Visualizing control systems performance: A fractional perspective

This article presents a novel method for visualizing the control systems behavior. The proposed scheme uses the tools of fractional calculus and computes the signals propagating within the system structure as a time/frequency-space wave. Linear and nonlinear closed-loop control systems are analyzed, for both the time and frequency responses, under the action of a reference step input signal. Several nonlinearities, namely, Coulomb friction and backlash, are also tested. The numerical experiments demonstrate the feasibility of the proposed methodology as a visualization tool and motivate its extension for other systems and classes of nonlinearities.

Trace Elements in Ambient Air at Porto Metropolitan Area—Checking for Compliance with New European Union (Eu) Air Quality Standards

Because of the scientific evidence showing that arsenic (As), cadmium (Cd), and nickel (Ni) are human genotoxic carcinogens, the European Union (EU) recently set target values for metal concentration in ambient air (As: 6 ng/m3, Cd: 5 ng/m3, Ni: 20 ng/m3). The aim of our study was to determine the concentration levels of these trace elements in Porto Metropolitan Area (PMA) in order to assess whether compliance was occurring with these new EU air quality standards. Fine (PM2.5) and inhalable (PM10) air particles were collected from October 2011 to July 2012 at two different (urban and suburban) locations in PMA. Samples were analyzed for trace elements content by inductively coupled plasma–mass spectrometry (ICP-MS). The study focused on determination of differences in trace elements concentration between the two sites, and between PM2.5 and PM10, in order to gather information regarding emission sources. Except for chromium (Cr), the concentration of all trace elements was higher at the urban site. However, results for As, Cd, Ni, and lead (Pb) were well below the EU limit/target values (As: 1.49 ± 0.71 ng/m3; Cd: 1.67 ± 0.92 ng/m3; Ni: 3.43 ± 3.23 ng/m3; Pb: 17.1 ± 10.1 ng/m3) in the worst-case scenario. Arsenic, Cd, Ni, Pb, antimony (Sb), selenium (Se), vanadium (V), and zinc (Zn) were predominantly associated to PM2.5, indicating that anthropogenic sources such as industry and road traffic are the main source of these elements. High enrichment factors (EF > 100) were obtained for As, Cd, Pb, Sb, Se, and Zn, further confirming their anthropogenic origin.

Analysis of Forest Effects in Wind Farm Performance

The objective of the thesis is to analyze the behaviour of the wind flow when it is passing beside the forest. To complete this analysis, a parametric study was done based upon generalized situations. Some abacus have been made, which are related to forest and wind characteristics. The abacus were compared with a particular real case, namely Alexandrovo (Bulgaria), where it was concluded that the applicability of the abacus in projects with complex terrain is low and they must be used, from a quantitative point of view, for flat terrain, being hc the most important parameter.

An organizational culture approach to performance in information technology micro-firms

This study aims to analyze and compare micro-firms’ organizational culture related to organizational performance. A case study methodology was used based on four firms, competitors among themselves in the Information Technology business, focusing on the years between 2008-2013. Findings pointed out many similarities to larger firms, but some specificities of micro-firms were found and propositions were defined: clan culture predominance is related to best performing micro-firms; the configuration of several culture types seemed to be the most suitable for obtaining good organizational results, provided that they do not focus only on hierarchy and market types of culture; the market culture predominance perception by employees is associated with low job satisfaction; and, after a certain time in business, micro-firms, as do larger companies, seek to standardize and control processes. Recognizing that organizational culture is considered important to firms’ results, this study sheds some light on that important factor for micro-firms.

A simplified four-branch model for the analytical study of the out-of-plane performance of regular stone URM walls

During the last years, several studies have been made aiming to assess the out-of-plane seismic response of unreinforced stone masonry structures. This fact led to the development of a wide variety of models and approaches, ranging from simple kinematic based analytical models up to complex numerical simulations. Nevertheless, for the sake of simplicity, the out-of-plane seismic response of a masonry wall pier may be obtained by means of a simple single-degree-of-freedom system while still providing good results. In fact, despite the assumptions associated with such a simple formulation, it is also true that the epistemic uncertainty inherent with the selection of appropriate input parameters in more complex models may render them truly ineffective. In this framework, this paper focuses on the study of the out-of-plane bending of unreinforced stone masonry walls (cantilevers) by proposing a simplified analytical approach based on the construction of a linearized four-branch model, which is used to characterize the linear and nonlinear response of such structural elements through an overturning moment-rotation relationship. The formulation of the four-branch model is presented and described in detail and the meaningful parameters used for its construction are obtained from a set of experimental laboratory tests performed on six full-scale unreinforced regular sacco stone masonry specimens. Moreover, a parametric analysis aiming to evaluate the effect of these parameters’ variation on the final configuration of the model is presented and critically discussed. Finally, the results obtained from the application of the developed four-branch model on real unreinforced regular sacco stone masonry walls are thoroughly analysed and the main conclusions obtained from its application are summarized.

Experimental characterization of the out-of-plane performance of regular stone masonry walls, including test setups and axial load influence

Stone masonry is one of the oldest and most worldwide used building techniques. Nevertheless, the structural response of masonry structures is complex and the effective knowledge about their mechanical behaviour is still limited. This fact is particularly notorious when dealing with the description of their out-of-plane behaviour under horizontal loadings, as is the case of the earthquake action. In this context, this paper describes an experimental program, conducted in laboratory environment, aiming at characterizing the out-of-plane behaviour of traditional unreinforced stone masonry walls. In the scope of this campaign, six full-scale sacco stone masonry specimens were fully characterised regarding their most important mechanic, geometric and dynamic features and were tested resorting to two different loading techniques under three distinct vertical pre-compression states; three of the specimens were subjected to an out-of-plane surface load by means of a system of airbags and the remaining were subjected to an out-of-plane horizontal line-load at the top. From the experiments it was possible to observe that both test setups were able to globally mobilize the out-of-plane response of the walls, which presented substantial displacement capacity, with ratios of ultimate displacement to the wall thickness ranging between 26 and 45 %, as well as good energy dissipation capacity. Finally, very interesting results were also obtained from a simple analytical model used herein to compute a set of experimental-based ratios, namely between the maximum stability displacement and the wall thickness for which a mean value of about 60 % was found.

O capital intelectual e a performance das empresas do PSI 20

Num contexto de crescente complexidade e disponibilidade de informação, a gestão do capital intelectual assume cada vez mais preponderância como vantagem competitiva para as empresas que procuram maximizar o valor gerado. Esta investigação usa como metodologia príncipal o VAIC (coeficiente intelectual do valor adicionado), para assim estudar a existência de relação entre capital intelectual e a performance bolsista e financeira das empresas do PSI20. O VAIC é decomposto nos seus três indicadores de eficiência, tais como: capital humano, capital estrutural e capital físico. Os dados contemplam quinze empresas e nove anos de análise (2003 - 2011). Elaborou-se uma abordagem que recorre à utilização de técnicas econométricas para reduzir potênciais falhas no tratamento de dados em painel. Os resultados da análise demonstram uma relação positiva entre a aposta em capital intelectual a performance bolsista e financeira, ou seja, a utilização e gestão eficientes do capital intelectual contribuem de forma significativa na avaliação bolsista e financeira das empresas do PSI20.

Modelo de avaliação de risco no sector bancário português

A globalização dos sistemas financeiros, ao longo dos anos, tem estimulado uma crescente necessidade de supervisão bancária nas instituições financeiras. O Comité de Supervisão Bancária de Basileia tem tido um papel crucial nesta área, estabelecendo princípios por via dos seus acordos entre as várias entidades nacionais de regulação e supervisão das maiores economias mundiais. Em 1988, foi criado o Acordo de Basileia (Basileia I) pelo Comité de Supervisão Bancária de forma a harmonizar os padrões de supervisão bancária. Este acordo estabeleceu mínimos de solvabilidade para o sistema bancário internacional no sentido de reforçar a sua solidez e estabilidade. Com o desenvolvimento de novas potências económicas e novas necessidades regulamentares, em Junho de 2004, foi publicado o novo Acordo de Capital – o Basileia II. Este acordo pretendia tornar os requisitos de capital mais sensíveis ao risco, promover a atuação das autoridades de supervisão e a disciplina de mercado (através do seu Pilar II) e encorajar a capacidade de cada instituição mensurar e gerir o seu risco. Em Setembro de 2010, o Acordo de Basileia III, com adoção prevista até 2019, veio reforçar estas medidas com a criação de um quadro regulamentar e de supervisão mais sólido, por parte das instituições de crédito. Surge, assim neste contexto, o Modelo de Avaliação de Risco (MAR) para o sector bancário. Em Portugal, o MAR tem como objetivo avaliar o perfil de risco das instituições de crédito, sujeitas à supervisão do Banco de Portugal, assim como apresentar o perfil de risco e a solidez da situação financeira de cada instituição de crédito. Este trabalho pretende avaliar o surgimento e a caracterização deste modelo e identificar as variáveis a ter em conta nos modelos de avaliação de risco a nível qualitativo e quantitativo.

Estudo do comportamento térmico de edifícios de habitação segundo o RCCTE e o REH

Com a melhoria das condições de vida verificada nas últimas décadas em Portugal e no mundo, tem-se assistido a um importante desenvolvimento dos atributos funcionais dos edifícios, onde o conforto térmico assume um papel importante, é nesse sentido que a presente dissertação aborda a área do Desempenho Térmico de Edifícios, mais precisamente os do sector residencial. Esta dissertação dividiu-se em três grandes partes: inicialmente é feito um enquadramento teórico do tema, em seguida faz-se a apresentação das metodologias de cálculo e, por último, a apresentação do caso de estudo e análise dos resultados. Procura-se analisar a situação energética no sector residencial, dando particular ênfase às causas e medidas correctivas a aplicar para evitar o aumento do consumo de energia. Também são abordadas as metodologias presentes na Legislação Portuguesa em vigor, e nas novas propostas que espera-se que entrem em vigor a 1 de Dezembro de 2013. Sendo que o principal objectivo desta dissertação é o estudo da nova proposta legislativa e apresentar um documento que procure efectuar uma comparação detalhada entre o DL 80/2006, de 4 de Abril e o DL 118/20013, de 20 de Agosto e sobretudo referir quais as implicações ao nível das soluções construtivas adoptadas e da certificação energética. Após esta analise, é apresentado um caso de estudo que consiste num edifício de habitação unifamiliar que será alvo da aplicação destes dois documentos. Por último é apresentada uma análise dos resultados comparando a classe energética conseguida pelo edifício através das duas metodologias de cálculo.

Comparing the performance of geostatistical models with additional information from covariates for sewage plume characterization

In this work, kriging with covariates is used to model and map the spatial distribution of salinity measurements gathered by an autonomous underwater vehicle in a sea outfall monitoring campaign aiming to distinguish the effluent plume from the receiving waters and characterize its spatial variability in the vicinity of the discharge. Four different geostatistical linear models for salinity were assumed, where the distance to diffuser, the west-east positioning, and the south-north positioning were used as covariates. Sample variograms were fitted by the Mat`ern models using weighted least squares and maximum likelihood estimation methods as a way to detect eventual discrepancies. Typically, the maximum likelihood method estimated very low ranges which have limited the kriging process. So, at least for these data sets, weighted least squares showed to be the most appropriate estimation method for variogram fitting. The kriged maps show clearly the spatial variation of salinity, and it is possible to identify the effluent plume in the area studied. The results obtained show some guidelines for sewage monitoring if a geostatistical analysis of the data is in mind. It is important to treat properly the existence of anomalous values and to adopt a sampling strategy that includes transects parallel and perpendicular to the effluent dispersion.

Performance of state space and ARIMA models for consumer retail sales forecasting

Forecasting future sales is one of the most important issues that is beyond all strategic and planning decisions in effective operations of retail businesses. For profitable retail businesses, accurate demand forecasting is crucial in organizing and planning production, purchasing, transportation and labor force. Retail sales series belong to a special type of time series that typically contain trend and seasonal patterns, presenting challenges in developing effective forecasting models. This work compares the forecasting performance of state space models and ARIMA models. The forecasting performance is demonstrated through a case study of retail sales of five different categories of women footwear: Boots, Booties, Flats, Sandals and Shoes. On both methodologies the model with the minimum value of Akaike's Information Criteria for the in-sample period was selected from all admissible models for further evaluation in the out-of-sample. Both one-step and multiple-step forecasts were produced. The results show that when an automatic algorithm the overall out-of-sample forecasting performance of state space and ARIMA models evaluated via RMSE, MAE and MAPE is quite similar on both one-step and multi-step forecasts. We also conclude that state space and ARIMA produce coverage probabilities that are close to the nominal rates for both one-step and multi-step forecasts.

Integração de Sistemas de Gestão da Qualidade, Ambiente e Segurança

Analisando numa perspectiva mais ampla, esta Tese/Dissertação deverá ser uma ferramenta de apoio a quem necessite de implementar e integrar sistemas de gestão normalizados. Seguindo uma abordagem empresarial, visa ajudar os praticantes de uma filosofia Kaizen, a melhorar continuamente, acrescentando valor às suas organizações, através de um conjunto de estratégias e técnicas de carácter prático. Em termos mais específicos, o objectivo foi apresentar um caso prático onde se aplicassem essas mesmas ferramentas. O case-study incidiu na análise da implementação da certificação integrada da Qualidade, Ambiente e Segurança na Divisão de Equipamento Industrial da Toyota Caetano Portugal. Esta tese/dissertação retrata a implementação teórica e prática do SIG QAS, aplicando os requisitos definidos pela TMHE (Toyota Material Handeling Europe), entre os quais o TPS (Toyota Production System), Kaizen, Toyota Way, Elimination of Waste, Gemba, JIT, Genchi Genbutsu, etc. Os resultados obtidos foram positivos por várias razões. Por ter conseguido elaborar um documento simples de entender, com sugestões de fácil aplicação futura e porque as propostas resultantes do case-study permitirão à TCAP - DEI a promoção da qualidade, a eliminação do desperdício, a completa satisfação dos clientes pela análise, antecipação das suas necessidades e expectativas e pelo cumprimento dos requisitos legais Ambientais e de Segurança aplicáveis, adoptando boas práticas ambientais e de prevenção de acidentes. Temos assim o comprometimento de que esta Tese/Dissertação contribuirá de forma inabalável para o principal desígnio, de assegurar a melhoria contínua do desempenho, garantindo a sustentabilidade da Organização.

O impacto do capital intelectual na performance

Para as organizações sobreviverem num novo ambiente competitivo, tiveram que deixar de procurar obter vantagens competitivas nos seus recursos tangíveis para as procurarem nos ativos intangíveis. Assim, várias investigações comprovam a necessidade de se dar a devida importância ao conceito de Capital Intelectual como fonte de criação de vantagens competitivas para as organizações. Esta importância aplica-se a vários níveis de análise entre os quais o setor público. Esta investigação visa analisar a importância relativa de cada dimensão do capital intelectual de uma Instituição de Ensino, bem como o impacto do mesmo na performance (percecionada pelos seus stakeholders). Nesta dissertação adotamos o método de Estudo de Caso, utilizando uma abordagem mista – quantitativa e qualitativa. Utilizámos variadas técnicas na recolha de dados, tais como: entrevista, registo de áudio e questionários. Relativamente à análise de dados, efetuamos uma análise de conteúdo, análise de documentos e análise estatística. Ao nível de resultados, a análise qualitativa sugere que as três dimensões do Capital Intelectual (Capital Humano, Capital Estrutural e Capital Relacional) devem possuir a mesma importância relativa para avaliar o capital intelectual de uma Instituição de Ensino. Os resultados quantitativos sugerem que o capital intelectual tem impacto na performance, o que está em linha com a literatura sobre o tema. Finalmente, considerámos que esta tese contribui para uma sensibilização relativamente à importância do capital intelectual para melhorar a gestão e performance em contextos educacionais.

Os diferentes tipos de resultados nas cooperativas numa perspetiva jurídica e contabilística

As cooperativas assumem um papel fundamental na economia social portuguesa, o que justifica a necessidade de um conhecimento mais aprofundado destas entidades tanto a nível jurídico como a nível contabilístico. O principal objetivo deste estudo consiste em identificar os vários tipos de resultados nas cooperativas, compreender e caraterizar o tratamento jurídico e contabilístico dos mesmos e aferir se o normativo contabilístico em vigor permite evidenciar as especificidades daqueles. Assim, utilizando uma metodologia qualitativa, com recurso à análise de conteúdo, realizou-se um estudo de caso múltiplo. Antes, porém, procedeu-se à revisão de literatura, seletiva e seminal, sobre o estado da arte dos resultados das cooperativas em Portugal. Foram identificados três tipos de resultados, os resultados cooperativos, os resultados extracooperativos e os resultados extraordinários. O estudo mostra que o tratamento jurídico e contabilístico dos resultados cooperativos não está devidamente adequado à realidade das mesmas, por duas razões: em primeiro lugar, não são claramente identificáveis na legislação em vigor os diferentes tipos de resultados; e, em segundo lugar, constata-se que os resultados nas cooperativas têm o mesmo tratamento contabilístico que os resultados das sociedades comerciais, apesar das diferenças substanciais entre as duas formas jurídicas. Concluiu-se, então que a alteração do enquadramento contabilístico aplicável às cooperativas é pertinente e necessária no sentido de impor uma contabilização separada dos resultados cooperativos e dos resultados extracooperativos e extraordinários. Esta contabilização separada é essencial, por razões fiscais mas sobretudo para que as demonstrações financeiras apresentem a imagem verdadeira e apropriada do desempenho das cooperativas. Conclui-se, de igual modo, que existe no ordenamento português um normativo contabilístico aplicável às entidades do setor não lucrativo que seria adequado para evidenciar as especificidades das cooperativas em matéria dos resultados, dado que o modelo das demonstrações dele constante permitiria o desdobramento dos resultados por atividades.

A demonstração dos fluxos de caixa nas instituições particulares de solidariedade social

Dada a atual conjuntura económica internacional, a Economia Social tem vindo a aumentar consideravelmente a sua importância. Desta forma, torna-se importante conhecer o normativo contabilístico que é aplicado em Portugal. No caso concreto das Entidades do Setor Não Lucrativo, surgiu a necessidade de se encontrarem formas mais eficientes de gerir os recursos para dar resposta às necessidades sociais emergentes, e por isso, estas entidades foram, em 2011, enquadradas num novo contexto legal. O sucesso, o crescimento e a sobrevivência de uma entidade dependem da sua capacidade para gerar fluxos de caixa e/ou obter os recursos financeiros necessários ao desenvolvimento da sua atividade. Neste sentido, é a Demonstração de Fluxos de Caixa (DFC) que fornece aos seus utilizadores uma base para avaliar a capacidade da entidade gerar e utilizar os seus fluxos de caixa. Esta dissertação aborda uma área de estudo, ainda pouco investigada, a Economia Social e, em particular, as Instituições Particulares de Solidariedade Social (IPSS), sendo notório que o interesse por esta área tem vindo a acentuar-se nos últimos anos. Assim, fazendo o respetivo enquadramento teórico e normativo, avalia-se a importância da DFC, mais especificamente, a importância do relato dos fluxos nas IPSS. Para a realização desta dissertação, foi feita a análise em profundidade do relato da DFC nas IPSS, recorrendo à metodologia qualitativa, nomeadamente, à investigação descritiva, aos métodos e técnicas de recolha de dados, e, por último, à análise de conteúdo para tratar os dados qualitativos, tais como, as entrevistas. Para tratar alguns dados estatísticos foi utilizado o Microsoft Excel do Microsoft Office. A presente dissertação demonstra que o relato dos fluxos da DFC é extremamente importante, pois proporciona informação financeira que é importante no processo de tomada de decisão e na avaliação do desempenho financeiro das IPSS.