores resultados que as redes neurais artificiais, com os menores limites de concordância para as transmitâncias. Um número maior de amostras pode melhorar os métodos para que se obtenha uma aproximação ideal para todos os óculos de sol. Uma montagem com LEDs se apresenta como uma alternativa interessante quanto ao custo, tamanho e baixo consumo para medidores de transmitância portáteis. Desenvolveu-se um sistema com módulos para teste UV, Visível e Semafórico, para uso público no campus da USP de São Carlos, proporcionando conscientização e extensão dos estudos em relação aos óculos solares, contribuindo efetivamente com a população brasileira. / Transmittance measurements in sunglasses are a part of the standard tests proposed by NBR15111, however, it was observed that there is no accurate system for measuring transmittance different than using spectrophotometers and skilled practitioner to manage the equipment, apply the weighting functions and provide technical reports on the lens tested. Therefore, this study proposes methodologies using simple components and that can result a device that can provide information about sunglass filters automatically, according to NBR15111. Spectrophotometry was calculated in 45 lenses of sunglasses for general use, and their respective transmittance (visible, ultraviolet, traffic light), used as samples for testing the methodologies. The tests included lamps and LEDs as light sources for the visible region spectrum and fluorescent lamps for ultraviolet region, specific sensors for each spectral region, and electronic for control and signal acquisition. Statistical analysis tools were used, such as RMS error, goodness-of-fit coefficient (GFC) and the Bland - Altman analysis. Approximately 62% of the tested lenses failed in the test for signal light recognition and none has failed for UV protection. The RMS and GFC methods indicated combinations between source and sensor that calculated transmittance with the lowest standard deviations of the spectrometric measurements. The system for testing UV showed improvement compared to other previously equipment, with a standard deviation of 4.45 and the system for testing the visible region used the TCS sensor, in which the polynomial regression showed better results than artificial neural networks. A larger number of samples can improve the methods in order to obtain an optimal calibration that includes all sunglasses. LEDs seem to be a good alternative in terms of cost, size and low power consumption for portable transmittance meters. We developed a system with modules for testing UV, Visible and Traffic Light transmittance for public use on the USP São Carlos campus, providing awareness and extent of studies about the sunglasses, in order to contribute more effectively to the Brazilian population.

This thesis investigates the choices under risk in the framework of non-expected utility theories. One of the key contributions of this thesis is providing an approach that allows for a complete characterisation of Cumulative Prospect Theory (CPT) preferences without prior knowledge of the reference point. The location of the reference point that separates gains from losses is derived endogenously, thus, without any additional assumptions on the decision maker’s risk behaviour. This is different to the convention used in the literature, according to which, the reference point is preselected. The problem arising from imposing the location of the reference point is that the underlying preference conditions might not be alligned with the predictions made by the model. Consequently, it is difficult to verify such a model or to test it empirically. The present contribution offers a set of normatively and descriptively appealing preference conditions, which enable the elicitation of the reference point from the decision maker’s behaviour. Since these conditions are derived using objective probabilities, they can also be applied to settings such as health or insurance, where the continuity of the utility function is not required. As a result, the obtained representation theorem is not only the most general foundation for CPT currently available, but it also provides further support for the use of CPT as a modelling tool in decision theory and fi…nance. Another contribution that this thesis can be credited with is an application of rank-dependent utility theory (RDU) to the problem of insurance demand in the monopoly market affected by adverse selection. The present approach extends the classical model of Stiglitz (1977) by accounting for an additional component of heterogeneity among consumers, the heterogeneity in risk perception. Speci…fically, consumers employ distinctive probability weighting functions to assess the likelihood of risky events. This aspect of consumers’' behaviour highlights the importance that the probabilistic risk attitudes within the RDU framework, such as optimism and pessimism, have for the choice of insurance contract. The analysis yields a separating equilibrium, with full insurance for a sufficiently pessimistic decision maker. An important implication of this result is that any low-risk individual who sufficiently overestimates his probability of loss will induce the uninformed insurer to o¤er him full coverage, thereby, affecting the high-risk type adversely. This outcome is consistent with the recent empirical puzzle regarding the correlation between ex-post risk and insurance coverage, according to which, agents with low exposure to risk receive a larger amount of compensation. By providing an explanation of this pattern of individual behaviour, the current work demonstrates that theory and practice of insurance demand can be reconciled to a greater extent. The paper also provides a behavioural rationale for policy intervention in the market with RDU agents, where the initial distortions in contracts due to unobservable risks are aggravated by the non-linear weighting of probability of a risky event.

[pt] Baseado na Teoria Cumulativa da Perspectiva, três ensaios são apresentados nessa tese. Todos os três trabalhos estão conectados pelo entendimento aprofundado da Função de Ponderação de Probabilidade e suas conexões cenários de decisão sob risco. O primeiro ensaio é um trabalho empírico utilizando a teoria da perspectiva para analisar o viés do efeito de enquadramento em decisões de investimentos em certos países emergentes: Brasil, China, Russia, México e África do Sul. Em todos os casos, identificamos empiricamente o poder preditivo da teoria da perspectiva para os retornos dos ativos. Também encontramos que a função de ponderação de probabilidade é o fator mais importante para o poder preditivo. O segundo ensaio é um trbalho teórico propondo uma axiomatização da função de ponderação de Goldstein-Einhorn. Desde 1987, a conhecida função de ponderação de Goldstein-Einhorn é largamente utilizada em trabalhos em muitos artigos empíricos e teóricos. Richard Gonzalez e GeorgeWu propuseram uma axiomatização para esta função em 1999. O trabalho que apresentamos analisa a condição de preferência dos autores e encontra uma família maior de funções de ponderação. Fornecemos exemplos úteis e sugerimos uma nova condição de preferência que é necessária e suficiente para a função de Goldstein- Einhorn. Esta nova condição de prefer6encia simula o comportamento das pessoas em situações que envolvem atitutes arriscadas. O terceiro ensaio propõe uma medida para as características psicológicas chamadas de atratividade e discriminabilidade, no contexto das funções de ponderação de probabilidades. Esse conceitos são importantes para nos ajudar a entender como algumas emoções influenciam nosso comportamento. Propomos medidas no sentido absoluto e relativo e as comparamos com alguns exemplos particulares encontrados na literatura. Nossos resultados são consistentes com o entendimento qualitativo encontrado na literatura e fornece um entendimento quantitativo para ele. / [en] Based on Cumulative Prospect Theory, three essays are presented in this thesis. All three works are linked by a deeper understanding of Probability Weighting Functions and its connection with decisions in a risk scenario. The first essay is an empirical work using prospect theory to analyze the narrow framing bias in investment decisions in certain emerging countries: Brazil, China, Russia, Mexico and South Africa. In all cases, we empirically identified the predictive power of prospect theory for stock returns. We also found that the probability weighting function is the most important factor in this predictive power. The second essay is a theoretical work proposing an axiomatization for the Goldstein-Einhorn weighting function. Since 1987, the well known Goldstein- Einhorn Weighting Function is widely used in many empirical and theoretical papers. Richard Gonzalez and George Wu proposed an axiomatization for it in 1999. The present work analyses their preference condition and finds a bigger family of weighting functions. We provide useful examples and suggest a new preference condition which is necessary and sufficient for Goldstein-Einhorn function. This new preference condition simulates the behavior of people in risky attitudes. The third essay propose a measure to evaluate the psychological features of attractiveness and discriminability in the context of probability weighting functions. These concepts are important to help us understand how some emotions drive our behavior. We propose measures in absolute and in the relative sense and compare with some particular cases found in the literature. Our findings are consistent with the qualitative understanding widespread in the literature and provide a quantitative analysis for it.

Made available in DSpace on 2010-04-20T21:00:18Z (GMT). No. of bitstreams: 3 martincasalsturma2003.pdf.jpg: 11517 bytes, checksum: 930c75c74ff8269d877983110854646d (MD5) martincasalsturma2003.pdf: 975293 bytes, checksum: f41cfd3a5f3e659d07e2861acf4e23d4 (MD5) martincasalsturma2003.pdf.txt: 107784 bytes, checksum: e96ad0fb809a12f13ba7d3f08e24c1ee (MD5) Previous issue date: 2006-02-15T00:00:00Z / O objetivo deste trabalho é analisar a alocação de investimentos no mercado acionário brasileiro, utilizando a teoria do prospecto de Tversky e Kahneman (1979) e o conceito de Aversão a Perdas Míope (Myopic Loss Aversion) proposto por Benartzi e Thaler (1995). Foram levantados através de experimento de laboratório os parâmetros da função de valor e da função de ponderação de probabilidades da teoria do prospecto e foi verificada a alocação de investimentos entre ações e renda fixa que maximizam a utilidade. Chegamos à conclusão que o total de recursos atualmente direcionados ao mercado de ações no Brasil, que é de aproximadamente 2,7% para pessoas físicas e de 6,0% para pessoas jurídicas, é compatível com a teoria do prospecto. / The objective of this study is to analyze the investment allocation in the Brazilian stock market, using Tversky and Kahneman’s prospect theory (1979) and the concept of myopic loss aversion proposed by Benartzi and Thaler (1995). We run a laboratory experiment to obtain the parameters of the value function and the probability weighting function of the prospect theory and identify the allocation that maximizes utility in the Brazilian Market We conclude that the actual allocation of investment in the stock market, of around 2.7% for individuals and around 6% for all the segments, is in accordance with the prospect theory.