Leonardo Lima Gomes

Government Supports in Public-Private Partnership Contracts: Metro Line 4 of the Sao Paulo Subway System

In November 2005, the state government of Sao Paulo, Brazil, announced the intention to bid a 30-year contract to build, operate, and explore passenger services for the Metro Line 4 of the Sao Paulo Metropolitan Subway System. Given the high risk of the project, to attract private investors the bid documents stipulated that the government would offer risk-mitigation mechanisms such as subsidy payments and a minimum demand guarantee (MDG). Because an MDG has option-like characteristics, the real-options approach is used to analyze the effect of these incentives on the value and the risk of the Metro Line 4 concession project, and their cost and risk to the government. The results indicate that the incentives proposed are effective in reducing the risk, and increase the net value of the project by 36% at a cost to the government of 5% of the total value of the project. Additionally, it is shown that for a given cost, the most effective risk-reduction mechanisms are the ones that include a higher portion of minimum demand guarantees relative to the subsidy payment. The approach developed can assist transportation authorities in designing optimal incentive mechanisms.

Flexibility and uncertainty in agribusiness projects: investing in a cogeneration plant

La generacion de energia de la biomasa se ha convertido en una fuente creciente de interes en vista de la creciente preocupacion sobre el posible agotamiento de los combustibles fosiles en todo el mundo. En este articulo nos fijamos en una planta productora de azucar y etanol en Brasil, que tiene tan bien una posibilidad de expansion como una opcion de agregar una unidad de cogeneracion que le permita la venta de energia excedente generada por la quema del bagazo de cana de azucar, mientras que la segunda opcion es dependiente de la primera. Fueron modelados los precios del azucar, etanol y electricidad, como procesos de reversion a la media geometrica y fue aplicado el enfoque de opciones reales para cuantificar esta flexibilidad en la gestion, ya que estas dos opciones tienen diferentes activos subyacentes. La opcion de expandir la produccion es una funcion del valor esperado de los precios de futuros de azucar y etanol, mientras que la opcion de invertir en una planta de cogeneracion dependera del precio futuro de la electricidad. Ambas decisiones se modelan como opciones americanas compuestas sobre sus activos subyacentes. El modelo se resuelve utilizando un arbol binomial recombinante para reversion sin censura a la media propuesta por Bastian-Pinto, Brandao y Hahn (2010) utilizando el software DPLTM. Los resultados indican que la flexibilidad de escoger el momento optimo para invertir en las dos opciones de expansion genera un valor significativo: la inversion en la unidad de cogeneracion anade un valor igual a la expansion de la produccion de azucar y etanol, y representan a 44% del VAN proyectado tradicional de

Incentivos governamentais em PPP: uma análise por opções reais

195,900,000. Se concluye que, dado que solo la mitad de las plantas de cana de azucar en Brasil tienen unidades de cogeneracion instaladas, y tambien dada la demanda cada vez mayor de fuentes limpias y renovables de energia, esto puede indicar que existe un potencial importante para inversiones y desarrollo de unidades de cogeneracion de bioelectricidad, asi como de adaptacion de las plantas mas viejas, y que los incentivos que el gobierno ha dado son una contribucion efectiva en este desarrollo.A geracao de energia a partir da biomassa tem se tornado uma fonte crescente de interesse em funcao das crescentes preocupacoes com a possivel exaustao das reservas de combustiveis fosseis mundiais. Neste artigo, analisamos uma planta de producao de acucar e etanol no Brasil, a qual possui tanto uma opcao de expansao quanto uma de agregar uma unidade de cogeracao, a qual permitiria a venda de energia excedente, gerada a partir da queima do bagaco da cana-de-acucar, e a segunda opcao e condicionada pela implementacao da primeira. Modelamos os precos de acucar, etanol e energia eletrica como processos de reversao a media geometrica e aplicamos a abordagem de opcoes reais para quantificar essas flexibilidades gerenciais, considerando que essas duas opcoes possuem diferentes ativos subjacentes. A opcao de expansao de producao e funcao do valor esperado dos precos futuros de acucar e etanol, enquanto a opcao de investir numa planta de cogeracao ira depender dos precos futuros de energia eletrica. Ambas as decisoes sao modeladas como opcoes americanas compostas sobre seus respectivos ativos subjacentes. O modelo e resolvido utilizando uma arvore binomial recombinante nao censurada para reversao a media proposta por Bastian-Pinto, Brandao e Hahn (2010) usando o software DPLTM. Os resultados indicam que a flexibilidade de escolha do momento otimo de investir em ambas as opcoes de expansao gera um valor significativo: o investimento na unidade de cogeracao agrega um valor equivalente ao valor da expansao de producao de acucar e etanol, e representam ate 44% do VPL tradicional de R

Electricity Distributor Load Forecasting with ARMA Models

195,9 milhoes do projeto. Concluimos que, dado que somente a metade das usinas de processamento de cana-de-acucar existentes hoje no Brasil tem unidades de cogeracao instaladas, e em razao tambem da sempre crescente demanda por fontes limpas e renovaveis de energia, isso pode indicar que existe um potencial significativo para investimento e desenvolvimento de unidades de cogeracao de bioeletricidade, assim como do retrofit de usinas mais antigas, e que os incentivos do governo vem sendo efetivos na contribuicao a esse desenvolvimento.

Um modelo de Investimento Sequencial com Restrição de Capacidade: Uma aplicação em Varejo

On November 2005 the State Government of Sao Paulo, Brazil, announced the intention to bid a contract to provide passenger services for the Line 4 of the Sao Paulo Metropolitan Subway System. In this article we use the real options approach to analyze the effect of the government guarantees provided in the contract on the value and the risk of the project, as well as the cost and the risk of these guarantees to the government. The results indicate that the incentives proposed are effective in reducing the risk and increase the net value of the Project by 36% at a cost to the State of only 5% of the total value of the project. Additionally, we show that for a given cost to the government, the most effective risk reduction mechanisms are the ones that include a higher portion of demand guarantees in relation to the investment subsidy.Em novembro de 2005, o Governo do Estado lancou edital de licitacao para servicos de transporte de pas- sageiros da Linha 4 do Metro de Sao Paulo. Neste tra- balho, utilizamos a metodologia de opcoes reais para modelar o impacto dos incentivos governamentais existentes no contrato de concessao sobre o valor do projeto, determinar o grau de reducao de risco obtido e o seu custo para o Estado. Os resultados indicam que estes incentivos sao eficazes em reduzir o risco do projeto e aumentam o seu resultado em 36%, a um custo para o Estado de 5% do valor total do projeto. Adicionalmente, analisamos tambem a relacao custo/ beneficio para o Estado de modelos alternativos de mitigacao de risco e mostramos que, sem aumentar o custo para o Governo, a eficacia desse mecanismo pode ser incrementada aumentando-se o peso da par- cela de garantia de demanda em relacao a parcela de contraprestacao. Abstract On November 2005 the State Government of Sao Paulo, Brazil, announced the intention to bid a contract to provide passenger services for the Line 4 of the Sao Paulo Metropolitan Subway System. In this article we use the real options approach to analyze the effect of the government guarantees provided in the contract on the value and the risk of the project, as well as the cost and the risk of these guarantees to the government. The results indicate that the incentives proposed are effective in reducing the risk and increase the net value of the Project by 36% at a cost to the State of only 5% of the total value of the project. Additionally, we show that for a given cost to the government, the most effective risk reduction mechanisms are the ones that include a higher portion of demand guarantees in relation to the investment subsidy.

APLICAÇÃO DE TÉCNICA DE REDUÇÃO DE VARIÂNCIA NO PRÊMIO DE OPÇÕES ASIÁTICAS DE ELETRICIDADE POR SIMULAÇÃO DE MONTE CARLO

The present work attempts to evaluate the advantages inherent to the use of exogenous variables highly correlated to the electric load, for the forecast of future demand. Here we utilize time series models of the auto-regressive moving average types incorporating seasonal treatment and exogenous variables. The details relevant to good modeling are presented and various different models are adjusted, including different combinations of load against the exogenous regressors IBC-Br and temperature. Considerations regarding non-stationary data such as different data generating processes (DGP) using trend or difference integration alternatives are investigated. In the end we demonstrate that predictions made using ARMA type models do not benefit from further sophistication in the form of exogenous variables due to the error inherent to the method itself, when applied to long term forecasts.

Electricity prices forecast analysis using the extreme value theory

OBJETIVO O objetivo deste trabalho e analisar como a flexibilidade gerencial para expandir um investimento sequencial em condicoes de incerteza e restricao de oferta afeta a decisao a respeito da estrategia otima da empresa, comparado a modelos onde o valor desta flexibilidade nao e capturado. METODOLOGIA Adota-se a metodologia das opcoes reais para realizar o aprecamento das flexibilidades de um projeto de investimento em uma loja de varejo com potencial para expansao para uma segunda loja. Considera-se ainda que existe um teto de oferta correspondente a capacidade de vendas de cada loja, que nao pode ser ultrapassada mesmo que haja demanda para tal. RESULTADOS E CONCLUSOES A analise realizada indicou que quando se considera o valor da opcao de expansao existente neste projeto, a estrategia otima de investimento se altera. Embora a analise tradicional recomende que apenas a primeira loja seja implantada neste caso, quando se considera as flexibilidades gerencias a recomendacao e de se investir na segunda loja num prazo de dois anos, dado que esta tem 97% de probabilidade de ser economicamente viavel. IMPLICACOES PRATICAS Decisoes de investimento de capital sao algumas das decisoes mais importantes na vida de uma empresa. No entanto, os metodos tradicionalmente utilizados para analisar a viabilidade financeira destes projetos nao incorpora o valor de eventuais flexibilidades gerencias que o projeto possa apresentar. Neste trabalho mostramos, atraves de um exemplo pratico, como o uso de modelos de precificacao de opcoes pode ser utilizado para determinar a estrategia otima de investimento de uma empresa. PALAVRAS-CHAVE Investimento Sequencial, Analise de Investimento, Restricao de Capacidade, Varejo, Opcoes Reais.   SEQUENTIAL INVESTMENT WITH CAPACITY CONSTRAINTS: AN APPLICATION TO RETAILING OBJECTIVE The objective of this work is to analyze how the flexibility to expand a sequential investment under uncertainty and supply constraint affects the decision making process regarding the optimal investment strategy of a firm, compared to models where the value of this flexibility is not captured. METHODOLOGY We use the real options approach to price the flexibilities embedded in a retail store investment project which has the potential to expand to a second store. We also assume there is a supply ceiling that corresponds to the sales capacity of each store, and which cannot be exceeded even if there is sufficient demand. RESULTS AND CONCLUSIONS The results suggest that when we consider the value of the option to expand to a second store, the optimal investment strategy changes. Although traditional valuation methods indicate that the investment should be made only in the first store, when the managerial flexibilities are taken into account the recommendation is to invest in the second store within two years, since it has a 97% probability of being economically feasible. PRACTICAL IMPLICATIONS Capital investment decisions are some of the most important decisions for a firm. However, traditional valuation methods fail to capture the value of any managerial flexibilities embedded in the project. In this article we show, by means of a practical example, how options pricing models can be used to determine the optimal investment strategy of a company. KEYWORDS Sequential Investment, Investment Analysis, Capacity Constraints, Retail, Real Options.

Non linear models and the load of an electricity distributor

As opcoes financeiras sao instrumentos derivativos utilizados na gestao de risco de mercado das empresas e investidores. O aprecamento das mesmas, segundo a literatura, se da por meio de diversas metodologias que podem se basear no desenvolvimento de expressoes analiticas, que fornecem solucoes fechadas para a determinacao dos precos, bem como no emprego de metodos numericos, tais como as arvores e as simulacoes. A proposta desse trabalho e simular o premio de uma opcao de compra europeia asiatica, com payoff calculado sobre a media aritmetica da trajetoria do preco do ativo-objeto (commodity eletricidade e preco por MWh - submercado sudeste) em diferentes cenarios de precos de exercicios e volatilidades. Nesta proposta, esta incluido o emprego das tecnicas de reducao de variância da amostra, utilizandose Variaveis Antiteticas e Variaveis de Controle, para corrigir erros de precisao decorrentes da simulacao de Monte Carlo.

ESTIMAÇÃO DO PRÊMIO DE OPÇÕES ASIÁTICAS POR MONTE CARLO E QUASI-MONTE CARLO

The present work attempts to evaluate the risk attached to electricity price forecasts. Initially, an analysis of prices series from different observation frequencies and, as expected, the volatility attenuation as a function of decreased observation frequency, for the same data, is observed. Next, a price forecast is made using a widely established and well used ARMA model. The distribution of residues of this forecast is modelled by a Gaussian curve and a generalised Pareto distribution, as well as its empirical distribution, following which the risk metrics VaR and CVaR are calculated. The Gaussian approximation shows to be appropriate for the estimation of forecast errors at low quantiles, up to 95%, for both daily and hourly data, but underestimates CVaR. The GPD distribution proves to be accurate and safe for the use of CVaR at any observation frequency, while it is introduced a novel GPD combination technique for the use of CVaR at extreme quantiles.

Governmental incentives in PPP: an analysis with real options

Purpose – The purpose of this study is to ascertain whether nonlinearities could be present in electricity loads observed in subtropical environments, where none or little heating is required, and whether threshold autoregressive (TAR)-type regime switching models could be advantageous in the modeling of those loads. Design/methodology/approach – The actual observed load of a Brazilian regional electricity distributor from January 2013 to August 2012 was modeled using a popularly employed ARMA model for reference, and smooth and non-smooth TAR transition (non-linear) models were used as non-linear regime switching models. Findings – Evidence of nonlinearities were found in the load series, and evidence was also found on the intrinsic resistance of this type of models to structural breaks in the data. Additionally, to reacting well to asymmetries in the data, these models avoid the use of exogenous variables. Altogether, this could prove to be a definite advantage of the use of such model alternatives. Res...