[pt] Em artigo publicado em 1986 no Journal of Finance, LYON Taming [35], John McConnell e Eduardo Schwartz desenvolveram um modelo para apreçamento do Liquid Yield Option Notes (LYON), um título que não contempla o pagamento de cupom, em que o investidor possui opção de venda e o direito de convertê-lo em um determinado número de ações do emissor que, por sua vez, possui opção de compra, na qual, assim como no caso da opção de venda, o ativo objeto é o próprio título. Como estão inerentes ao título opções e a conversibilidade, o alicerce teórico para a análise realizada pelos autores baseouse na teoria de apreçamento de opções, desenvolvida por Black e Sholes (1973) [6] e estendida por Merton (1973) [37]. McConnell e Schwartz assumiram as taxas de juros como determinísticas e dependentes somente do tempo. Em linhas gerais, o modelo por eles criado norteia-se na resolução da equação diferencial para um derivativo dependente de uma ação que distribui dividendo continuamente. O presente trabalho consiste na avaliação do título conversível LYON a partir da aplicação de três dos métodos mais modernos e eficientes para avaliação de derivativos: Método de Diferenças Finitas Implícito (DFI), Método dos Mínimos Quadrados de Monte Carlo (MQMC) e Método de Grant, Vora e Weeks (GVW). Assim, além de apresentar o modelo desenvolvido baseado no Método de Diferenças Finitas Implícito - que consiste na resolução da equação diferencial por aproximações das derivadas quando não há solução analítica para o problema, resultando em uma malha que representa valores do mesmo para cada instante de tempo e preço da ação do emissor discretizado no modelo-, pretendese avaliar a eficiência do Método de Simulação de Monte Carlo considerando suas sofisticações mais recentes aplicáveis ao apreçamento de derivativos, tais como os modelos MQMC e GVW, que apresentam boa aplicabilidade e versatilidade para o apreçamento de títulos como o em questão. Um grande desafio do trabalho encontra-se na aplicação destes modelos para a avaliação de um título com a complexidade do LYON, já que tanto o modelo MQMC quanto o GVW foram desenvolvidos pelos autores para o apreçamento de opções americanas tradicionais. Por sua simplicidade e aplicação aos problemas em finanças, conforme se pode observar nos trabalhos de Marins (2006) [33] e Frota (2005) [19], utilizou-se a técnica de Variáveis Antitéticas como técnica de aceleração de convergência nas adaptações dos modelos MQMC e GVW desenvolvidas. Embora outras técnicas também gerem um bom nível de eficiência, esta é uma das que comprovadamente reduz o tempo de processamento dos modelos de simulação, além de gerar melhorias significativas em termos de convergência, conforme também se pode observar nos trabalho de Marins e Frota. As demais técnicas de importância já reconhecida também são descritas brevemente no trabalho. Conforme afirmam McConnell e Schwartz (1986) [35], a utilização da taxa de juros como determinística não traz nenhum tipo de problema. Ramos (2005) [41] afirma também que os modelos de apenas um fator são considerados mais precisos, uma vez que a modelagem da taxa de juros como estocástica mostrou-se de importância secundária em diversos trabalhos já desenvolvidos neste sentido. Desta forma, serão aplicados os três métodos para apreçamento do derivativo considerando como variável estocástica o preço da ação do emissor. A avaliação dos modelos será realizada através da comparação entre os resultados encontrados, bem como com aqueles apresentados por McConnell e Schwartz no artigo citado anteriormente. / [en] In their 1986 Journal of Finance article, LYON Taming, John McConnell and Eduardo Schwartz outlined a technique for pricing Liquid Yield Option Notes (LYON´s). In the words of McConnell and Schwartz, a LYON is a zero coupon note which is convertible, callable and redeemable. The convertible aspect of the LYON allows the holder of the note to convert the LYON at any time into a predetermined number of shares of the issue´s stock. The callable clause of the contract enables the issuer of the LYON to call the LYON for either, according to the choice of holder, the exercise price of the call option or for an equivalent amount issuer stock. Finally, the holder has the choice to redeem the LYON for a predetermined monetary amount. Considering the fact that these kind of assets have embedded derivatives (i.e., puts and calls), it is quite intuitive that the appropriate way to analyze them is through the contingent claim methodology, valuing them according to the Pricing Options Theory - developed by Black and Shole (1973) [4] and extended by Merton (1976) [22] - McConnell and Schwartz simplified the problem by assuming that, for an instance, the interest rate were flat and known. Based on that, the main idea behind the model is solving the differential equation that describes the behavior of that bond as a function of the stock price (stochastic variable) and the time horizon till the maturity of the bond. This present paper aims at evaluating the LYON convertible bond by means of three of the most modern and efficient methodologies to appraise derivatives: Finite Difference Method (FDM), Least Square Monte Carlo (LSM) and Grant, Vora & Weeks (GVW). Thus, besides presenting the developed model based on the Finite Difference Method (which consists in solving the differential equation when there is no analytical solution to the problem and in determining the behavior of the bond through a network which represents values of the bond achieved by approximations of the derivatives), the aim is to evaluate the efficiency of the Monte Carlo Simulation Methodology considering its more recent features applicable to the appraisal of derivatives such as the LSM and GVW models, which present good applicability and versatility for the appraisal of bonds like the one in question. The great challenge lies in using these models with a view to appraising a bond as complex as LYON, seeing that both the LSM and the GVW models were developed and used by the authors only in the appraisal of traditional American options. For its simplicity and application to the problems in finance, as it can be observed in Marins (2006) [33] e Frota (2005) [19], the Antithetic Variables technique was used so as to accelerate the convergence in the developed adaptations of MQMC and GVW models. Although other techniques also produce a good level of efficiency, this one has proved to reduce the processing time of the simulation models and make significant improvements in convergence terms, as it can also be observed in Marins´s and Frota´s papers. The other techniques of recognized importance in the academic field are also briefly described here. According to McConnell e Schwartz (1986) [35], considering interest rates as deterministic variable doesn´t create problems. In the same line, Ramos (2005) [41] said that the models with just one factor are considered precise. According to several papers analyzed by her, the use interest rates as stochastic variable shows to be of secondary importance. Therefore, the three methods for appraisal of the derivative will be applied, considering the issuer´s stock price as stochastic variable and then a comparison will be made with the results found as well as with those presented by McConnell and Schwartz in the article mentioned above.

[pt] Nos mercados internacionais, o volume negociado de derivativos agropecuários representa cerca de 5% do volume total de derivativos financeiros. No Brasil, os derivativos agropecuários têm uma importância bem mais reduzida, representando apenas 0,5% do volume de derivativos negociados na BM&F, dados do primeiro semestre de 2008. A baixa proporção de derivativos agropecuários negociados no Brasil não deixa de ser surpreendente. Afinal, a importante posição do Brasil na produção mundial de commodities deveria gerar uma demanda elevada por derivativos agropecuários para fins de hedge. Esta dissertação mostra que, no Brasil, uma boa parte da variação dos preços de commodities não é adequadamente replicada por uma carteira de contratos futuros que tenha as commodities como ativo subjacente. A baixa correlação entre os preços futuro e spot - chamada de risco de base na literatura de derivativos - dificulta o uso de contratos futuros como instrumento de hedge para os produtos agropecuários, explicando assim parte do baixo desenvolvimento do mercado de derivativos agropecuários no Brasil. / [en] Worldwide, the traded volume of commodity derivatives accounts for roughly 5% of the derivatives market. In Brazil, commodity derivatives are much less important, representing only 0.5% of the volume of derivatives traded at BM&F (the main derivatives exchange in Brazil), data concerning the first semester of 2008. The small importance of commodity derivatives at BM&F is somewhat surprising. After all, Brazil is one of the most important producers of commodities in the world. Conceivably, such a prominent role in the commodities markets should imply a large demand of commodity derivatives for hedging purposes. Why are the commodity derivatives markets relatively underdeveloped in Brazil? This dissertation shows that commodity futures poorly track the variation of commodity prices. The low correlation between futures and commodity prices - known in the literature as Basis Risk - makes futures contracts poor hedge instruments, thereby explaining at least part of the low importance of commodity derivatives in Brazil.

[pt] O resgate automático, mais conhecido por autocall, de produtos estruturados vem se tornado uma prática usual no mercado internacional no que se refere à indexação dos contratos que visam a alavancagem de capital por meio de estratégias de financiamento envolvendo derivativos. O objetivo focal deste trabalho é a análise do apreçamento por meio da dinâmica do autocall em uma emissão de notas de cupom com barreira baseadas em ADRs (data inicial em 02/04/2011 e final em 02/04/2012) da maior companhia de mineração e metais do país, a Vale S.A. (VALE).Neste estudo, pretende-se explicar detalhadamente a dinâmica do autocall: como ele se estrutura; como estes são afetados pelo tempo nas datas de resgate; a probabilidade de serem resgatados (callables) em cada data; a determinação do pagamento devido na data de cupom e como esses pagamentos são dependentes de instrumentos característicos e os principais produtos estruturados com autocall. O modelo numérico de análise será pautado em uma modificação do modelo de Árvore Trinomial. Nesta variação proposta, adicionaram-se as condicionais (autocall, barreira e knock-in) e a modificação para cálculo do valor presente do produto estruturado. Logo, por meio deste estudo, busca-se colocar em prática o desenvolvimento de um novo cálculo de apreçamento envolvendo autocall, a fim de fazer a avaliação de produtos estruturados (com uma tipologia similar a esta emissão da VALE), e introduzir este assunto no meio acadêmico brasileiro já que nenhum outro trabalho lidou com este tema antes. / [en] The automatic redemption, best known as autocall, of structured products has become an usual practice in the international market with regard to the indexation of contracts that aim capital leverage through financing strategies involving derivatives. The focal goal in this work is the pricing analysis by autocall’s dynamic in an issue of coupon barrier notes based in ADRs (starts on 02/04/2011 and ends on 04/02/2012) from the largest mining and metal company in the country, Vale S.A. (VALE). This study intend to explain in details the dynamics of autocall: how it is structured, how they are affected by the time in the redemption dates; the probability of being rescued (callables) on each date; the determination of the due payment in the coupon date and how these payments are dependents from these characteristic instruments and the main structured products structured with autocall. The numerical analysis model will be based on a modification of the trinomial tree model. In this proposal variation, were added the conditionals (autocall, barrier and knock-in) and the modification to calculate the present value of the structured product. Thus, through this article, the idea is to put a new development of calculus that involves autocall pricing in practice in order to make the valuation of structured products (with a similar typology to this issue of VALE), and introduce this subject in the Brazilian academic field as any other article dealt with this subject before.

[pt] No mercado de gás natural (GN), muitos contratos incorporam flexibilidades no volume a ser entregue, conhecidas como opções de swing. Sujeitos a restrições, esses contratos concedem ao titular a opção de exercer o direito de receber volumes maiores ou menores de GN contratado, de acordo com as oscilações dos preços de mercado, dos indicadores econômicos e a demanda. Através das opções de swing é possível valorar as flexibilidades embutidas em um contrato de GN. As opções de swing fazem parte das chamadas opções exóticas, cujas características são específicas distinguindo-se das opções padrão. Um dos aspectos primordiais na avaliação de opções é determinar de que forma são tratadas as incertezas do contrato. No presente trabalho, o preço do GN é a principal fonte de incerteza e foi considerado estocástico seguindo o modelo de dois fatores de Schwartz e Smith (2000) com sazonalidade trimestral. As commodities, em geral, não são negociadas no mercado a vista, sendo negociadas nos mercados futuros. Por isso, para estimar os preços à vista do GN, usando os preços dos contratos futuros do Henry Hub negociados na NYMEX, foi preciso implementar o método do filtro de Kalman, que relaciona as variáveis não observáveis com os preços futuros de diversas maturidades. Como resultado principal, analisou-se o valor das cláusulas contratuais, ou seja, opções de swing que ajudam na necessidade de hedge de um mercado sujeito a incertezas. O apreçamento da opção foi realizado por meio do modelo de árvore binomial bi-variável em tempo discreto, desenvolvido por Hahn e Dyer (2011) para o modelo de Schwartz e Smith (2000). O valor da opção de swing foi positivo nos dois casos analisados, mostrando que essa opção tem valor e, portanto, deve ser cuidadosamente analisada para inclusão nos contratos de GN. As características do contrato analisado foram as mesmas especificadas em Jaillet et al.(2004). / [en] In energy markets, in particular, natural gas (NG), many contracts incorporate flexibility in the volume to be delivered. These contracts are known as swing options or take-or-pay contracts. Subject to restrictions, such contracts allow the option holder to exercise the right to receive greater or smaller amounts of NG contracted in accordance with market price, economic indicators and demand. Through swing options it is possible to value the flexibilities built into a contract for NG. Swing options are part of family called exotic options, which have unique distinguishing characteristics in comparison to standard options. One of the key aspects in the evaluation of options is to determine how they behave as a result of the uncertainties of the contract. In this work, the price of NG was the main source of uncertainty and was considered following the stochastic two-factor model of Schwartz and Smith (2000) with quarterly seasonality. Commodities in general are not traded in the spot market, but rather traded in futures markets. Therefore, to estimate the spot prices of NG, using the prices of futures contracts traded on NYMEX Henry Hub, it was necessary to implement the Kalman filter method, which relates the unobservable variables in the future prices of various maturities. As the primary focus, we analyzed the value of contractual terms, i.e. swing options that help to hedge in a market subject to uncertainties. The pricing of the option was made through the binomial tree model bi-variable in discrete time developed by Hahn and Dyer (2011) for the model of Schwartz and Smith (2000). The value of the swing option was positive in both cases analyzed, showing that this option has value and therefore should be carefully considered for inclusion in contracts of natural gas. The characteristics of the analysis were the same as specified in Jaillet et al. (2004).

[pt] O objeto desta dissertação é desenvolver um modelo baseado em técnicas de simulação e árvore binomial para valorar uma opção de compra européia sobre um contrato futuro. Os modelos diferem na abordagem da estimação de parâmetros e principalmente na estrutura de geração das taxas futuras. O modelo Black, Derman & Toy utiliza árvore binomiais para construir possibilidades futuras de exercício da opção. Este modelo é classificado de não arbitragem porque utiliza a estrutura a termo da taxa de juros como informação inicial para precificar derivativos de taxa de juros como títulos. O modelo de Vasicek é classificado como modelo de equilíbrio porque assume que o processo estocástico da taxa de juros possui um fator comum de incerteza simulada pelo método de Monte Carlo. A ferramenta será fundamentada na teoria de derivativos e processos estocásticos para simular o comportamento do ativo objeto. O trabalho a ser desenvolvido enfoca um modelo de um fator, no qual toda a estrutura a termo da taxa de juros é explicada pela evolução da taxa de juros spot. / [en] The object of this work is to develop a model based on techniques of simulation and binomial tree to valuate a call option over a future contract. The tool will be based on the theory of derivatives and stochastic processes to simulate the behavior of the active object. The model Black, Derman & Toy uses binomial tree to construct future possibilities of exercise of the option. This model is classified of not arbitration because it uses the yeld curve as initial information to valuate derivatives of interests. The model of Vasicek is classified as balance model because it assumes that the random process of the tax of interests has one factor of uncertainty simulated for the Monte method Carlo. The work developed is a model of one factor which all the structure the term of the tax of interests is explained by the evolution of the tax of interests spot.

[pt] O mercado de Derivativos Climáticos no Brasil ainda é incipiente. Uma das barreiras que atrapalham o aumento da liquidez no mercado é certamente a incerteza que está por traz da precificação e a falta de conhecimento por vários setores dos campos de aplicação potenciais desses derivativos. Com o objetivo de reduzir esta incerteza, este estudo revê abordagens para modelar e estabelecer previsões por modelos de séries temporais para a temperatura na cidade do Rio de Janeiro, e consequentemente para o índice de Cooling Degree Days (CDD) desta localidade. Três modelos são propostos para a previsão da média diária de temperatura, dois benchmark (Holt-Winters e Box & Jenkins) e um pela Transformação de Fourier combinado com o processo GARCH para a variância. Os resultados sugerem que o modelo baseado na transformação de Fourier consegue melhor performance na previsão que os demais. / [en] The Weather Derivative market in Brazil quite inexist. One of the barriers to enhance liquidity in this market is the uncertainty in pricing derivatives. With the aim of reducing this uncertainty, this study reviews approaches of time series to model and forecast the temperature in Rio de Janeiro, and consequentely forecast the Cooling Degree Days (CDD) index of this location. Tree models are proposed to forecast the average daily temperature, two benchmark (Holt-Winters and Box & Jenkins) and one with Fourier Transfom with variance modeled with GARCH process. The results suggest that, overall, the model based on Fourier Transform have the best performance to forecast the serie.

[pt] A utilização de derivativos por empresas não financeiras vem se desenvolvendo com o intuito de protegê-las de riscos indesejados, especialmente aqueles advindos do mercado financeiro. Entretanto, o resultado da utilização do hedge pode, não necessariamente, agregar valor para as empresas que as utilizam.A literatura financeira internacional identifica ao menos cinco benefícios que podem ser obtidos através do uso do hedge, são eles: 1) a redução da possibilidade de falência ou estresse financeiro, 2) a redução valor esperado de impostos a serem pagos, 3) redução dos custos dos agentes da empresa (empregados, fornecedores, acionistas, clientes e outros), 4) a redução do custo de endividamento e 5) assegurar a continuidade dos investimentos através da redução dos riscos à geração operacional da empresa.Este trabalho procura verificou para um grupo singular de empresas brasileiras não financeiras, através de regressões não lineares que as empresas realizam o hedge especialmente para se protegerem de exposições cambiais e para garantir os investimentos futuros. Com este resultado, pode-se observar que o uso de derivativos para gerenciamento de risco por empresas brasileiras está em desenvolvimento. O presente estudo agrega à literatura correlata utilizando um método para relacionar os benefícios do hedge com sua posição nominal. / [en] The use of derivatives among non-financial companies has been developed with the purpose of protecting the firms from unworthy risks, especially those generated by the volatility in the financial markets. However, the hedge can bring consequences that differ from those expected by the higher management.The financial literature identifies at least five benefits from hedge that can be value maximizing: 1) reduction of costs associated with financial distress or bankruptcy, 2) reduction of the expected tax liabilities, 3) reduction of the costs of the stakeholders, 4) reduction of the debt costs or increase the debt capacity and 5) protect the future investment and growth opportunities through administration of the risks associated with the operational cash flow.This dissertation tries to verify throughout a series of non- linear regressions if a set of Brazilian non-financial companies reaches any of the benefits proposed by the financial literature. The conclusion shows that there is evidence that firms in the sample use interest rate hedge to protect the future investment opportunities.

[pt] As employee stock options (ESOs) podem ser consideradas um dos instrumentos de remuneração e retenção mais importantes do mundo corporativo. Contudo, a crise financeira internacional desencadeada em 2008 despertou a atenção da sociedade para antigas práticas das empresas. Em particular a discussão a respeito dos pacotes de remuneração dos executivos tem ganhado cada vez mais importância. Enquanto muitos defendem que as ESOs forneceram incentivos à tomada irresponsável de decisões por parte dos executivos das grandes corporações, o presente trabalho tomou a crise mundial como motivador para apresentar uma modalidade de opção ainda pouco utilizada: a ESO com preço de exercício atrelado a um índice. Ainda que seu valor seja menor que o de uma opção tradicional, seu desenho fornece incentivos mais poderosos à tomada de decisões que visem à maximização de valor para o acionista. Neste sentido, ESOs indexadas figuram como uma interessante possibilidade na resolução do problema entre principal e agente, neste caso representado pelos acionistas e executivos, respectivamente. O presente trabalho apresenta e desenvolve modelos de apreçamento para ESOs indexadas em linha com as diretrizes gerais definidas pelos padrões contábeis nacionais e internacionais, tais como a política de exercício antecipado e o cancelamento de opções. O objetivo é, portanto servir como motivador para a utilização de modelos de apreçamento mais precisos por parte das empresas. / [en] Employee stock options (ESOs) can be considered one of the most important compensation and retention instruments of the corporate world. The credit crunch crisis of 2008, though, has drawn society’s attention towards certain practices of corporations. In particular, the debate over the compensation packages granted to executives has gained importance. While many stand that ESOs have given incentives to the irresponsible decisions made by large corporation executives, this dissertation takes the economic crisis as a motivator and presents an option that is still barely used: an ESO with an exercise price that follows an index. Even though the value of an indexed ESO is less than the value obtained by a traditional option, its design provides stronger incentives to decisions that maximize shareholder value. In this sense, indexed ESOs appear as an interesting alternative in solving the principal-agent problem, in this case represented by shareholders and executives, respectively. This dissertation presents and develops option pricing models for indexed ESOs that are acceptable under the general guidelines defined by national and international accounting standards; such as premature exercise and option forfeiture. The objective is therefore to motivate corporations in the adoption of more adequate pricing models.

[pt] O objetivo deste trabalho é realizar uma análise prática sobre as diversas estratégias no mercado financeiro com operações estruturadas de opções. Para tal, o foco estipulado foi em cima da venda de volatilidade, cenário em que se aposta na movimentação lateral da bolsa de valores e se perde com a mudança acentuada tanto para cima quanto para baixo dos ativos. Apresentam-se algumas das diversas variações das operações estruturadas e o consequente comportamento daquelas em diferentes arranjos de opções, acompanhado do levantamento de dados do histórico da BMeFBovespa e posterior análise no período de 04 a 17 de abril de 2017 dos modelos teóricos de venda de volatilidade na realidade, destacada a influência das importantes ferramentas utilizadas por especialistas nas tomadas de decisão: as Gregas. / [en] The objective of this work is to perform a practical analysis about the various strategies on the brazilian financial market using structured options. For this, the stipulate focus was on Selling Volatility, scenario in which the investitor bets on the lateral movement of the stock market and he loses with the sharp change both upwards and downwards of the assets. An apresentation is made of some infinite variations that structured operations can be combined and the consequent behavior of those in different options, accompanied by the data collection of BMandFBovespa s history and subsequent analysis in the period from 04 to 17 April 2017 of the theoretical models of Selling Volatility in the real world, highlighted the influence of the important tools used by decision makers: the Greeks.

[pt] Esta Tese de Doutorado consiste de três ensaios sobre os instrumentos de Política Cambial e Hedge. No primeiro ensaio, mostramos que os instrumentos de intervenção do Banco Central no mercado de câmbio só foram eficazes em períodos sem crise cambial. No segundo ensaio, mostramos utilizando um banco de dados original com 23.767 contratos de swap cambial abertos em 2002, que houve um forte componente especulativo na demanda de derivativos de câmbio de empresas de capital aberto brasileiras. De um total de 93 empresas com posições abertas, 51 especularam e 42 fizeram hedge. Finalmente, o terceiro ensaio mostra que as intervenções com derivativos de câmbio do Banco Central só foram repassadas para o setor produtivo pelas instituições financeiras em períodos sem crise cambial. / [en] This Doctoral Thesis consists of three essays about instruments of foreign exchange policy and hedge. In the first essay, we show that the instruments of intervention of the Central Bank in the foreign exchange market were only effective in periods without foreign exchange crisis. In the second essay, we show using an original database with 23.767 contracts of foreign exchange swaps open in 2002, that there was a strong speculative motive in the demand of foreign exchange derivatives of brazilian corporations. Of a total of 93 corporations with open positions, 51 speculated and 42 hedged. Finally, the third essay shows that interventions with foreign exchange derivatives were not transferred to the productive sector by the financial institutions in periods of foreign exchange crisis.