A model for heterogeneous networks management and Performance evaluation

In general, modern networks are analysed by taking several Key Performance Indicators (KPIs) into account, their proper balance being required in order to guarantee a desired Quality of Service (QoS), particularly, cellular wireless heterogeneous networks. A model to integrate a set of KPIs into a single one is presented, by using a Cost Function that includes these KPIs, providing for each network node a single evaluation parameter as output, and reflecting network conditions and common radio resource management strategies performance. The proposed model enables the implementation of different network management policies, by manipulating KPIs according to users' or operators' perspectives, allowing for a better QoS. Results show that different policies can in fact be established, with a different impact on the network, e.g., with median values ranging by a factor higher than two.

A new MILP based approach for unit commitment in power production planning

This paper presents a complete, quadratic programming formulation of the standard thermal unit commitment problem in power generation planning, together with a novel iterative optimisation algorithm for its solution. The algorithm, based on a mixed-integer formulation of the problem, considers piecewise linear approximations of the quadratic fuel cost function that are dynamically updated in an iterative way, converging to the optimum; this avoids the requirement of resorting to quadratic programming, making the solution process much quicker. From extensive computational tests on a broad set of benchmark instances of this problem, the algorithm was found to be flexible and capable of easily incorporating different problem constraints. Indeed, it is able to tackle ramp constraints, which although very important in practice were rarely considered in previous publications. Most importantly, optimal solutions were obtained for several well-known benchmark instances, including instances of practical relevance, that are not yet known to have been solved to optimality. Computational experiments and their results showed that the method proposed is both simple and extremely effective.

Modelização do despacho económico de Gás Natural

Com as variações e instabilidade dos preços do petróleo, assim como as políticas europeias para adoção de estratégias para o desenvolvimento sustentável, têm levado à procura de forma crescente de novas tecnologias e fontes de energia alternativas. Neste contexto, tem-se assistido a políticas energéticas que estimulam o aumento da produção e a utilização do gás natural, visto que é considerado uma fonte de energia limpa. O crescimento do mercado do gás natural implica um reforço significativo das redes de transporte deste combustível, quer ao nível do armazenamento e fornecimento, quer ao nível dos gasodutos e da sua gestão. O investimento em gasodutos de transporte implica grandes investimentos, que poderiam não ser remunerados da forma esperada, sendo um dos motivos para que exista em Portugal cinco distritos se veem privados deste tipo de infraestruturas. O transporte de gás natural acarreta custos elevados para os consumidores, tanto maiores quanto maior forem as quantidades de gás transacionadas e quanto maior for o percurso pelo gás natural percorrido. Assim assume especial importância a realização de um despacho de gás natural: quais as cargas que cada unidade de fornecimento de gás irá alimentar, qual a quantidade de gás natural que cada UFGs deve injetar na rede, qual o menor percurso possível para o fazer, o tipo de transporte que será utilizado? Estas questões são abordadas na presente dissertação, por forma a minimizar a função custo de transporte, diminuindo assim as perdas na rede de alta pressão e os custos de transporte que serão suportados pelos consumidores. A rede de testes adotada foi a rede nacional de transporte, constituída por 18 nós de consumos, e os tipos de transporte considerados, foram o transporte por gasoduto físico e o transporte através de gasoduto virtual – rotas de transporte rodoviário de gás natural liquefeito. Foram criados diversos cenários, baseados em períodos de inverno e verão, os diferentes cenários abrangeram de forma distinta as variáveis de forma a analisar os impactos que estas variáveis teriam no custo relativo ao transporte de gás natural. Para dar suporte ao modelo de despacho económico, foi desenvolvida uma aplicação computacional – Despacho_GN com o objetivo de despachar as quantidades de gás natural que cada UFG deveria injetar na rede, assim como apresentar os custos acumulados relativos ao transporte. Com o apoio desta aplicação foram testados diversos cenários, sendo apresentados os respectivos resultados. A metodologia elaborada para a criação de um despacho através da aplicação “Despacho_GN” demonstrou ser eficiente na obtenção das soluções, mostrando ser suficientemente rápida para realizar as simulações em poucos segundos. A dissertação proporciona uma contribuição para a exploração de problemas relacionados com o despacho de gás natural, e sugere perspectivas futuras de investigação e desenvolvimento.

Energy analysis of Multi-legged Locomotion Systems

4th International Conference on Climbing and Walking Robots - From Biology to Industrial Applications

Esclonamento de máquinas de cogeração utilzando programação inteira mista

As centrais termoelétricas convencionais convertem apenas parte do combustível consumido na produção de energia elétrica, sendo que outra parte resulta em perdas sob a forma de calor. Neste sentido, surgiram as unidades de cogeração, ou Combined Heat and Power (CHP), que permitem reaproveitar a energia dissipada sob a forma de energia térmica e disponibilizá-la, em conjunto com a energia elétrica gerada, para consumo doméstico ou industrial, tornando-as mais eficientes que as unidades convencionais Os custos de produção de energia elétrica e de calor das unidades CHP são representados por uma função não-linear e apresentam uma região de operação admissível que pode ser convexa ou não-convexa, dependendo das caraterísticas de cada unidade. Por estas razões, a modelação de unidades CHP no âmbito do escalonamento de geradores elétricos (na literatura inglesa Unit Commitment Problem (UCP)) tem especial relevância para as empresas que possuem, também, este tipo de unidades. Estas empresas têm como objetivo definir, entre as unidades CHP e as unidades que apenas geram energia elétrica ou calor, quais devem ser ligadas e os respetivos níveis de produção para satisfazer a procura de energia elétrica e de calor a um custo mínimo. Neste documento são propostos dois modelos de programação inteira mista para o UCP com inclusão de unidades de cogeração: um modelo não-linear que inclui a função real de custo de produção das unidades CHP e um modelo que propõe uma linearização da referida função baseada na combinação convexa de um número pré-definido de pontos extremos. Em ambos os modelos a região de operação admissível não-convexa é modelada através da divisão desta àrea em duas àreas convexas distintas. Testes computacionais efetuados com ambos os modelos para várias instâncias permitiram verificar a eficiência do modelo linear proposto. Este modelo permitiu obter as soluções ótimas do modelo não-linear com tempos computationais significativamente menores. Para além disso, ambos os modelos foram testados com e sem a inclusão de restrições de tomada e deslastre de carga, permitindo concluir que este tipo de restrições aumenta a complexidade do problema sendo que o tempo computacional exigido para a resolução do mesmo cresce significativamente.

The optimum size of the portuguese public hospital

A Work Project, presented as part of the requirements for the Award of a Masters Degree in Economics from the NOVA – School of Business and Economics

Money for nothing?: The net costs of medical training

A Masters Thesis, presented as part of the requirements for the award of a Research Masters Degree in Economics from NOVA – School of Business and Economics

Addressing Sea Surface Salinity retrieval at different spatial resolution. Feasibility study using OCCAM data within SEPS simulator and L2 processor tools

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la National Oceanography Centre of Southampton (NOCS), Gran Bretanya, entre maig i juliol del 2006. La possibilitat d’obtenir una estimació precissa de la salinitat marina (SSS) és important per a investigar i predir l’extensió del fenòmen del canvi climàtic. La missió Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) va ser seleccionada per l’Agència Espacial Europea (ESA) per a obtenir mapes de salinitat de la superfície marina a escala global i amb un temps de revisita petit. Abans del llençament de SMOS es preveu l’anàlisi de la variabilitat horitzontal de la SSS i del potencial de les dades recuperades a partir de mesures de SMOS per a reproduir comportaments oceanogràfics coneguts. L’objectiu de tot plegat és emplenar el buit existent entre les fonts de dades d’entrada/auxiliars fiables i les eines desenvolupades per a simular i processar les dades adquirides segons la configuració de SMOS. El SMOS End-to-end Performance Simulator (SEPS) és un simulador adhoc desenvolupat per la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) per a generar dades segons la configuració de SMOS. Es va utilitzar dades d’entrada a SEPS procedents del projecte Ocean Circulation and Climate Advanced Modeling (OCCAM), utilitzat al NOCS, a diferents resolucions espacials. Modificant SEPS per a poder fer servir com a entrada les dades OCCAM es van obtenir dades de temperatura de brillantor simulades durant un mes amb diferents observacions ascendents que cobrien la zona seleccionada. Les tasques realitzades durant l’estada a NOCS tenien la finalitat de proporcionar una tècnica fiable per a realitzar la calibració externa i per tant cancel•lar el bias, una metodologia per a promitjar temporalment les diferents adquisicions durant les observacions ascendents, i determinar la millor configuració de la funció de cost abans d’explotar i investigar les posibiltats de les dades SEPS/OCCAM per a derivar la SSS recuperada amb patrons d’alta resolució.

Estimating the Impact on Efficiency of the Adoption of a Voluntary Environmental Standard: An Empirical Study of the Global Copper Mining Industry

This paper uses data on the world's copper mining industry to measure the impact on efficiency of the adoption of the ISO 14001 environmental standard. Anecdotal and case study literature suggests that firms are motivated to adopt this standard so as to achieve greater efficiency through changes in operating procedures and processes. Using plant level panel data from 1992-2007 on most of the world's industrial copper mines, the study uses stochastic frontier methods to investigate the effects of ISO adoption. The variety of models used in this study find that adoption either tends to improve efficiency or has no impact on efficiency, but no evidence is found that ISO adoption decreases efficiency.

Detection of Optimal Models in Parameter Space with Support Vector Machines

The paper proposes an approach aimed at detecting optimal model parameter combinations to achieve the most representative description of uncertainty in the model performance. A classification problem is posed to find the regions of good fitting models according to the values of a cost function. Support Vector Machine (SVM) classification in the parameter space is applied to decide if a forward model simulation is to be computed for a particular generated model. SVM is particularly designed to tackle classification problems in high-dimensional space in a non-parametric and non-linear way. SVM decision boundaries determine the regions that are subject to the largest uncertainty in the cost function classification, and, therefore, provide guidelines for further iterative exploration of the model space. The proposed approach is illustrated by a synthetic example of fluid flow through porous media, which features highly variable response due to the parameter values' combination.

Interbank Competition with Costly Screening

We analyse credit market equilibrium when banks screen loan applicants. When banks have a convex cost function of screening, a pure strategy equilibrium exists where banks optimally set interest rates at the same level as their competitors. This result complements Broecker s (1990) analysis, where he demonstrates that no pure strategy equilibrium exists when banks have zero screening costs. In our set up we show that interest rate on loans are largely independent of marginal costs, a feature consistent with the extant empirical evidence. In equilibrium, banks make positive profits in our model in spite of the threat of entry by inactive banks. Moreover, an increase in the number of active banks increases credit risk and so does not improve credit market effciency: this point has important regulatory implications. Finally, we extend our analysis to the case where banks have differing screening abilities.

Interbank comptetition with costly screening

We analyse credit market equilibrium when banks screen loan applicants. When banks have a convex cost function of screening, a pure strategy equilibrium exists where banks optimally set interest rates at the same level as their competitors. This result complements Broecker s (1990) analysis, where he demonstrates that no pure strategy equilibrium exists when banks have zero screening costs. In our set up we show that interest rate on loansare largely independent of marginal costs, a feature consistent with the extant empirical evidence. In equilibrium, banks make positive profits in our model in spite of the threat of entry by inactive banks. Moreover, an increase in the number of active banks increases credit risk and so does not improve credit market effciency: this point has important regulatory implications. Finally, we extend our analysis to the case where banks havediffering screening abilities.

Finance versus costs for teaching hospitals in Spain

In this paper we analyse the observed systematic differences incosts for teaching hospitals (THhenceforth) in Spain. Concernhas been voiced regarding the existence of a bias in thefinancing of TH s has been raised once prospective budgets arein the arena for hospital finance, and claims for adjusting totake into account the legitimate extra costs of teaching onhospital expenditure are well grounded. We focus on theestimation of the impact of teaching status on average cost. Weused a version of a multiproduct hospital cost function takinginto account some relevant factors from which to derive theobserved differences. We assume that the relationship betweenthe explanatory and the dependent variables follows a flexibleform for each of the explanatory variables. We also model theunderlying covariance structure of the data. We assumed twoqualitatively different sources of variation: random effects andserial correlation. Random variation refers to both general levelvariation (through the random intercept) and the variationspecifically related to teaching status. We postulate that theimpact of the random effects is predominant over the impact ofthe serial correlation effects. The model is estimated byrestricted maximum likelihood. Our results show that costs are 9%higher (15% in the case of median costs) in teaching than innon-teaching hospitals. That is, teaching status legitimatelyexplains no more than half of the observed difference in actualcosts. The impact on costs of the teaching factor depends on thenumber of residents, with an increase of 51.11% per resident forhospitals with fewer than 204 residents (third quartile of thenumber of residents) and 41.84% for hospitals with more than 204residents. In addition, the estimated dispersion is higher amongteaching hospitals. As a result, due to the considerable observedheterogeneity, results should be interpreted with caution. From apolicy making point of view, we conclude that since a higherrelative burden for medical training is under public hospitalcommand, an explicit adjustment to the extra costs that theteaching factor imposes on hospital finance is needed, beforehospital competition for inpatient services takes place.

Una exploración completa de los costes de servicio de residuos sólidos

La literatura económica sobre los servicios municipales de residuos sólidos en España es muy escasa, aun cuando estos servicios han sido objeto d'intensas reformas organizativas y regulatorias. En esta investigación se estudia su estructura de costes con el objetivo de explicar la variabilidad entre los municipios de los costes soportados por el servicio. Se determina una función de costes y se estima de forma paramétrica. Los resultados del análisis empírico permiten estudiar la existencia de economías de escala con el output, y el efecto de algunos factores directamente asociados con el servicio como el grado de residuos selectivos, la frecuencia de recogida o la existencia de instalaciones de depósito en el municipio. Además, se analiza el impacto sobre los costes de otros factores como la densidad de población, los niveles salariales, la estacionalidad y la forma de producción, pública o privada.

Una exploración completa de los costes de servicio de residuos sólidos

La literatura económica sobre los servicios municipales de residuos sólidos en España es muy escasa, aun cuando estos servicios han sido objeto d'intensas reformas organizativas y regulatorias. En esta investigación se estudia su estructura de costes con el objetivo de explicar la variabilidad entre los municipios de los costes soportados por el servicio. Se determina una función de costes y se estima de forma paramétrica. Los resultados del análisis empírico permiten estudiar la existencia de economías de escala con el output, y el efecto de algunos factores directamente asociados con el servicio como el grado de residuos selectivos, la frecuencia de recogida o la existencia de instalaciones de depósito en el municipio. Además, se analiza el impacto sobre los costes de otros factores como la densidad de población, los niveles salariales, la estacionalidad y la forma de producción, pública o privada.