Bernardo Alves FurtadoInstituto de Pesquisa Econômica Aplicada - IPEA · Diretoria de Estudos e Políticas Setoriais de Inovação, Regulação e Infraestrutura
Bernardo Alves Furtado
PhD
Modeling public policies with agent-based models. Urban economics. Housing. Spatial Analysis.
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Introduction
Tenured researcher @ government think-tank, CNPq (2014--2023), complex modeler interested, data fan, Python modeler, PhD. Background in urban analysis, economics, geography.
From twitter.com/furtadobb
Personal site: https://sites.google.com/view/bernardo-alves-furtado
Additional affiliations
June 2015 - present
March 2013 - June 2015
June 2008 - June 2009
Education
May 2008 - July 2009
January 2005 - July 2009
February 2000 - June 2003
Publications
Publications (139)
Complex Systems can be defined in a broad manner and embrace concepts from different fields of science, from physics to biology, to computing and social sci-ences. Mainly, the definition includes nonlinear dynamical systems that contain large number of interactions among the parts. These systems learn, evolve, and adapt, generating emergent non-det...
The range of application of methodologies of complexity science, interdisciplinary by nature, has spread even more broadly across disciplines after the dawn of this century. Specifically, applications to public policy and corporate strategies have proliferated in tandem. This paper reviews the most used complex systems methodologies with an emphasi...
Policymakers' role in decision making on alternative policies is facing restricted budgets and an uncertain future. The need to decide on priorities and handle effects across policies has made their task even more difficult. For instance, housing policies involve heterogeneous characteristics of the properties themselves and the intricacy of housin...
Public Policies are not intrinsically positive or negative. Rather, policies provide varying levels of effects across different recipients. Methodologically, computational modeling enables the application of a combination of multiple influences on empirical data, thus allowing for heterogeneous response to policies. We use a random forest machine l...
The paper exploits a simulation environment to compare "ex-ante" policy instruments. We create a progressive score to contrast six single and mixed instruments. The multiple simulation runs produce results for distinct instruments, cities, and goals. The outputs of the simulation provides a counterfactual arena where we explore public investment tr...
Este estudo consiste em uma análise exploratória do instrumento da Política Nacional do Meio Ambiente (PNMA) Cadastro Técnico Federal Ambiental de Atividades Potencialmente Poluidoras e/ou Utilizadoras de Recursos Ambientais (CTF/APP) e do Relatório de Atividades Potencialmente Poluidoras e Utilizadoras de Recursos Ambientais (RAPP), propondo recom...
Este artigo apresenta uma alternativa para a regionalização da matriz de insumo-produto, permitindo análises econômicas detalhadas em diferentes escalas, ao considerar as especificidades produtivas de cada região. Decompondo a matriz de coeficientes técnicos em submatrizes flexíveis, é possível representar as necessidades de insumos dos setores reg...
This paper demonstrates how an open-source agent-based model (ABM) serves as a mechanistic and counterfactual approach to causality. We aim to assess how interventions in social welfare and housing impact production and inequality across diverse cities. Our study verifies that the ABM adheres to the parallel trend hypothesis and fulfills essential...
This paper explores the use of social simulation with an open source agent-based model (ABM) as a mechanistic and counterfactual approach to causality and policy comparison. We argue that ABMs can explicitly capture both the dynamics of the factual and the counter-factual scenarios. In addition to discussing the relevant literature, we simulate ide...
This study develops an agent-based model of urban transition, U-TRANS, with coupled housing and labour markets to simulate the transition of a city during a major industrial shift. We propose a dynamic, bottom-up framework incorporating the key interacting factors and micro mechanisms that drive the transition paths of cities. Using U-TRANS, we sim...
This chapter describes, justifies, presents the pros and cons of and illustrates the use of simulation modeling as a handy, cost-effective and agile tool for policymakers. Simulation modeling is flexible enough to accommodate different levels of detail, precision and time frameworks. It also serves the purpose of a concrete communication platform t...
This book describes the evolution of PolicySpace2, a computer simulation and platform of
public policy evaluation. The text brings details of the underlying methodology – agent-based modeling (ABM) – from the theory that supports the analysis of policies and the real
estate market to the construction of the computational model. It also presents the...
Este trabalho apresenta, detalha e justifica o modelo denominado PolicySpace2, realiza sua validação e demonstra algumas análises de políticas públicas e seus resultados. O modelo conta com processos decisórios de trabalhadores e suas famílias e firmas em um contexto empírico e espacial a partir de dados de 2010, para as 46 Áreas de Concentração de...
Este trabalho apresenta, detalha e justifica o modelo denominado PolicySpace2, realiza sua validação e demonstra algumas análises de políticas públicas e seus resultados. O modelo conta com processos decisórios de trabalhadores e suas famílias e firmas em um contexto empírico e espacial a partir de dados de 2010, para as 46 Áreas de Concentração de...
Este trabalho apresenta, detalha e justifica o modelo denominado PolicySpace2, realiza sua validação e demonstra algumas análises de políticas públicas e seus resultados. O modelo conta com processos decisórios de trabalhadores e suas famílias e firmas em um contexto empírico e espacial a partir de dados de 2010, para as 46 Áreas de Concentração de...
Este trabalho apresenta, detalha e justifica o modelo denominado PolicySpace2, realiza sua validação e demonstra algumas análises de políticas públicas e seus resultados. O modelo conta com processos decisórios de trabalhadores e suas famílias e firmas em um contexto empírico e espacial a partir de dados de 2010, para as 46 Áreas de Concentração de...
Este trabalho apresenta, detalha e justifica o modelo denominado PolicySpace2, realiza sua validação e demonstra algumas análises de políticas públicas e seus resultados. O modelo conta com processos decisórios de trabalhadores e suas famílias e firmas em um contexto empírico e espacial a partir de dados de 2010, para as 46 Áreas de Concentração de...
Este trabalho apresenta, detalha e justifica o modelo denominado PolicySpace2, realiza sua validação e demonstra algumas análises de políticas públicas e seus resultados. O modelo conta com processos decisórios de trabalhadores e suas famílias e firmas em um contexto empírico e espacial a partir de dados de 2010, para as 46 Áreas de Concentração de...
Este trabalho apresenta, detalha e justifica o modelo denominado PolicySpace2, realiza sua validação e demonstra algumas análises de políticas públicas e seus resultados. O modelo conta com processos decisórios de trabalhadores e suas famílias e firmas em um contexto empírico e espacial a partir de dados de 2010, para as 46 Áreas de Concentração de...
Analisa o papel do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) no financiamento do futuro no Brasil. Em todos os países do mundo, o crescimento econômico e os ganhos de produtividade necessários para crescer mais aceleradamente estão fortemente associados ao financiamento de longo prazo, em especial ao financiamento da infraestrutu...
O objetivo deste capítulo é apresentar algumas das inúmeras possibilidades da
utilização de simulações computacionais em apoio à tomada de decisão de políticas
públicas.
O uso de evidências como subsídio à atuação governamental não é tema novo no debate sobre a produção e legitimação da ação do Estado. Nas últimas décadas, no entanto, o movimento das políticas públicas baseadas em evidências (PPBEs) tem intensificado a defesa de que mais e melhores evidências sejam produzidas como instrumentos capazes de orientar a...
PolicySpace2 é um modelo computacional, primordialmente
endógeno, empírico, dinâmico e espacial, que inclui financiamento imobiliário,
construção civil, arrecadação e distribuição de impostos, mercados de trabalho, de
bens e serviços e imobiliário para regiões metropolitanas brasileiras. A plataforma
permite compreender mecanismos do mercado imobil...
This paper presents an agent-based model that simulates the dynamic process of urban transition in major socioeconomic shocks. The model features the coupled housing and labour markets in heterogeneous neighbourhoods in a city that is going through a major transition in the industrial structure. We consider a scenario where the old or traditional i...
Policymakers decide on alternative policies facing restricted budgets and uncertain future. Designing public policies is further difficult due to the need to decide on priorities and handle effects across policies. Housing policies, specifically, involve heterogeneous characteristics of properties themselves and the intricacy of housing markets and...
Violence against women occurs predominantly in the family and domestic context. The COVID-19 pandemic has led Brazil to recommend and at times, impose social distancing, with the partial closure of economic activities, schools, and restrictions on events and public services. Preliminary evidence shows that intense coexistence increases domestic vio...
A violência contra a mulher ocorre predominantemente no contexto familiar e doméstico. A pandemia de Covid-19 (Sars-COV-2) levou o Brasil a recomendar e, por vezes, impor o distanciamento social, com fechamento parcial de atividades econômicas, escolas e restrições de eventos e serviços públicos. Com isso, houve intensificação da presença das famíl...
Violence against women occurs predominantly in the family and domestic context. The COVID-19 pandemic led Brazil to recommend and, at times, impose social distancing, with the partial closure of economic activities, schools, and restrictions on events and public services. Preliminary evidence shows that intense coexistence increases domestic violen...
Esta Nota Técnica descreve o processo computacional de geração de indivíduos e famílias artificiais, a partir de dados do censo demográfico de 2010. As famílias geradas podem ser utilizadas em processos de simulação e modelagem mantendo a proporção e os detalhes da população de interesse, sem necessidade de manipulação direta dos dados do Instituto...
Real estate markets are subject to dynamic, ever-changing influences from location, amenities and neighborhoods; regulation, zoning and population changes; but also – macroeconomic variables, such as interest rates, inflation and economic cycles. The decision to buy or rent a durable, financially significant asset is a difficult one for both expert...
Duas propostas legislativas sobre criação e emancipação de municípios foram vetadas integralmente pelo executivo em 2013 e 2014. Em agosto de 2018, mais um projeto de lei complementar, com seis apensos, segue em regime de urgência, aguardando votação no plenário da Câmara. O tema de criação e emancipação de municípios é premente no debate legislati...
We propose a controlled simulation within a competitive sum-zero environment as a proxy for disaggregating components of success. Given a simulation of the Risk board game, we consider (a) Talent to be one of three rule-based strategies used by players; (b) Context as the setting of each run of the game with opponents’ strategies, goals and luck; a...
Esta nota técnica está baseada na produção recente deste pesquisador (Furtado, 2018; 2019) e busca comunicar resultados que sugerem a relevância e progressividade do Fundo de Participação de Municípios (FPM) no âmbito de municípios metropolitanos conurbados.
O tema de criação e emancipação de municípios é premente no debate legislativo
brasileiro. Duas propostas sobre esse tema foram vetadas integralmente pelo Executivo
em 2013 e 2014, todavia, em agosto de 2018, mais um projeto de lei complementar,
com seis apensos, segue em regime de urgência, aguardando votação no plenário da
Câmara. A literatura ac...
Este texto apresenta os resultados de um esforço preliminar de simulação dos possíveis efeitos de regras alternativas de limites a doações de campanha. Mais especificamente, utilizamos simulação numérica para verificar se alterações nesses limites impactam o grau de concentração das fontes de doação, um elemento-chave da defesa desse tipo de reform...
Em Financiamento do desenvolvimento no Brasil, os autores apresentam indicadores do mercado de capitais brasileiros, debatem a participação dos créditos livre e direcionado no país e refletem sobre as justificativas econômicas para a intervenção do governo no mercado de crédito, via bancos públicos. Os dados apresentados par anos recentes mostram,...
![Fig. 3. This figure shows Case 2 when active agents vary: β = [0, 1], α...](profile/Bernardo-Furtado-2/publication/331382545/figure/fig3/AS:730926925479936@1551277967137/This-figure-shows-Case-2-when-active-agents-vary-b-0-1-a-1-b_Q320.jpg)
The Stable Marriage Problem (SMP) has been extremely discussed in the literature and it is useful to a number of real-world applications. We propose a generalized version of the SMP in which numbers of the matching groups are different as in [9]. However, we go further to make a percentage of each group behave as active message senders. As such, th...
This special issue brings 18 papers on applied policy modeling where the complex nature of the systems (and intervention techniques) plays a significant role. The issue covers a range of applications from crime, finance and trade, infrastructure, and engineering to health policies. In order to tackle these multifaceted problems, a plethora of metho...
We argue that building agent-based and equation-based versions of the same theoretical model is a fruitful way of developing rigorous and powerful complementary insights into real-world questions. We use the epistemological concept of “models as isolations and surrogate systems” (MISS) as the philosophical underpinning of this argument. In particul...
A disponibilidade de poupança para financiar o investimento é uma variável-chave para o aumento da produtividade da economia brasileira. Entretanto, o Brasil sofre de um duplo problema: além da baixa taxa de poupança, o país possui um sistema de intermediação financeira repleto de distorções. A carência de financiamento de longo prazo e a ineficiên...
Brazilian executive bodies have consistently vetoed legislative initiatives that ease the creation and emancipation of municipalities.
Previous research confirms the negative impact of fragmentation on municipal effectiveness. In order to provide support for
arguments for metropolitan unions, this paper attempts to quantify
the quality of life for m...
Brazilian executive body has consistently vetoed legislative initiatives easing creation and emancipation of municipalities. The literature lists evidence of the negative results of municipal fragmentation, especially so for metropolitan regions. In order to provide evidences for the argument of metropolitan union, this paper quantifies the quality...
A disponibilidade de poupança para financiar o investimento é uma variável-chave para o aumento da produtividade da economia brasileira. Entretanto, o Brasil sofre de um duplo problema: além da baixa taxa de poupança, o país possui um sistema de intermediação financeira repleto de distorções. A carência de financiamento de longo prazo e a ineficiên...
Os centros antigos das cidades são regiões internas às metrópoles que se destacam por seu valor simbólico e por estarem sujeitos à decadência e esvaziamento. Em geral, a configuração espacial da população e dos empregos determina a relevância locacional dos sítios urbanos, os fluxos de mobilidade e a própria vitalidade de cada porção urbana, inclus...
O objetivo geral deste capítulo é compreender as origens e a alocação dos recursos que fomentam os sistemas de crédito imobiliário no Brasil. Investigam-se a compatibilidade da estrutura do funding e a alocação final desses recursos na forma de financiamento imobiliário. A análise se inicia a partir das fontes originárias de recursos de crédito e d...
The purpose of this book is to offer an additional tool of modeling to society in general and to managers of the res publica in particular. Not only conceptually, abstractly – but as a concrete tool, available and adaptable. In fact, PolicySpace is an empirical platform, adjusted for the case of 333 Brazilian municipalities located in the 46 populat...
O futuro não é previsível. É construído. Contextualmente, de forma paulatina. Com avanços, entendimentos e adaptações, correções. É negociado - e emerge como resultado inexorável das interações sociais, institucionais e políticas. Políticas públicas-como conceito tênue de planejamento, veículo de interesses da sociedade-balanceiam, avaliam, contêm...
Public Policy involves proposing changes to existing practices, alternatives, new habits. Citizens and institutions react accordingly, accepting, refuting or adapting. Agent-based modeling is a tool that can enrich the policy analysis package explicitly considering dynamics, space and individual-level interactions. This paper presents a modeling pl...
Os objetos alvo de políticas públicas são os cidadãos, comunidades, cidades, instituições. Implementar, monitorar e avaliar políticas públicas para tais atores é tarefa complexa que envolve diagnósticos, mas também análises das interações entre os atores e entendimento de como suas ações e reações se darão no futuro. Este estudo apresenta arcabouço...
Running agent-based models (ABMs) is a burdensome computational task, specially so when considering the flexibility ABMs intrinsically provide. This paper uses a bundle of model configuration parameters along with obtained results from a validated ABM to train some Machine Learning methods for socioeconomic optimal cases. A larger space of possible...
The model presented in this paper experiments with a comprehensive simulant agent in order to provide an exploratory platform in which simulation modelers may try alternative scenarios and participation in policy decision-making. The framework is built in a computationally distributed online format in which users can join in and visually explore th...
This paper extends and adapts an existing abstract model into an empirical metropolitan region in Brazil. The model - named SEAL: a Spatial Economic Agent-based Lab - comprehends a framework to enable public policy ex-ante analysis. The aim of the model is to use official data and municipalities spatial boundaries to allow for policy experimentatio...
Correction comment on the article ACEMOGLU, D. & ROBINSON, J. A. 2002. The Political Economy of the Kuznets Curve. Review of Development Economics, 6, 183-203.
This study simulates the evolution of artificial economies in order to understand the tax relevance of administrative boundaries in the quality of life of its citizens. The modeling involves the construction of a computational algorithm, which includes citizens, bounded into families; firms and governments; all of them interacting in markets for go...
This text reports in detail how SEAL, a modeling framework for the economy based on individual agents and firms, works. Thus, it aims to be an usage manual for those wishing to use SEAL or SEAL's results. As a reference work, theoretical and research studies are only cited. SEAL is thought as a Lab that enables the simulation of the economy with sp...
This paper advances the argument that urban governance may benefit from using agent-based modeling methodology in order to help organize the bundle of spatial data and agents interactions into a cohesive prognostic platform. SEAL – a Spatially bounded Economic Agent-based Lab – is presented and some of its actual and planned applications are discus...
The firm is the institutional means that employees use to work together and achieve economies of scale whereas applying the same level of effort. This work investigates the dynamic process of aggregation of individuals in firms, reflecting the dynamics of the firms themselves. A network-based agent-model is adapted from Axtell (2013) and simulated...
O artigo faz uma leitura geral dos grupos de pesquisa do CNPq em 2014, descrevendo sua composição, o número de pesquisadores e de estudantes, as grandes áreas, a localização, entre outros. O estudo avaliou, especialmente, os grupos que se conectam por meio de pesquisadores, estudantes ou empresas em comum. Dessa identificação, as estruturas das red...
This paper is a theoretical review of consumer price indices, with an emphasis on the specifics of the real estate market, highlighting advantages and limitations. It discusses the following indices of average prices: Laspeyres, Paasche, Fisher and Jevons. In addi-tion, it presents two variations of construction by hedonic methods: with insertion o...
Este texto simula a evolução de economias artificiais no intuito de compreender a relevância tributária de limites administrativos na qualidade de vida de seus habitantes. A modelagem consiste na construção de algoritmo computacional cujo desenho contemple cidadãos, organizados em famílias; firmas e governos que interagem em mercados de bens, de tr...
O primeiro artigo, Da mobilidade metropolitana vinculada à economia: análise a partir de um modelo baseado em agentes, de Bernardo Alves Furtado e Isaque Daniel Eberhardt, apresenta uma aplicação preliminar do modelo espacial simples de uma economia com agentes para a mobilidade metropolitana, com o objetivo de observar efeitos nos mercados de trab...
O primeiro artigo, Da mobilidade metropolitana vinculada à economia: análise a partir de um modelo baseado em agentes, de Bernardo Alves Furtado e Isaque Daniel Eberhardt, apresenta uma aplicação preliminar do modelo espacial simples de uma economia com agentes para a mobilidade metropolitana, com o objetivo de observar efeitos nos mercados de trab...
Este documento apresenta a primeira etapa da pesquisa Retrato das Áreas Urbanas Centrais
no Brasil. A pesquisa tem como finalidade testar algumas hipóteses sobre as áreas centrais brasileiras, em especial em relação a: i) perda de população nas últimas décadas; ii) deslocamento de atividades econômicas; iii) existência de parque imobiliário residen...
This study simulates the evolution of artificial economies in order to
understand the tax relevance of administrative boundaries in the quality of
life of its citizens. The modeling involves the construction of a computational
algorithm, which includes citizens, bounded into families; firms and
governments; all of them interacting in markets for go...
O objetivo deste texto é apresentar de forma imediata, mas também precisa e espacialmente detalhada, a situação de vulnerabilidade das famílias brasileiras a partir das respostas aos censos demográficos de 2000 e 2010. Dessa forma, espera-se oferecer aos gestores públicos em específico e a pesquisadores e ao público em geral material de acesso e re...
Sistemas complexos podem ser definidos de forma ampla e abraçar conceitos de diferentes campos da ciência, da física à biologia, à computação e às ciências sociais. O conceito central de sistemas complexos pressupõe sistemas dinâmicos, não lineares, que contêm grande número de interações entre as partes. Esses sistemas se modificam, de modo a apren...
Complex systems’ approach and methodologies emphasize interactions, diversity and dynamics. Complex systems perspectives also enable public policies to be considered comprehensively and simulated in all their multiplicity of sectors and scales, of cause and effect. This paper attempts to summarize the content of the book of the project “Modeling Co...
Theoretical models of the Kuznets Curve have been purely analytical with little contribution towards an understanding of the timing of the process and the presence of additional
mechanisms affecting its timing. This paper proposes an agent-based version of Acemoglu
and Robinson’s model of the Kuznets Curve. In extending their analytical framework...
The objective of this paper is to review the classical authors who jointly contributed to establish the founding principles of a ‘science of complexity’. Based on the original writings of those authors, the text discusses the central ideas of complex systems: (a) the interaction between heterogeneous agents and the environment, (b) emergence and se...
This text was written as part of the project ‘Modelling of Complex Systems for Public Policy’. It reviews the classical authors who jointly contributed to establish the elements of what could constitute a ‘science of complexity’. Based on the original writings of these authors, the text discusses the central concepts of complex systems: i) the inte...
This text was written as part of the project Modelling of Complex Systems for Public Policy. It reviews the classical authors who jointly contributed to establish the elements of what could constitute a “science of complexity”. Based on the original writings of these authors, the text discusses the central concepts of complex systems: i) the intera...
Theoretical models of the Kuznets Curve have been purely analytical with little contribution to the timing of the process and to the presence of additional mechanisms affecting its timing. This paper proposes an agent-based version of Acemoglu and Robinsons model of the political economy of the Kuznets Curve. In extending their analytical framework...
Questions
Questions (4)
What I want are suggestions specific to academic management. MS Project and alike seem to be more detailed than necessary. On the other hand, Trello and Slack demand too much data input (that is a task by itself).
Is there an app that controls teams/deliveries/tasks in a communicative and not demanding way?
Thanks,
I think that the most difficult part of modeling an economic agent-based model is to extract literature and sound micromechanisms to support agents decision-making.
I have a simple model that have the reasoning described below.
I was wondering whether anybody could help suggest alternative micromechanisms and accompanying literature to support the suggestions
This is a work in progress, I appreciatte the feedback.
Thanks
1. Firms
a. Decision on wages: given by earlier results, i.e., profits in the last quarter
b. Decision on prices: given by level of stock (Bergmann, 1974, Blinder, 1984)
c. Decision on hiring and firing: given by combination of profits and level of stocks
d. Decision on quantity: deterministic, given by capacity of production (pool of workers)
2. Workers
a. Decision on salary accepting: taken (given by the firm)
b. Decision on quantity to buy: parameter of propensity to consume (exogenous)
3. Markets
a. Matching goods: price is given, families buy by minimum price (101 economics) or minimum distance from shop
b. Matching labor: salary is given, firms paying higher salaries chooses first, workers are ranked according to qualification (Boudreau, 2010)
c. Matching housing: houses prices given by characteristics and location (typical hedonic pricing equations (textbook), DiPasquale and Wheaton, 1996); price of location evolves with incremental government investments; families are ranked by savings available and houses by prices; family with less resources bid for the cheapest houses and so on until no more houses or families on lists. Final prices (may be) the average of offered and asked prices [at the moment prices are given by houses characteristics only]
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Cited