A method of formulating energy load profile for domestic buildings in the UK

There are varieties of physical and behavioral factors to determine energy demand load profile. The attainment of the optimum mix of measures and renewable energy system deployment requires a simple method suitable for using at the early design stage. A simple method of formulating load profile (SMLP) for UK domestic buildings has been presented in this paper. Domestic space heating load profile for different types of houses have been produced using thermal dynamic model which has been developed using thermal resistant network method. The daily breakdown energy demand load profile of appliance, domestic hot water and space heating can be predicted using this method. The method can produce daily load profile from individual house to urban community. It is suitable to be used at Renewable energy system strategic design stage.

Inequality, intergenerational mobility and redistributive policies under endogenous information

This paper presents a dynamic model to study how different levels of information about the root determinants of wealth (luck versus effort) can impact inequality and intergenerational mobility through societal beliefs, individual choices and redistributive policies. To my knowledge, the model presented is the first dynamicmodel in which skills are stochastic and both beliefs and voted redistribution are determined endogenously. The model is able to explain a number of empirical facts. Large empirical evidence shows that the difference in the political support for redistribution appears to reflect differences in the social perceptions regarding the determinants of individual wealth and the underlying sources of income inequality. Moreover the beliefs about the determinants of wealth impact individual choices of effort and therefore the beliefs about the determinants of wealth impact inequality and mobility both through choices of effort and redistributive policies. The model generates multiple equilibria (US versus Europe-type) which may account for the observed features not only in terms of societal beliefs and redistribution but also in terms of perceived versus real mobility and inequality.

Modelling and inverting complex-valued Wiener systems

We develop a complex-valued (CV) B-spline neural network approach for efficient identification and inversion of CV Wiener systems. The CV nonlinear static function in the Wiener system is represented using the tensor product of two univariate B-spline neural networks. With the aid of a least squares parameter initialisation, the Gauss-Newton algorithm effectively estimates the model parameters that include the CV linear dynamic model coefficients and B-spline neural network weights. The identification algorithm naturally incorporates the efficient De Boor algorithm with both the B-spline curve and first order derivative recursions. An accurate inverse of the CV Wiener system is then obtained, in which the inverse of the CV nonlinear static function of the Wiener system is calculated efficiently using the Gaussian-Newton algorithm based on the estimated B-spline neural network model, with the aid of the De Boor recursions. The effectiveness of our approach for identification and inversion of CV Wiener systems is demonstrated using the application of digital predistorter design for high power amplifiers with memory

An Earth Observation Land Data Assimilation System (EO-LDAS)

Current methods for estimating vegetation parameters are generally sub-optimal in the way they exploit information and do not generally consider uncertainties. We look forward to a future where operational dataassimilation schemes improve estimates by tracking land surface processes and exploiting multiple types of observations. Dataassimilation schemes seek to combine observations and models in a statistically optimal way taking into account uncertainty in both, but have not yet been much exploited in this area. The EO-LDAS scheme and prototype, developed under ESA funding, is designed to exploit the anticipated wealth of data that will be available under GMES missions, such as the Sentinel family of satellites, to provide improved mapping of land surface biophysical parameters. This paper describes the EO-LDAS implementation, and explores some of its core functionality. EO-LDAS is a weak constraint variational dataassimilationsystem. The prototype provides a mechanism for constraint based on a prior estimate of the state vector, a linear dynamic model, and EarthObservationdata (top-of-canopy reflectance here). The observation operator is a non-linear optical radiative transfer model for a vegetation canopy with a soil lower boundary, operating over the range 400 to 2500 nm. Adjoint codes for all model and operator components are provided in the prototype by automatic differentiation of the computer codes. In this paper, EO-LDAS is applied to the problem of daily estimation of six of the parameters controlling the radiative transfer operator over the course of a year (> 2000 state vector elements). Zero and first order process model constraints are implemented and explored as the dynamic model. The assimilation estimates all state vector elements simultaneously. This is performed in the context of a typical Sentinel-2 MSI operating scenario, using synthetic MSI observations simulated with the observation operator, with uncertainties typical of those achieved by optical sensors supposed for the data. The experiments consider a baseline state vector estimation case where dynamic constraints are applied, and assess the impact of dynamic constraints on the a posteriori uncertainties. The results demonstrate that reductions in uncertainty by a factor of up to two might be obtained by applying the sorts of dynamic constraints used here. The hyperparameter (dynamic model uncertainty) required to control the assimilation are estimated by a cross-validation exercise. The result of the assimilation is seen to be robust to missing observations with quite large data gaps.

Body-centric modelling, identification, and acceleration tracking control of a quadrotor UAV

This paper presents the mathematical development of a body-centric nonlinear dynamic model of a quadrotor UAV that is suitable for the development of biologically inspired navigation strategies. Analytical approximations are used to find an initial guess of the parameters of the nonlinear model, then parameter estimation methods are used to refine the model parameters using the data obtained from onboard sensors during flight. Due to the unstable nature of the quadrotor model, the identification process is performed with the system in closed-loop control of attitude angles. The obtained model parameters are validated using real unseen experimental data. Based on the identified model, a Linear-Quadratic (LQ) optimal tracker is designed to stabilize the quadrotor and facilitate its translational control by tracking body accelerations. The LQ tracker is tested on an experimental quadrotor UAV and the obtained results are a further means to validate the quality of the estimated model. The unique formulation of the control problem in the body frame makes the controller better suited for bio-inspired navigation and guidance strategies than conventional attitude or position based control systems that can be found in the existing literature.

Concentração de atividades produtivas no Brasil: diferenças intersetoriais, regionais e sua dinâmica

Nos últimos anos assistiu-se no Brasil a uma diminuição considerável na força de trabalho concentrada na indústria e a um aumento na concentração nos serviços. Esta pesquisa pretende entender como este processo pode ser compreendido a partir de um modelo dinâmico onde as empresas decidem simultaneamente a sua localização. Os índices de concentração utilizados separam o grau de concentração de um setor devido à escala de produção do grau de concentração em função de vantagens regionais. Este tipo de análise exige a construção de índices que permitam esta decomposição. Nesta pesquisa adotou-se o índice de Herfindahl-Hirschman, para a concentração devida à escala, e o índice de Ellison e Glaeser (1997) para a concentração devido às vantagens regionais.

Modelos de gerenciamento para o desenvolvimento planejado das cidades: o caso da cidade de Vitória

A dissertação trata de modelos de gerenciamento para o desenvolvimento planejado das cidades. Seu objetivo é a identificação e a análise dos modelos institucionais usados no processo de planejamento e gerenciamento urbano da cidade de Vitória, a partir da década de 70. Seu desenvolvimento mostra um levantamento histórico do planejamento e gerenciamento urbano da cidade; descreve algumas iniciativas de planejamento e planos de desenvolvimento urbano elaborados para a cidade e analisa tais iniciativas e planos sob os aspectos dos objetivos alcançado, da hierarquização desses objetivos, do custo de se atingir cada objetivo, da construção institucional, dos marcos de avaliação e dos resultados alcançados. A pesquisa foi histórico-descritiva e explicativa, realizada por meio de pesquisa de campo, bibliográfica, documental e telematizada. Seus resultados conduziram à conclusão de que não há tecnologia gerencial disponível para administrar macro-aglomerados urbanos e que o processo de planejamento é um modelo dinâmico destinado a controlar eventos aleatórios não podendo ser pulverizado entre várias jurisdições e nem centralizado num único agente ou entidade.

Processo de seleção de sistemas integrados: possibilidades de modelagem com base na análise de decisões

Trata do problema da seleção de Sistemas Integrados, ou ERP (Enterprise Resource Systems), investigando o processo especificamente sob o ponto de vista da Análise de Decisões. Procura analisar a associação entre a satisfação tanto com o Sistema Integrado selecionado quanto com a forma em que foi estruturado o próprio processo de seleção, com variáveis especificamente selecionadas para tal, representativas, entre outros, de grupos de critérios de decisão e características específicas do processo de seleção, relacionadas, estas últimas, a questões como o tratamento dado ao fator risco e ao possível caráter coletivo da decisão. Questiona a possibilidade de modelagem do processo de seleção de Sistemas Integrados, a partir da proposta normativa oferecida pela Teoria da Utilidade, e da suposta existência de um gap ou distância entre esta proposta e a prática naquele processo de seleção. Propõe um modelo mental genérico que procura explicar o modo como os agentes decisórios abordam o problema de seleção de sistemas integrados. Apresenta e propõe um modelo dinâmico que justificaria a existência do gap acima mencionado a partir da incapacidade do modelo mental genérico em apreender toda a complexidade inerente ao problema de seleção de sistemas integrados.

Economic cycles and term structure: application to Brazil

The objective of this work is to describe the behavior of the economic cycle in Brazil through Markov processes which can jointly model the slope factor of the yield curve, obtained by the estimation of the Nelson-Siegel Dynamic Model by the Kalman filter and a proxy variable for economic performance, providing some forecasting measure for economic cycles

The impact of price expectations on consumer's behavior in frequently purchased goods markets: empirical evidence and implications

Este trabalho investiga como os padrões de compras de consumidores de bens estocáveis são afetados por suas expectativas de preços. Usando um modelo dinâmico padrão de maximização da utilidade, deriva-se uma expressão analítica para as compras dos consumidores como uma função das suas expectativas em relação aos preços futuros. Em seguida, uma versão mais tratável do modelo é construída, de forma a ilustrar graficamente como os diferentes tipos de expectativas de preços implicam diferentes padrões de compras dos consumidores. Além disso, na aplicação empírica, investigo qual o modelo de expectativas de preços, entre aqueles comumente utilizados na literatura, é consistente com os dados. Por fim, encontra-se suficiente heterogeneidade em expectativa de preços dos consumidores. Mostra-se que famílias de pequeno porte acreditam que os preços seguem um processo de Markov de primeira ordem, enquanto famílias de alta renda são racionais.

Ensaios sobre a estrutura a termo da taxa de juros

Esta tese é composta de três artigos que analisam a estrutura a termo das taxas de juros usando diferentes bases de dados e modelos. O capítulo 1 propõe um modelo paramétrico de taxas de juros que permite a segmentação e choques locais na estrutura a termo. Adotando dados do tesouro americano, duas versões desse modelo segmentado são implementadas. Baseado em uma sequência de 142 experimentos de previsão, os modelos propostos são comparados à benchmarks e concluí-se que eles performam melhor nos resultados das previsões fora da amostra, especialmente para as maturidades curtas e para o horizonte de previsão de 12 meses. O capítulo 2 acrescenta restrições de não arbitragem ao estimar um modelo polinomial gaussiano dinâmico de estrutura a termo para o mercado de taxas de juros brasileiro. Esse artigo propõe uma importante aproximação para a série temporal dos fatores de risco da estrutura a termo, que permite a extração do prêmio de risco das taxas de juros sem a necessidade de otimização de um modelo dinâmico completo. Essa metodologia tem a vantagem de ser facilmente implementada e obtém uma boa aproximação para o prêmio de risco da estrutura a termo, que pode ser usada em diferentes aplicações. O capítulo 3 modela a dinâmica conjunta das taxas nominais e reais usando um modelo afim de não arbitagem com variáveis macroeconômicas para a estrutura a termo, afim de decompor a diferença entre as taxas nominais e reais em prêmio de risco de inflação e expectativa de inflação no mercado americano. Uma versão sem variáveis macroeconômicas e uma versão com essas variáveis são implementadas e os prêmios de risco de inflação obtidos são pequenos e estáveis no período analisado, porém possuem diferenças na comparação dos dois modelos analisados.

Measuring core inflation as the common trend of prices

In recent years, many central banks have adopted inflation targeting policies starting an intense debate about which measure of inflation to adopt. The literature on core inflation has tried to develop indicators of inflation which would respond only to "significant" changes in inflation. This paper defines a measure of core inflation as the common trend of prices in a multivariate dynamic model, that has, by construction, three properties: it filters idiosyncratic and transitory macro noises, and it leads the future leveI of headline inflation. We also show that the popular trimmed mean estimator of core inflation could be regarded as a proxy for the ideal GLS estimator for heteroskedastic data. We employ an asymmetric trimmed mean estimator to take account of possible skewness of the distribution, and we obtain an unconditional measure of core inflation.

Do options contain information about excess bond returns ?

There is strong empirical evidence that risk premia in long-term interest rates are time-varying. These risk premia critically depend on interest rate volatility, yet existing research has not examined the im- pact of time-varying volatility on excess returns for long-term bonds. To address this issue, we incorporate interest rate option prices, which are very sensitive to interest rate volatility, into a dynamic model for the term structure of interest rates. We estimate three-factor affine term structure models using both swap rates and interest rate cap prices. When we incorporate option prices, the model better captures interest rate volatility and is better able to predict excess returns for long-term swaps over short-term swaps, both in- and out-of-sample. Our results indicate that interest rate options contain valuable infor- mation about risk premia and interest rate dynamics that cannot be extracted from interest rates alone.

Yet another reason to tax goods

When, in a dynamic model, choices by an agent : i) are not observed, and; ii) affect preferences conditional on the realization of types, new and unexpected features come up in Mirrlees’ (1971) optimal taxation frame- work. In the simplest possible model where a non-trivial filtration may be incorporated, we show how these two characteristics make it neces- sary for IC constraints to be defined in terms of strategies rather than pure announcements. Tax prescriptions are derived, and we are able to show that uniform taxation prescription of Atkinson and Stiglitz fails to hold, in general. Clean results regarding capital income taxation are not easy to come about because usual assumption on preferences do not allow for determining which constraints bind at the optimum. However, in the most ’natural’ cases, we show that return on capital ought to be taxed.

Modelagem dinâmica e simulação computacional de poços de petróleo verticais e direcionais com elevação por bombeio mecânico

LINS, Filipe C. A. et al. Modelagem dinâmica e simulação computacional de poços de petróleo verticais e direcionais com elevação por bombeio mecânico. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE PESQUISA E DESENVOLVIMENTO EM PETRÓLEO E GÁS, 5. 2009, Fortaleza, CE. Anais... Fortaleza: CBPDPetro, 2009.