Working-class household consumption smoothing in interwar Britain

We examine the strategies interwar working-class British households used to “smooth” consumption over time and guard against negative contingencies such as illness, unemployment, and death. Newly discovered returns from the U.K. Ministry of Labour's 1937/38 Household Expenditure Survey are used to fully categorize expenditure smoothing via nineteen credit/savings vehicles. We find that households made extensive use of expenditure-smoothing devices. Families' reliance on expenditure-smoothing is shown to be inversely related to household income, while households also used these mechanisms more intensively during expenditure crisis phases of the family life cycle, especially the years immediately after new household formation.

Consumption smoothing in Latin America: an empirical assessment of present value models

The study aims to assess the empirical adherence of the permanent income theory and the consumption smoothing view in Latin America. Two present value models are considered, one describing household behavior and the other open economy macroeconomics. Following the methodology developed in Campbell and Schiller (1987), Bivariate Vector Autoregressions are estimated for the saving ratio and the real growth rate of income concerning the household behavior model and for the current account and the change in national cash ‡ow regarding the open economy model. The countries in the sample are considered separately in the estimation process (individual system estimation) as well as jointly (joint system estimation). Ordinary Least Squares (OLS) and Seemingly Unrelated Regressions (SURE) estimates of the coe¢cients are generated. Wald Tests are then conducted to verify if the VAR coe¢cient estimates are in conformity with those predicted by the theory. While the empirical results are sensitive to the estimation method and discount factors used, there is only weak evidence in favor of the permanent income theory and consumption smoothing view in the group of countries analyzed.

Aggregate dividends and consumption smoothing

We show that net equity payouts from the corporate sector play a crucial role in helping individuals manage their consumption path across the business cycle. In particular, we show that, as investors' desire to smooth consumption increases, optimal aggregate dividends become both more volatile and more counter-cyclical to help counterbalance pro-cyclical labor income. These findings are robust to whether or not agency conflicts exist in the economy.

Impact of seasonality-adjusted flexible microcredit on repayment and food consumption : experimental evidence from rural Bangladesh

The mismatch between credit repayments and income seasonality poses a challenge for microfinance institutions (MFIs) working in developing countries. For instance, in northern Bangladesh, income and consumption downfalls during the lean season after the transplanting of major paddy crops are a serious threat to a household's economy. Poor landless agricultural wage laborers suffer the most owing to this seasonality as they face difficulties in smoothing their consumption. However, in designing microcredit products, MFIs do not usually provide flexibility or seasonal adjustment during the lean season. This is mainly because MFIs are afraid that such flexibility might break the repayment discipline of borrowers, resulting in higher default rates. We thus conducted a randomized controlled trial in 2011-12 in northern Bangladesh to empirically test whether seasonality-adjusted flexible microcredit leads to an increase in repayment problems for MFIs as well as whether it can increase and stabilize consumption of borrower households. Our results suggest no statistically discernible difference among the treatment arms in case of default, overdue amount, or repayment frequency. On the other hand, we find no positive impact of repayment flexibility on immediate food consumption during the period of seasonality, except for in-kind full moratorium treatment group. After a year of initial intervention, however, we see positive changes in food intake during the lean season. Thus, our preliminary results are in favor of seasonality-adjusted flexible microcredit.

Tax evasion, inequality, and progressive taxes : a political economy perspective

The standard approach to tax compliance applies the economics-of-crime methodology pioneered by Becker (1968): in its first application, due to Allingham and Sandmo (1972) it models the behaviour of agents as a decision involving a choice of the extent of their income to report to tax authorities, given a certain institutional environment, represented by parameters such as the probability of detection and penalties in the event the agent is caught. While this basic framework yields important insights on tax compliance behavior, it has some critical limitations. Specifically, it indicates a level of compliance that is significantly below what is observed in the data. This thesis revisits the original framework with a view towards addressing this issue, and examining the political economy implications of tax evasion for progressivity in the tax structure. The approach followed involves building a macroeconomic, dynamic equilibrium model for the purpose of examining these issues, by using a step-wise model building procedure starting with some very simple variations of the basic Allingham and Sandmo construct, which are eventually integrated to a dynamic general equilibrium overlapping generations framework with heterogeneous agents. One of the variations involves incorporating the Allingham and Sandmo construct into a two-period model of a small open economy of the type originally attributed to Fisher (1930). A further variation of this simple construct involves allowing agents to initially decide whether to evade taxes or not. In the event they decide to evade, the agents then have to decide the extent of income or wealth they wish to under-report. We find that the ‘evade or not’ assumption has strikingly different and more realistic implications for the extent of evasion, and demonstrate that it is a more appropriate modeling strategy in the context of macroeconomic models, which are essentially dynamic in nature, and involve consumption smoothing across time and across various states of nature. Specifically, since deciding to undertake tax evasion impacts on the consumption smoothing ability of the agent by creating two states of nature in which the agent is ‘caught’ or ‘not caught’, there is a possibility that their utility under certainty, when they choose not to evade, is higher than the expected utility obtained when they choose to evade. Furthermore, the simple two-period model incorporating an ‘evade or not’ choice can be used to demonstrate some strikingly different political economy implications relative to its Allingham and Sandmo counterpart. In variations of the two models that allow for voting on the tax parameter, we find that agents typically choose to vote for a high degree of progressivity by choosing the highest available tax rate from the menu of choices available to them. There is, however, a small range of inequality levels for which agents in the ‘evade or not’ model vote for a relatively low value of the tax rate. The final steps in the model building procedure involve grafting the two-period models with a political economy choice into a dynamic overlapping generations setting with more general, non-linear tax schedules and a ‘cost-of evasion’ function that is increasing in the extent of evasion. Results based on numerical simulations of these models show further improvement in the model’s ability to match empirically plausible levels of tax evasion. In addition, the differences between the political economy implications of the ‘evade or not’ version of the model and its Allingham and Sandmo counterpart are now very striking; there is now a large range of values of the inequality parameter for which agents in the ‘evade or not’ model vote for a low degree of progressivity. This is because, in the ‘evade or not’ version of the model, low values of the tax rate encourages a large number of agents to choose the ‘not-evade’ option, so that the redistributive mechanism is more ‘efficient’ relative to the situations in which tax rates are high. Some further implications of the models of this thesis relate to whether variations in the level of inequality, and parameters such as the probability of detection and penalties for tax evasion matter for the political economy results. We find that (i) the political economy outcomes for the tax rate are quite insensitive to changes in inequality, and (ii) the voting outcomes change in non-monotonic ways in response to changes in the probability of detection and penalty rates. Specifically, the model suggests that changes in inequality should not matter, although the political outcome for the tax rate for a given level of inequality is conditional on whether there is a large or small or large extent of evasion in the economy. We conclude that further theoretical research into macroeconomic models of tax evasion is required to identify the structural relationships underpinning the link between inequality and redistribution in the presence of tax evasion. The models of this thesis provide a necessary first step in that direction.

The bioeconomics of nutritional poverty and child labour

This paper provides a bio-economic foundation of fertility and child labor. Drawing on the clinical and physiological literature, the model highlights the interaction between work efforts of adults and children, their subsistence consumption, and fertility. The subsistence consumption requirements are endogenous to physical efforts. Parents engaged in physically demanding occupations (e.g. non-mechanized agriculture) are likely to suffer from energy deficiency, leading to reduced future work-capacity. Consumption smoothing occurs through bearing a large number of children who provide income support as adults. Although net cost of an additional child is positive, the cost is balanced by the additional income accruing though child employment. In contrast, parents in low-physical effort occupations are less likely to su¤er from nutritional deficiency, and thus tend to have lower fertility and child labor.

Non-Commitment and Savings in Dynamic Risk-Sharing Contracts

We characterize the solution to a model of consumption smoothing using financing under non-commitment and savings. We show that, under certain conditions, these two different instruments complement each other perfectly. If the rate of time preference is equal to the interest rate on savings, perfect smoothing can be achieved in finite time. We also show that, when random revenues are generated by periodic investments in capital through a concave production function, the level of smoothing achieved through financial contracts can influence the productive investment efficiency. As long as financial contracts cannot achieve perfect smoothing, productive investment will be used as a complementary smoothing device.

Essais sur les frictions financières dans les modèles d'équilibre général dynamique

Cette thèse examine les effets des imperfections des marchés financiers sur la macroéconomie. Plus particulièrement, elle se penche sur les conséquences de la faillite dans les contrats financiers dans une perspective d'équilibre général dynamique. Le premier papier construit un modèle qui utilise l'avantage comparatif des banques dans la gestion des situations de détresse financière pour expliquer le choix des firmes entre les prêts bancaires et les prêts du marché financier. Le modèle réussit à expliquer pourquoi les firmes plus petites préfèrent le financement bancaire et pourquoi les prêts bancaires sont plus répandus en Europe. Le premier fait est expliqué par le lien négatif entre la valeur nette de l'entreprise et la probabilité de faire faillite. Le deuxième fait s'explique par le coût fixe d'émission de bons plus élevé en Europe. Le deuxième papier examine l'interaction entre les contraintes de financement affectant les ménages et les firmes. Une interaction positive pourrait amplifier et augmenter la persistance de l'effet d'un choc agrégé sur l'économie. Je construis un nouveau modèle qui contient des primes de financement externes pour les firmes et les ménages. Dans le modèle de base avec prix et salaires flexibles, j'obtiens une faible interaction négative entre les coûts de financement des firmes et des ménages. Le facteur clé qui explique ce résultat est l'effet du changement contre cyclique du coût de financement des ménages sur leur offre de travail et leur demande de prêts. Dans une période d'expansion, cet effet augmente les taux d'intérêt, réduit l'investissement et augmente le coût de financement des entreprises. Le troisième papier ajoute les contraintes de financement des banques dans un modèle macroéconomiques avec des prêts hypothécaires et des fluctuations dans les prix de l'immobilier. Les banques dans le modèle ne peuvent pas complètement diversifier leurs prêts, ce qui génère un lien entre les risques de faillite des ménages et des banques. Il y a deux effets contraires des cycles économiques qui affectent la prime de financement externe de la banque. Premièrement, il y a un lien positif entre le risque de faillite des banques et des emprunteurs qui contribue à rendre le coût de financement externe des banques contre cyclique. Deuxiément, le lissage de la consommation par les ménages rend la proportion de financement externe des banques pro cyclique, ce qui tend à rendre le coût de financement bancaire pro cyclique. En combinant ces deux effets, le modèle peut reproduire des profits bancaires et des ratios d'endettement bancaires pro cycliques comme dans les données, mais pour des chocs non-financiers les frictions de financement bancaire dans le modèle n'ont pas un effet quantitativement significatif sur les principales variables agrégées comme la consommation ou l'investissement.

Essays in macro finance and monetary economics

Les questions abordées dans les deux premiers articles de ma thèse cherchent à comprendre les facteurs économiques qui affectent la structure à terme des taux d'intérêt et la prime de risque. Je construis des modèles non linéaires d'équilibre général en y intégrant des obligations de différentes échéances. Spécifiquement, le premier article a pour objectif de comprendre la relation entre les facteurs macroéconomiques et le niveau de prime de risque dans un cadre Néo-keynésien d'équilibre général avec incertitude. L'incertitude dans le modèle provient de trois sources : les chocs de productivité, les chocs monétaires et les chocs de préférences. Le modèle comporte deux types de rigidités réelles à savoir la formation des habitudes dans les préférences et les coûts d'ajustement du stock de capital. Le modèle est résolu par la méthode des perturbations à l'ordre deux et calibré à l'économie américaine. Puisque la prime de risque est par nature une compensation pour le risque, l'approximation d'ordre deux implique que la prime de risque est une combinaison linéaire des volatilités des trois chocs. Les résultats montrent qu'avec les paramètres calibrés, les chocs réels (productivité et préférences) jouent un rôle plus important dans la détermination du niveau de la prime de risque relativement aux chocs monétaires. Je montre que contrairement aux travaux précédents (dans lesquels le capital de production est fixe), l'effet du paramètre de la formation des habitudes sur la prime de risque dépend du degré des coûts d'ajustement du capital. Lorsque les coûts d'ajustement du capital sont élevés au point que le stock de capital est fixe à l'équilibre, une augmentation du paramètre de formation des habitudes entraine une augmentation de la prime de risque. Par contre, lorsque les agents peuvent librement ajuster le stock de capital sans coûts, l'effet du paramètre de la formation des habitudes sur la prime de risque est négligeable. Ce résultat s'explique par le fait que lorsque le stock de capital peut être ajusté sans coûts, cela ouvre un canal additionnel de lissage de consommation pour les agents. Par conséquent, l'effet de la formation des habitudes sur la prime de risque est amoindri. En outre, les résultats montrent que la façon dont la banque centrale conduit sa politique monétaire a un effet sur la prime de risque. Plus la banque centrale est agressive vis-à-vis de l'inflation, plus la prime de risque diminue et vice versa. Cela est due au fait que lorsque la banque centrale combat l'inflation cela entraine une baisse de la variance de l'inflation. Par suite, la prime de risque due au risque d'inflation diminue. Dans le deuxième article, je fais une extension du premier article en utilisant des préférences récursives de type Epstein -- Zin et en permettant aux volatilités conditionnelles des chocs de varier avec le temps. L'emploi de ce cadre est motivé par deux raisons. D'abord des études récentes (Doh, 2010, Rudebusch and Swanson, 2012) ont montré que ces préférences sont appropriées pour l'analyse du prix des actifs dans les modèles d'équilibre général. Ensuite, l'hétéroscedasticité est une caractéristique courante des données économiques et financières. Cela implique que contrairement au premier article, l'incertitude varie dans le temps. Le cadre dans cet article est donc plus général et plus réaliste que celui du premier article. L'objectif principal de cet article est d'examiner l'impact des chocs de volatilités conditionnelles sur le niveau et la dynamique des taux d'intérêt et de la prime de risque. Puisque la prime de risque est constante a l'approximation d'ordre deux, le modèle est résolu par la méthode des perturbations avec une approximation d'ordre trois. Ainsi on obtient une prime de risque qui varie dans le temps. L'avantage d'introduire des chocs de volatilités conditionnelles est que cela induit des variables d'état supplémentaires qui apportent une contribution additionnelle à la dynamique de la prime de risque. Je montre que l'approximation d'ordre trois implique que les primes de risque ont une représentation de type ARCH-M (Autoregressive Conditional Heteroscedasticty in Mean) comme celui introduit par Engle, Lilien et Robins (1987). La différence est que dans ce modèle les paramètres sont structurels et les volatilités sont des volatilités conditionnelles de chocs économiques et non celles des variables elles-mêmes. J'estime les paramètres du modèle par la méthode des moments simulés (SMM) en utilisant des données de l'économie américaine. Les résultats de l'estimation montrent qu'il y a une évidence de volatilité stochastique dans les trois chocs. De plus, la contribution des volatilités conditionnelles des chocs au niveau et à la dynamique de la prime de risque est significative. En particulier, les effets des volatilités conditionnelles des chocs de productivité et de préférences sont significatifs. La volatilité conditionnelle du choc de productivité contribue positivement aux moyennes et aux écart-types des primes de risque. Ces contributions varient avec la maturité des bonds. La volatilité conditionnelle du choc de préférences quant à elle contribue négativement aux moyennes et positivement aux variances des primes de risque. Quant au choc de volatilité de la politique monétaire, son impact sur les primes de risque est négligeable. Le troisième article (coécrit avec Eric Schaling, Alain Kabundi, révisé et resoumis au journal of Economic Modelling) traite de l'hétérogénéité dans la formation des attentes d'inflation de divers groupes économiques et de leur impact sur la politique monétaire en Afrique du sud. La question principale est d'examiner si différents groupes d'agents économiques forment leurs attentes d'inflation de la même façon et s'ils perçoivent de la même façon la politique monétaire de la banque centrale (South African Reserve Bank). Ainsi on spécifie un modèle de prédiction d'inflation qui nous permet de tester l'arrimage des attentes d'inflation à la bande d'inflation cible (3% - 6%) de la banque centrale. Les données utilisées sont des données d'enquête réalisée par la banque centrale auprès de trois groupes d'agents : les analystes financiers, les firmes et les syndicats. On exploite donc la structure de panel des données pour tester l'hétérogénéité dans les attentes d'inflation et déduire leur perception de la politique monétaire. Les résultats montrent qu'il y a évidence d'hétérogénéité dans la manière dont les différents groupes forment leurs attentes. Les attentes des analystes financiers sont arrimées à la bande d'inflation cible alors que celles des firmes et des syndicats ne sont pas arrimées. En effet, les firmes et les syndicats accordent un poids significatif à l'inflation retardée d'une période et leurs prédictions varient avec l'inflation réalisée (retardée). Ce qui dénote un manque de crédibilité parfaite de la banque centrale au vu de ces agents.

Seguros de desempleo: revisión de literatura y propuesta para Colombia

En este artículo se estudia la posibilidad de introducir seguros de desempleo en Colombia. En una primera parte, se propone una revisión de literatura de los seguros de desempleo en la cual se exponen las ventajas generadas por una cobertura contra este riesgo, así como sus inconvenientes. En una segunda parte, se estudian varios escenarios para introducir seguros de desempleo en Colombia. Después de haber presentado el contexto del mercado laboral y de las normas que lo vigilan, se proponen varios diseños que abordan la gestión y la administración del riesgo de desempleo en Colombia. Igualmente se presentan algunas consideraciones teóricas para la valoración del costo del aseguramiento, las cuales incorporan los efectos del riesgo moral sobre la duración y la incidencia del desempleo.

¿Existe una trampa de pobreza en el sector rural en Colombia?

A diferencia de la generalidad de trabajos sobre la pobreza rural en Colombia, este estudio emplea un enfoque de activos para indagar acerca de los determinantes de la pobreza rural. En particular se examinan la existencia de no convexidades locales en el proceso de generación de ingresos, el grado de concentración de los hogares en ciertos rangos de acumulación de activos y la presencia de retornos marginales diferenciados a los activos. Con base en esto se proporciona evidencia prima facie acerca de la existencia de una trampa de pobreza en el sector rural, abriendo una línea promisoria de investigación sobre el tema, que puede contribuir de forma importante a su comprensión y a un mejor diseño de política social y sectorial.

Economic shocks and crime: evidence from the crash of ponzi schemes

In November 2008, Colombian authorities dismantled a network of Ponzi schemes, making hundreds of thousands of investors lose tens of millions of dollars throughout the country. Using original data on the geographical incidence of the Ponzi schemes, this paper estimates the impact of their break down on crime. We find that the crash of Ponzi schemes differentially exacerbated crime in affected districts. Confirming the intuition of the standard economic model of crime, this effect is only present in places with relatively weak judicial and law enforcement institutions, and with little access to consumption smoothing mechanisms such as microcredit. In addition, we show that, with the exception of economically-motivated felonies such as robbery, violent crime is not affected by the negative shock.

The life-cycle effects of social security in a model with housing and endogenous benefits

This article develops a life-cycle general equilibrium model with heterogeneous agents who make choices of nondurables consumption, investment in homeowned housing and labour supply. Agents retire from an specific age and receive Social Security benefits which are dependant on average past earnings. The model is calibrated, numerically solved and is able to match stylized U.S. aggregate statistics and to generate average life-cycle profiles of its decision variables consistent with data and literature. We also conduct an exercise of complete elimination of the Social Security system and compare its results with the benchmark economy. The results enable us to emphasize the importance of endogenous labour supply and benefits for agents' consumption-smoothing behaviour.

Brazil's middle classes

This paper discusses the Brazilian middle class, its definition, evolution, profile, attitudes and durability. It describes the methodology that uses per capita household income derived from household surveys to determine economic classes. It gauges their respective aggregate trends and gauges individual income risks using longitudinal data. An income-based approach is only the beginning. This initial approach is integrated with subjective data to measure expectations and attitudes of different economic classes combined with a structural approach that takes into account the roles played by human, physical and social capital in the production factors, in terms of income generation and temporal allocation of resources. In all cases, income is the chosen numeraire by which all dimensions analyzed are projected. In the end of the article, all forms of measurement proposed – current income, consumption smoothing (permanent income), productive assets and subjective aspects – are combined to discuss the design of public policies aimed at the Brazilian middle classes.

A swarm intelligence approach based on coupled oscillators: an application in demand side management with photovoltaic distributed generation

Esta Tesis aborda los problemas de eficiencia de las redes eléctrica desde el punto de vista del consumo. En particular, dicha eficiencia es mejorada mediante el suavizado de la curva de consumo agregado. Este objetivo de suavizado de consumo implica dos grandes mejoras en el uso de las redes eléctricas: i) a corto plazo, un mejor uso de la infraestructura existente y ii) a largo plazo, la reducción de la infraestructura necesaria para suplir las mismas necesidades energéticas. Además, esta Tesis se enfrenta a un nuevo paradigma energético, donde la presencia de generación distribuida está muy extendida en las redes eléctricas, en particular, la generación fotovoltaica (FV). Este tipo de fuente energética afecta al funcionamiento de la red, incrementando su variabilidad. Esto implica que altas tasas de penetración de electricidad de origen fotovoltaico es perjudicial para la estabilidad de la red eléctrica. Esta Tesis trata de suavizar la curva de consumo agregado considerando esta fuente energética. Por lo tanto, no sólo se mejora la eficiencia de la red eléctrica, sino que también puede ser aumentada la penetración de electricidad de origen fotovoltaico en la red. Esta propuesta conlleva grandes beneficios en los campos económicos, social y ambiental. Las acciones que influyen en el modo en que los consumidores hacen uso de la electricidad con el objetivo producir un ahorro energético o un aumento de eficiencia son llamadas Gestión de la Demanda Eléctrica (GDE). Esta Tesis propone dos algoritmos de GDE diferentes para cumplir con el objetivo de suavizado de la curva de consumo agregado. La diferencia entre ambos algoritmos de GDE reside en el marco en el cual estos tienen lugar: el marco local y el marco de red. Dependiendo de este marco de GDE, el objetivo energético y la forma en la que se alcanza este objetivo son diferentes. En el marco local, el algoritmo de GDE sólo usa información local. Este no tiene en cuenta a otros consumidores o a la curva de consumo agregado de la red eléctrica. Aunque esta afirmación pueda diferir de la definición general de GDE, esta vuelve a tomar sentido en instalaciones locales equipadas con Recursos Energéticos Distribuidos (REDs). En este caso, la GDE está enfocada en la maximización del uso de la energía local, reduciéndose la dependencia con la red. El algoritmo de GDE propuesto mejora significativamente el auto-consumo del generador FV local. Experimentos simulados y reales muestran que el auto-consumo es una importante estrategia de gestión energética, reduciendo el transporte de electricidad y alentando al usuario a controlar su comportamiento energético. Sin embargo, a pesar de todas las ventajas del aumento de auto-consumo, éstas no contribuyen al suavizado del consumo agregado. Se han estudiado los efectos de las instalaciones locales en la red eléctrica cuando el algoritmo de GDE está enfocado en el aumento del auto-consumo. Este enfoque puede tener efectos no deseados, incrementando la variabilidad en el consumo agregado en vez de reducirlo. Este efecto se produce porque el algoritmo de GDE sólo considera variables locales en el marco local. Los resultados sugieren que se requiere una coordinación entre las instalaciones. A través de esta coordinación, el consumo debe ser modificado teniendo en cuenta otros elementos de la red y buscando el suavizado del consumo agregado. En el marco de la red, el algoritmo de GDE tiene en cuenta tanto información local como de la red eléctrica. En esta Tesis se ha desarrollado un algoritmo autoorganizado para controlar el consumo de la red eléctrica de manera distribuida. El objetivo de este algoritmo es el suavizado del consumo agregado, como en las implementaciones clásicas de GDE. El enfoque distribuido significa que la GDE se realiza desde el lado de los consumidores sin seguir órdenes directas emitidas por una entidad central. Por lo tanto, esta Tesis propone una estructura de gestión paralela en lugar de una jerárquica como en las redes eléctricas clásicas. Esto implica que se requiere un mecanismo de coordinación entre instalaciones. Esta Tesis pretende minimizar la cantidad de información necesaria para esta coordinación. Para lograr este objetivo, se han utilizado dos técnicas de coordinación colectiva: osciladores acoplados e inteligencia de enjambre. La combinación de estas técnicas para llevar a cabo la coordinación de un sistema con las características de la red eléctrica es en sí mismo un enfoque novedoso. Por lo tanto, este objetivo de coordinación no es sólo una contribución en el campo de la gestión energética, sino también en el campo de los sistemas colectivos. Los resultados muestran que el algoritmo de GDE propuesto reduce la diferencia entre máximos y mínimos de la red eléctrica en proporción a la cantidad de energía controlada por el algoritmo. Por lo tanto, conforme mayor es la cantidad de energía controlada por el algoritmo, mayor es la mejora de eficiencia en la red eléctrica. Además de las ventajas resultantes del suavizado del consumo agregado, otras ventajas surgen de la solución distribuida seguida en esta Tesis. Estas ventajas se resumen en las siguientes características del algoritmo de GDE propuesto: • Robustez: en un sistema centralizado, un fallo o rotura del nodo central provoca un mal funcionamiento de todo el sistema. La gestión de una red desde un punto de vista distribuido implica que no existe un nodo de control central. Un fallo en cualquier instalación no afecta el funcionamiento global de la red. • Privacidad de datos: el uso de una topología distribuida causa de que no hay un nodo central con información sensible de todos los consumidores. Esta Tesis va más allá y el algoritmo propuesto de GDE no utiliza información específica acerca de los comportamientos de los consumidores, siendo la coordinación entre las instalaciones completamente anónimos. • Escalabilidad: el algoritmo propuesto de GDE opera con cualquier número de instalaciones. Esto implica que se permite la incorporación de nuevas instalaciones sin afectar a su funcionamiento. • Bajo coste: el algoritmo de GDE propuesto se adapta a las redes actuales sin requisitos topológicos. Además, todas las instalaciones calculan su propia gestión con un bajo requerimiento computacional. Por lo tanto, no se requiere un nodo central con un alto poder de cómputo. • Rápido despliegue: las características de escalabilidad y bajo coste de los algoritmos de GDE propuestos permiten una implementación rápida. No se requiere una planificación compleja para el despliegue de este sistema. ABSTRACT This Thesis addresses the efficiency problems of the electrical grids from the consumption point of view. In particular, such efficiency is improved by means of the aggregated consumption smoothing. This objective of consumption smoothing entails two major improvements in the use of electrical grids: i) in the short term, a better use of the existing infrastructure and ii) in long term, the reduction of the required infrastructure to supply the same energy needs. In addition, this Thesis faces a new energy paradigm, where the presence of distributed generation is widespread over the electrical grids, in particular, the Photovoltaic (PV) generation. This kind of energy source affects to the operation of the grid by increasing its variability. This implies that a high penetration rate of photovoltaic electricity is pernicious for the electrical grid stability. This Thesis seeks to smooth the aggregated consumption considering this energy source. Therefore, not only the efficiency of the electrical grid is improved, but also the penetration of photovoltaic electricity into the grid can be increased. This proposal brings great benefits in the economic, social and environmental fields. The actions that influence the way that consumers use electricity in order to achieve energy savings or higher efficiency in energy use are called Demand-Side Management (DSM). This Thesis proposes two different DSM algorithms to meet the aggregated consumption smoothing objective. The difference between both DSM algorithms lie in the framework in which they take place: the local framework and the grid framework. Depending on the DSM framework, the energy goal and the procedure to reach this goal are different. In the local framework, the DSM algorithm only uses local information. It does not take into account other consumers or the aggregated consumption of the electrical grid. Although this statement may differ from the general definition of DSM, it makes sense in local facilities equipped with Distributed Energy Resources (DERs). In this case, the DSM is focused on the maximization of the local energy use, reducing the grid dependence. The proposed DSM algorithm significantly improves the self-consumption of the local PV generator. Simulated and real experiments show that self-consumption serves as an important energy management strategy, reducing the electricity transport and encouraging the user to control his energy behavior. However, despite all the advantages of the self-consumption increase, they do not contribute to the smooth of the aggregated consumption. The effects of the local facilities on the electrical grid are studied when the DSM algorithm is focused on self-consumption maximization. This approach may have undesirable effects, increasing the variability in the aggregated consumption instead of reducing it. This effect occurs because the algorithm only considers local variables in the local framework. The results suggest that coordination between these facilities is required. Through this coordination, the consumption should be modified by taking into account other elements of the grid and seeking for an aggregated consumption smoothing. In the grid framework, the DSM algorithm takes into account both local and grid information. This Thesis develops a self-organized algorithm to manage the consumption of an electrical grid in a distributed way. The goal of this algorithm is the aggregated consumption smoothing, as the classical DSM implementations. The distributed approach means that the DSM is performed from the consumers side without following direct commands issued by a central entity. Therefore, this Thesis proposes a parallel management structure rather than a hierarchical one as in the classical electrical grids. This implies that a coordination mechanism between facilities is required. This Thesis seeks for minimizing the amount of information necessary for this coordination. To achieve this objective, two collective coordination techniques have been used: coupled oscillators and swarm intelligence. The combination of these techniques to perform the coordination of a system with the characteristics of the electric grid is itself a novel approach. Therefore, this coordination objective is not only a contribution in the energy management field, but in the collective systems too. Results show that the proposed DSM algorithm reduces the difference between the maximums and minimums of the electrical grid proportionally to the amount of energy controlled by the system. Thus, the greater the amount of energy controlled by the algorithm, the greater the improvement of the efficiency of the electrical grid. In addition to the advantages resulting from the smoothing of the aggregated consumption, other advantages arise from the distributed approach followed in this Thesis. These advantages are summarized in the following features of the proposed DSM algorithm: • Robustness: in a centralized system, a failure or breakage of the central node causes a malfunction of the whole system. The management of a grid from a distributed point of view implies that there is not a central control node. A failure in any facility does not affect the overall operation of the grid. • Data privacy: the use of a distributed topology causes that there is not a central node with sensitive information of all consumers. This Thesis goes a step further and the proposed DSM algorithm does not use specific information about the consumer behaviors, being the coordination between facilities completely anonymous. • Scalability: the proposed DSM algorithm operates with any number of facilities. This implies that it allows the incorporation of new facilities without affecting its operation. • Low cost: the proposed DSM algorithm adapts to the current grids without any topological requirements. In addition, every facility calculates its own management with low computational requirements. Thus, a central computational node with a high computational power is not required. • Quick deployment: the scalability and low cost features of the proposed DSM algorithms allow a quick deployment. A complex schedule of the deployment of this system is not required.