Strategic interactions of urban land developers in the housing market

This thesis studies the supply side of the housing market taking into account the strategic interactions that occur between urban land developers. The thesis starts by reviewing the literature on new housing supply, concluding that there are very few studies where strategic interactions are taken into account. Next, we develop a model with two urban land developers, who rst decide the quality of housing and then compete in prices, considering that the marginal production costs depend on the housing quality. First, we analyze the price competition game and characterize the Nash equilibrium of the price game. Finally, we examine the rst stage of the game and determine numerically the subgame perfect Nash equilibrium (SPNE) of the quality-price game. In the price competition game, our results show that the equilibrium price of an urban land developer is an increasing function of its own quality, while it is a non-monotonic function of the rival s quality. The behavior of the equilibrium pro ts reveals that, in general, urban land developers gain by di¤erentiating their quality. However, the urban land developer located at the Central Business District (CBD), may prefer to have the same quality than the rival when transportation costs are high by exploiting its locational advantage. The analysis of the rst stage of the game also reveals that, in general, the rms best response is to di¤erentiate their quality and that, in most cases, there are two subgame perfect Nash equilibria that involve quality di¤erentiation. However, the results depend on transportation costs and the quality valuation parameter. For small quality valuations, in equilibrium, the market is not fully covered and, if the unit transportation costs are high, only the urban land developers located at the CBD operates. For higher quality valuations, all the consumers are served. Furthermore, the equilibrium qualities and pro ts are increasing with quality valuation parameter. RESUMO: Esta tese estuda a oferta no mercado da habitação, tendo em conta as interações es- tratégicas que ocorrem entre os produtores de habitação. A tese revê a literatura sobre a oferta de habitação, concluindo que existem poucos estudos que tenham tido em conta as interações estratégicas. De seguida, desenvolvemos um modelo com dois produtores de habitação, que primeiro decidem a qualidade da habitação e depois competem em preços, considerando que os custos marginais de produção dependem da qualidade. Primeiro analisamos o jogo em preços e caracterizamos o equilíbrio de Nash. Posteriormente, ex- aminamos o primeiro estágio do jogo e determinamos numericamente o equilíbrio perfeito em todos os subjogos (SPNE) do jogo. No jogo de competição em preços, os resultados mostram que, o preço de equilíbrio, é uma função crescente da qualidade da habitação, sendo uma função não monótona da qualidade do rival. O lucro de equilíbrio revela que, geralmente, os produtores de habitação têm ganhos em diferenciar a qualidade. No entanto, o produtor localizado no Centro (CBD), pode preferir oferecer a mesma qualidade que o rival, caso os custos unitários de transporte sejam elevados, através da sua vantagem de localização. A análise do primeiro estágio do jogo, revela que, geralmente, a melhor resposta de um produtor é a de diferenciar a qualidade. Na maior parte dos casos existem dois SPNE que envolvem essa diferenciação. No entanto, os resultados dependem dos custos unitários de transporte e da valorização da qualidade por parte do consumidor. Para uma reduzida valorização da qualidade, em equilíbrio, o mercado não é totalmente coberto e, se o custo unitário de transporte é elevado, apenas o produtor localizado no CBD opera no mercado. Para uma valorização elevada da qualidade, todos os consumidores são servidos. Além disso, as qualidades e os lucros de equilíbrio são crescentes com a valorização da qualidade.

Bidding Decision of Wind-Thermal GenCo in Day-Ahead Market

This paper deals with the self-scheduling problem of a price-taker having wind and thermal power production and assisted by a cyber-physical system for supporting management decisions in a day-ahead electric energy market. The self-scheduling is regarded as a stochastic mixed-integer linear programming problem. Uncertainties on electricity price and wind power are considered through a set of scenarios. Thermal units are modelled by start-up and variable costs, furthermore constraints are considered, such as: ramp up/down and minimum up/down time limits. The stochastic mixed-integer linear programming problem allows a decision support for strategies advantaging from an effective wind and thermal mixed bidding. A case study is presented using data from the Iberian electricity market.