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[en] MULTI-CRITERIA DECISION MAKING METHODS AND MACHINE LEARNING MODELS IN INVENTORY MANAGEMENT: A CASE STUDY ON A FREIGHT TRANSPORT RAILWAY / [pt] MÉTODOS DE APOIO MULTICRITÉRIO À DECISÃO E MODELOS DE MACHINE LEARNING NA GESTÃO DE ESTOQUES: UM ESTUDO DE CASO EM UMA FERROVIA DE TRANSPORTE DE CARGASGUILHERME HENRIQUE DE PAULA VIDAL 06 July 2021 (has links)
[pt] O mundo vive hoje uma era de transformação digital resultante da chamada indústria 4.0 ou quarta revolução industrial. Nesta fase, a tecnologia tem exercido um papel cada vez mais estratégico no desempenho das organizações. Estes avanços tecnológicos têm revolucionado o processo de tomada de decisão na gestão e operação de cadeias de suprimentos. Neste contexto, esta dissertação apresenta uma metodologia de apoio à decisão na gestão de estoques, que combina multi-criteria decision making (MCDM) e machine learning (ML). A princípio, é realizada uma revisão sistemática da literatura para analisar como estas duas abordagens são aplicadas na gestão de estoques. Os resultados são complementados com um scoping review abrangendo a previsão de demanda. Inicia-se então um estudo de caso, aplicado em uma ferrovia de transporte de cargas. É aplicado, inicialmente, o método MCDM combinado Fuzzy AHP Vikor para ranquear os stock keeping units (SKUs) em ordem de criticidade. O passo seguinte é a aplicação do método de ML combinado GA-ANN, artificial neural network com genetic algorithm, com o objetivo de realizar a previsão de demanda em um piloto com alguns dos itens mais críticos. A etapa final consiste em estruturar um dashboard gerencial, integrando os resultados das etapas anteriores. Dentre os resultados alcançados, a partir do modelo proposto, observa-se considerável melhora na performance da previsão de demanda dos SKUs selecionados. Além disso, a integração entre as abordagens e implementação em um dashboard gerencial permitiu o desenvolvimento de um modelo semiautomático de tomada de decisão na gestão de estoques. / [en] The world is experiencing an era of digital transformation resulting from the industry 4.0 or fourth industrial revolution. In this period, technology has played an increasingly strategic role in the performance of organizations. These technological advances have revolutionized the decision-making process in the management and operation of supply chains. In this context, this dissertation presents a methodology to support decision-making in inventory management, which combines multi-criteria decision-making (MCDM) and machine learning (ML). At first, there is a systematic literature review in order to analyze how these two approaches are applied in inventory management. The results are complemented with a scoping review that includes the demand forecasting. A case study is then applied to a freight transport railway. Initially, the MCDM combined Fuzzy AHP Vikor method is applied to rank stock keeping units (SKUs) in degrees of criticality. The next step is the application of the ML combined GA-ANN method, artificial neural network with genetic algorithm, for the purpose of demand forecasting in a pilot with some of the most critical items. The final step is to structure a management dashboard, integrating the results of the previous steps. Among the results achieved from the proposed model, there is a considerable improvement in the performance of the demand forecasting for the selected SKUs. In addition, the integration between approaches and implementation in a management dashboard allowed the development of a semiautomatic model for decision-making in inventory management.
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[pt] DESENVOLVIMENTO DE MODELOS DE PREVISÃO DE GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA APLICADOS ÀS PEQUENAS CENTRAIS HIDRELÉTRICAS / [en] DEVELOPMENT OF ELECTRIC POWER GENERATION FORECASTING MODELS APPLIED TO SMALL HYDROPOWER PLANTSMARGARETE AFONSO DE SOUSA 24 March 2020 (has links)
[pt] Uma das principais preocupações mundiais atualmente está relacionada às questões ambientais. Essa preocupação é considerada na seleção de projetos de energia e, como resultado, a geração de energia elétrica a partir de fontes renováveis tem experimentado um forte crescimento em todo o mundo, incluindo o Brasil. Em relação às fontes de energia hidrelétrica, as Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs)
são uma alternativa para reduzir o impacto ambiental. Esses projetos produzem entre 5 e 30 megawatts (MW) e sua instalação tem um baixo custo e respeito ao meio ambiente, principalmente por não existir necessidade de reservatórios de regulação, o que não é o caso de grandes usinas hidrelétricas. Nos últimos anos, o número de PCHs tem aumentado bastante, como consequência dos incentivos para geração de eletricidade a partir de fontes renováveis. Como a geração de energia hidrelétrica é fortemente influenciada por regimes hidrológicos, especialmente no caso de usinas a fio d água como as PCHs, melhorar a assertividade das previsões de geração de energia elétrica de maneira estocástica torna-se altamente importante para as distribuidoras. Esta dissertação tem como principal objetivo apresentar o
desempenho de um grupo de modelos de previsão aplicados para PCHs de uma distribuidora real de energia elétrica. Para isso foram utilizadas diferentes abordagens, incluindo dados de vazão de usinas hidrelétricas vizinhas como variável explicativa em modelos causais, assim como também modelos univariados. / [en] One of the main world concerns nowadays is related to the environment issues. Such concern is considered in the selection of energy projects and, as a result of that, the generation of electricity from renewable sources has experienced a sharp growth all over the world, Brazil included. Concerning hydropower sources, Small Hydropower Plants (SHPs) are an alternative to reduce environmental impact.
These projects produce between 5 and 30 megawatts (MW) and its installation has a low cost and respect to the environment, mainly because there is no need of regulation reservoirs, which is not the case in bigger hydroelectric plants. In recent years the number of SHPs is increasing in a great deal, as a consequence of the incentives to generate electricity from renewable sources. Since hydro power
generation is heavily influenced by hydrological regimes, especially in the case of run-of-river plants, as SHPs, improving the assertiveness of electric power generation forecasts in a stochastic way becomes highly important for distributing utilities. This master dissertation has as main objective to present the performance of an arrange of forecasting models applied to SHPs of a real distributing utility. It
was used different approaches, including inflow data from neighboring hydro plants as exogenous variable, in causal models and also univariate models.
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[en] FATIGUE-LIFE PREDICTION OF CRANKSHAFTS AND MECHANICAL STRUCTURAL COMPONENTS UNDER MULTIAXIAL FATIGUE LOADINGS / [pt] PREVISÃO DA VIDA EM FADIGA DE EIXOS VIRABREQUIM E COMPONENTES MECÂNICOS ESTRUTURAIS SOB CARREGAMENTO MULTIAXIALTIAGO LIMA D ALBUQUERQUE E CASTRO 07 August 2019 (has links)
[pt] Critérios de fadiga multiaxial para vida infinita tinham por objetivo apenas avaliar a ocorrência de fratura em um componente mecânico quando submetido a carregamentos multiaxiais totalmente reversíveis. Carpinteri e Spagnoli propuseram uma modificação em seu próprio modelo, substituindo por outros parâmetros os limites de resistência à fadiga em flexão f−1 e torção t−1 para ensaios totalmente reversíveis, introduzindo na equação uma variável nf que permitiu realizar uma previsão de vida em fadiga finita. O objetivo do presente estudo é verificar experimentalmente a consistência dessa modificação. A metodologia consistiu em obter experimentalmente curvas de Wohler para tração e torção referentes ao aço DIN 42CrMo4 a fim de obter os parâmetros m e m(asterisco), que são os coeficientes angulares das mesmas em escala log-log, produzindo meios para a aplicação do critério. Como o equacionamento do modelo não apresenta solução analítica, foi desenvolvido uma solução numérica para obter junto ao critério uma previsão teórica de vida em fadiga. Adicionalmente, o estudo busca discutir acerca de uma possível relação direta entre amplitude de tensão normal, amplitude de tensão cisalhante e número de ciclos para falha. O modelo em si apresentou consistência parcial com os experimentos, tendo sido assertivo nos ensaios de torção pura, mas discrepante em ensaios de tração pura. Para carregamentos combinados, houve razoável precisão em dois casos e grande dispersão em outra, mas a avaliação final depende de mais pontos experimentais. / [en] Infinite-life multiaxial fatigue criteria had only the ability to evaluate whether or not fatigue failure is to occur to a mechanical componente once subjected to multiaxial fatigue loadings. Carpinteri e Spagnoli proposed a modification to their own model, substituting both fully reversed bending and torsion fatigue endurance limits, f1 and t−1 respectively, introducing into the equation a new variable nf, allowing the model to predict the fatigue-life of the mechanical component. The main goal of the presente study is to assess the accuracy of the modified model via experiments. The research methodology consisted in determining m and m (asterisk), which are the slopes of the S-N curves for fully reversed bending and torsion experiments on regards to DIN 42CrMo4 steel when plotted into a log-log scale, providing means to apply the model. Since there is no analytic solution to the model, the criterion s equation has to be solved numerically. Furthermore, the present study discusses the possibility of a direct relation between amplitude of normal stress, amplitude of shear stress and number of cycles to failure. The modified Carpinteri & Spagnoli s criterion proved itself to be partially consistent, presenting both accurate predictions of torsional fatigue-life and discrepant results for axial loadings. For combined loadings, the model provided two consistent results while another experimental point was proved far off. The final assessment on regards to the model s accuracy depends on more experimental points.
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[pt] ENSAIOS EM GESTÃO DE CARTEIRAS E PREVISÃO DE RETORNOS DE AÇÕES / [en] ESSAYS IN PORTFOLIO MANAGEMENT AND STOCKS RETURN FORECASTINGARTUR MANOEL PASSOS 29 November 2021 (has links)
[pt] A dissertação é composta por três ensaios empíricos que usam dados
históricos de ações americanas. O primeiro avalia o desempenho de uma abordagem
de otimização de carteiras baseada na otimização de Markowitz. Os
resultados mostram valor econômico positivo do portfólio resultante, mesmo
na presença de custos de transação. O segundo artigo visa comparar e combinar
a técnica desenvolvida no artigo anterior à abordagem paramétrica e avalia
o desempenho da combinação das técnicas. Os resultados mostram que o desempenho
da técnica paramétrica é inferior à técnica de Markowitz modificada
e pouco melhor do que o mercado agregado. Isto sugere que o valor econômico
de explorar a estrutura de covariância entre as ações é superior a aumentar
pesos em ações cujas características oferecem relações risco-retorno maiores
até o período. O terceiro ensaio avalia modelos de previsão da variação de retornos
entre ações. As estatísticas utilizadas apontam que os modelos padrão
não possuem poder preditivo superior a modelos que supõem que não há variação ou que usam a média histórica. Por meio do uso tanto de combinações
de modelos lineares quanto estimação restrita de modelos com muitos fatores,
mostro que é possível obter resultados ligeiramente superiores. / [en] The dissertation consists of three empirical essays which use historical data of stocks listed in NYSE. The first essay evaluates a portfolio selection approach based on the Markowitz optimization. Results show the portfolios have positive economic value, even after including transaction costs. The second essay compares the technique proposed in the first essay to the parametric approach. Results show the parametric approach performs worse than the modified Markowitz approach and shlightly better than the aggregated market. This suggests that exploring the covariance structure of stocks provides better results than overweighting stocks with characteristics associated to better riskreturn ratios in the past. The third essay evaluates models that forecast the cross-sectional variation in stock returns. Given the statistics used, benchmark models do not show greater forecasting power than skeptical or naive models. By using linear model combination or lasso technique on a model with several factors, I show it is possible to obtain slightly better results.
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[pt] DECOMPOSIÇÃO PARCIAL PARA GERAÇÃO DE CENÁRIOS DE CARGA HORÁRIA DE LONGO PRAZO / [en] PARTIAL DECOMPOSITION TO LONG-TERM GENERATION OF LOAD SCENARIOSDANILO LOPES DO CARMO 19 June 2020 (has links)
[pt] O Brasil possui um Sistema Interligado Nacional (SIN) que se baseia na geração de energia elétrica por meio de usinas hidrelétricas, térmicas, solares fotovoltaicas e eólicas. O planejamento e operação deste sistema é efetuado com base em previsões efetuadas em curto, médio e longo prazo a fim de evitar imprevistos que possam afetar o suprimento da demanda de energia elétrica em território nacional. Uma das informações consideradas fundamentais em cada uma das etapas do planejamento da operação é a carga, ou seja, a demanda por energia elétrica. Quando trabalhada em curto prazo, esta é importante para a programação diária da operação, garantindo um cenário ótimo para uso dos recursos disponíveis e, em cenário mais atual, determinação do Preço de Liquidação das Diferenças a cada hora. Quando trabalhada em médio prazo, esta funciona como base para manutenções de redes e negociações de contrato. Já em longo prazo, a previsão é importante para fornecer informações usadas como base para estratégias de expansão do Sistema. Normalmente a previsão em longo prazo é trabalhada de maneira a escalonar a curva histórica anual, mas as constantes alterações no hábito de consumo da população e a inserção de novas fontes ocasionam relevantes alterações no perfil da curva de carga diária em longo prazo, tornando necessário o planejamento não somente da expansão do sistema, mas também a forma com que este poderá ser programado. Assim, com o objetivo de propor uma ferramenta de suporte ao mercado brasileiro de energia, este trabalho propõe uma Metodologia para Geração de Cenários de Carga de Longo Prazo. O método proposto propõe uma abordagem bottom-up para previsão anual da demanda utilizando premissas de trabalhos acadêmicos recentes, propõe um método de geração de perfis específicos para suprir a escassez de dados horários detalhados no Brasil e propõe a utilização da Abordagem de Decomposição Parcial a fim de transformar as previsões anuais de demanda em curvas de carga horária. Finalizando a aplicação da Metodologia para Geração de Cenários de Longo Prazo, diferentes resultados gerados são utilizados para aplicação de simulação por Monte Carlo, sendo os intervalos de confianças gerados com base na resposta, possíveis cenários de comportamento da carga no futuro, transformando um método de previsão previamente determinístico em um previsor de cenários. Com o objetivo de demonstrar resultados da método, a Metodologia é aplicada para geração de cenários de longo prazo para a região sudeste brasileira até 2020 com base na curva histórica de 2016, apesar de ser capaz de gerar previsões para horizontes maiores, demonstrando verdadeiro potencial para se adaptar a possíveis alterações na curva de carga. / [en] Brazil has a National Interconnected System which produces and transmits electrical energy through a hydro-thermo-wind system. The planning and operation of this system is based on short, medium and long term on forecasts in order to avoid unforeseen that may affect the electricity supply in national territory. The short-term forecast is important for daily schedule of operation, certifying the resource use optimal scenario and, in a current scenario, the determination of Settlement Price for Differences at each hour. The medium-term forecast is used as a basis for network maintenance and contract negotiations. The long-term forecast is important to provide information used as basis for system expansion strategies. Usually, the long-term forecast is made staggering the annual load curve, however, the constant changes on people electrical consumption habits and insertion of new electrical generation sources cause relevant changes in daily load curve profile over the long term, making necessary not only the expansion planning, but also the way it can be programmed on long-term horizon. Thus, in order to propose a support tool to the Brazilian energy market, this work presents a Scenarios Generation Methodology. Such procedure proposes bottom-up approach as an annual demand projection provider, using assumptions of recent academic works, proposes a specific profile generation method as a way to overcome the lack of specific hourly data in Brazil. Not only that, the method also proposes Partial Decomposition Approach to adapt annual electricity demand into hourly load curves. Concluding the Scenarios Generation Methodology, future scenarios are developed by Monte Carlo simulation applied over different obtained results and confidence intervals calculated based on response are possible values of load behavior in the future, thus turning a deterministic forecasting method into a scenarios generation methodology. In order to demonstrate the Methodology application, it is used to generate long-term scenarios for the southeast Brazilian region by 2020 based on historical load curve from 2016, although it is capable of generating forecasts for larger horizons, proving true potential to adapt to possible changes on load curve.
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[pt] DE MICRO À MACRO: ENSAIOS EM ANÁLISE TEXTUAL / [en] FROM MICRO TO MACRO: ESSAYS IN TEXTUAL ANALYSISLEONARDO CAIO DE LADALARDO MARTINS 04 July 2022 (has links)
[pt] Este estudo explora fontes de dados não convencionais como dados textuais de jornais e pesquisas de internet do Google Trends em dois problemas
empíricos: (i) analisar o impacto da mobilidade sobre o número de casos e mortes por Covid-19; (ii) nowcasting do PIB em alta-frequência. O primeiro artigo
usa fontes de dados não estruturados como controle para fatores comportamentais não observados e encontra que um aumento na mobilidade residencial
diminui significativamente o número de casos e mortes num horizonte de quatro
semanas. O segundo artigo usa fontes de dados não estruturadas para fazer um
nowcasting semanal do PIB, mostrando que dados textuais e Google Trends
pode aumentar a qualidade das projeções (medido pelo EQM, EAM e outras
métricas) comparado com as expectativas de mercado do Focus como base. Em
ambos casos, dados não estruturados reveleram-se fontes ricas de informação
não codificadas em indicadores estruturados convencionais. / [en] This study exploits non-conventional data sources such as newspaper
textual data and internet searches from Google Trends in two empirical
problems: (i) analysing the impacts of mobility on cases and deaths due to
Covid-19; (ii) nowcasting GDP in high-frequency. The first paper resorts to
unstructured data to control for non-observable behavioural effects and finds
that an increase in residential mobility significantly reduces Covid-19 cases
and deaths over a 4-week horizon. The second paper uses unstructured data
sources to nowcast GDP on a weekly basis, showing that textual data and
Google Trends can significantly enhance the quality of nowcasts (measured by
MSE, MAE and other metrics) compared to Focus s market expectations as
a benchmark. In both cases, unstructured data was revealed to be a valuable
source of information not encoded in structured indicators.
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[pt] ESNPREDICTOR: FERRAMENTA DE PREVISÃO DE SÉRIES TEMPORAIS BASEADA EM ECHO STATE NETWORKS OTIMIZADAS POR ALGORITMOS GENÉTICOS E PARTICLE SWARM OPTIMIZATION / [en] ESNPREDICTOR: TIME SERIES FORECASTING APPLICATION BASED ON ECHO STATE NETWORKS OPTIMIZED BY GENETICS ALGORITHMS AND PARTICLE SWARM OPTIMIZATIONCAMILO VELASCO RUEDA 18 June 2015 (has links)
[pt] A previsão de séries temporais é fundamental na tomada de decisões de curto, médio e longo prazo, em diversas áreas como o setor elétrico, a bolsa de valores, a meteorologia, entre outros. Tem-se na atualidade uma diversidade de técnicas e modelos para realizar essas previsões, mas as ferramentas estatísticas são as mais utilizadas principalmente por apresentarem um maior grau de interpretabilidade. No entanto, as técnicas de inteligência computacional têm sido cada vez mais aplicadas em previsão de séries temporais, destacando-se as Redes Neurais Artificiais (RNA) e os Sistemas de Inferência Fuzzy (SIF). Recentemente foi criado um novo tipo de RNA, denominada Echo State Networks (ESN), as quais diferem das RNA clássicas por apresentarem uma camada escondida com conexões aleatórias, denominada de Reservoir (Reservatório). Este Reservoir é ativado pelas entradas da rede e pelos seus estados anteriores, gerando o efeito de Echo State (Eco), fornecendo assim um dinamismo e um desempenho melhor para tarefas de natureza temporal. Uma dificuldade dessas redes ESN é a presença de diversos parâmetros, tais como Raio Espectral, Tamanho do Reservoir e a Percentual de Conexão, que precisam ser calibrados para que a ESN forneça bons resultados. Portanto, este trabalho tem como principal objetivo o desenvolvimento de uma ferramenta computacional capaz de realizar previsões de séries temporais, baseada nas ESN, com ajuste automático de seus parâmetros por Particle Swarm Optimization (PSO) e Algoritmos Genéticos (GA), facilitando a sua utilização pelo usuário. A ferramenta computacional desenvolvida oferece uma interface gráfica intuitiva e amigável, tanto em termos da modelagem da ESN, quanto em termos de realização de eventuais pré-processamentos na série a ser prevista. / [en] The time series forecasting is critical to decision making in the short, medium and long term in several areas such as electrical, stock market, weather and industry. Today exist different techniques to model this forecast, but statistics are more used, because they have a bigger interpretability, due by the mathematic models created. However, intelligent techniques are being more applied in time series forecasting, where the principal models are the Artificial Neural Networks (ANN) and Fuzzy Inference Systems (FIS). A new type of ANN called Echo State Networks (ESN) was created recently, which differs from the classic ANN in a randomly connected hidden layer called Reservoir. This Reservoir is activated by the network inputs, and the historic of the reservoir activations generating so, the Echo State and giving to the network more dynamism and a better performance in temporal nature tasks. One problem with these networks is the presence of some parameters as, Spectral Radius, Reservoir Size and Connection Percent, which require calibration to make the network provide positive results. Therefore the aim of this work is to develop a computational application capable to do time series forecasting, based on ESN, with automatic parameters adjustment by Particle Swarm Optimization (PSO) and Genetic Algorithms (GA), facilitating its use by the user. The developed computational tool offers an intuitive and friendly interface, both in terms of modeling the ESN, and in terms of achievement of possible pre-process on the series to be forecasted.
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[en] ESN-GA-SRG HYBRID MODEL: AN OPTIMIZATION AND TOPOLOGY SELECTION APPROACH IN ECHO STATE NETWORKS FOR TIME SERIES FORECASTING / [pt] MODELO HÍBRIDO ESN-GA-SRG: UMA ABORDAGEM DE OTIMIZAÇÃO E SELEÇÃO DE TOPOLOGIAS EM ECHO STATE NETWORKS PARA PREVISÃO DE SÉRIES TEMPORAISCESAR HERNANDO VALENCIA NINO 05 January 2023 (has links)
[pt] A utilização de modelos de inteligência computacional para tarefas de previsão Multi-Step de séries temporais tem apresentado resultados que permitem considerar estes modelos como alternativas viáveis para este tipo de problema. Baseados nos requerimentos computacionais e a melhora de desempenho, recentemente novas áreas de pesquisa têm sido apresentadas na comunidade científica. Este é o caso do Reservoir Computing, que apresenta novos campos de estudo para redes neurais do tipo recorrentes, as quais, no passado, não foram muito utilizados devido à complexidade de treinamento e ao alto custo computacional. Nesta nova área são apresentados modelos como Liquid State Machine e Echo State Networks, que proporcionam um novo entendimento no conceito de processamento dinâmico para redes recorrentes e propõem métodos de treinamento com baixo custo computacional. Neste trabalho determinou-se como foco de pesquisa a otimização de parâmetros globais para o projeto das Echo State Networks. Embora as Echo State Networks sejam objeto de estudo de pesquisadores reconhecidos, ainda apresentam comportamentos desconhecidos, em parte pela sua natureza dinâmica, mas também, pela falta de estudos que aprofundem o entendimento no comportamento dos estados gerados. Utilizando como fundamento o modelo Separation Ratio Graph para análise do desempenho, é proposto um novo modelo, denominado ESN-GA-SRG, que usa como base redes ESN com otimização de parâmetros globais utilizando GA e seleção de topologias para Reservoir por meio de análise de estados empregando SRG. O desempenho deste novo modelo é avaliado na previsão das 11 séries que compõem a versão reduzida do NN3 Forecasting Competition e em 36 séries da competição M3, selecionadas segundo características de periodicidade na amostragem, assimetria, sazonalidade e estacionaridade. O desempenho do modelo ESN-GA-SRG na previsão dessas séries temporais foi superior na maioria dos casos, com significância estatística, quando comparado com outros modelos da literatura. / [en] The use of computational intelligence models for Multi-Step time series prediction tasks has presented results that allow us to consider these models as viable alternatives for this type of problem. Based on computational requirements and performance improvement, new areas of research have recently been presented in the scientific community. This is the case of Reservoir Computing, which presents new fields of study for recurrent-type neural networks, which in the past were not widely used because of training complexity and high computational cost. In this new area are presented models such as Liquid State Machine and Echo State Networks, which provide a new understanding of the concept of dynamic processing for recurring networks and propose methods of training with low computational cost. In this work, we determined the optimization of global parameters for the Echo State Networks project. Although Echo State Networks are the object of study by recognized researchers, they still present unknown behavior, partly due to their dynamic nature, but also due to the lack of studies that deepen behavior understanding of the generated states. Based on the Separation Ratio Graph model for performance analysis, a new model, called ESN-GA-SRG, is proposed, which uses ESN networks with global parameter optimization using GA and selection of topologies for Reservoir through analysis of States employing SRG. The performance of this new model is evaluated to forecast the 11 series that made up the reduced version of the NN3 Forecasting Competition and for 36 series of the M3 competition, selected according to characteristics of periodicity in sampling, asymmetry, seasonality and stationary. The performance of the ESN-GA-SRG model in predicting these time series was superior in most cases, with statistical significance when compared with other models in the literature.
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[en] DEMAND PROJECTION IN THE OMNICHANNEL CHANNEL OF A RETAILER / [pt] PROJEÇÃO DE DEMANDA NO CANAL OMNICHANNEL DE UMA VAREJISTABARBARA SEQUEIROS HUE LESSA 07 December 2023 (has links)
[pt] Tendo em vista mudanças significativas no varejo causadas pelo
crescimento de compras online no Brasil, este estudo tem como objetivo facilitar
um relevante lead time e um forte grau de assertividade na previsão de demanda do
Omnichannel de uma empresa do setor. Com a crescente relevância do
Omnichannel, é importante compreender as necessidades dos consumidores
tradicionais e digitais, integrar suas experiências e oferecer múltiplos canais de
compra. Nesse contexto, a previsão de demanda é crucial para apoiar as decisões
estratégicas, táticas e operacionais da organização. A utilização de séries temporais
hierárquicas auxilia na precisão das previsões e, portanto, na tomada de decisões,
permitindo gerar estimativas coerentes ao longo dos múltiplos níveis hierárquicos.
Dessa forma, neste estudo, combinando as metodologias de previsão de séries
temporais ETS, ARIMA e SARIMAX, com métodos de reconciliação Bottom-up,
Top-down, MinTrace Combinação Ótima (OLS) e MinTrace WLS Struct, doze
modelos foram gerados. Baseado nas principais abordagens de séries temporais
hierárquicas, com uma sequência de sete passos, os modelos foram comparados,
por meio de métricas de avaliação de desempenho, para identificar qual deles
melhor se encaixa na série trabalhada. Ao final do estudo, o modelo SARIMAX
com Bottom-up se mostrou a combinação mais adequada para a série em análise. A
abordagem alcançou um MAPE de 22 por cento no nível mais agregado da hierarquia,
reduzindo em cinco pontos percentuais o MAPE original da empresa, além de
apresentar a melhor colocação na combinação das métricas comparativamente. / [en] In light of recent changes in retail caused by the growth of online shopping in Brazil, this study aims to enable a substantial lead time and a high degree of accuracy of the Omnichannel demand forecast for a retail company. As Omnichannel success continues to expand, it becomes increasingly important tounderstand the needs of both traditional and digital consumers, integrate their experiences and offer multiple purchase channels. In this context, demand forecasting is crucial for identifying market trends, growth opportunities, potentialstrategies and supporting strategic, tactical and operational decisions. The use of Hierarchical Time Series improves forecasts accuracy and, therefore, assists in decision-making, allowing the development of consistent estimations acrossmultiple hierarchical levels. Thus, this study combines the time series forecast generation methodologies ETS, ARIMA and SARIMAX, with Bottom-up, Top-down, MinTrace Optimal Combination (OLS) and MinTrace WLS Struct reconciliation methods, resulting in the generation of twelve models. Based on the main theories of Hierarchical Time Series and following a 7-steps sequence, the models were compared using performance evaluation metrics to identify the best fit for the investigated series. The research concludes that the SARIMAX model,together with the Bottom-up strategy, proves to be the most appropriate composition for the Hierarchical Time Series under analysis, as it demonstrates the best performance across the evaluation metrics, reaching a MAPE of 22 percent at the most aggregated level of the hierarchy and reducing the original company forecasting MAPE by five percentage points.
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[en] FORECASTING RETURNS ON HIGH-FREQUENCY ENVIRONMENT: A COMPARATIVE STUDY OF ECONOMETRIC MODELS AND MACHINE LEARNING TECHNIQUES / [pt] PREVISÃO DE RETORNOS EM AMBIENTE DE ALTA FREQUÊNCIA: UM ESTUDO COMPARATIVO DE MODELOS ECONOMÉTRICOS E TÉCNICAS DE APRENDIZADO POR MÁQUINAGUILHERME DE MORAES MASUKO 11 February 2025 (has links)
[pt] A previsão de retornos sobre ativos financeiros tem sido uma tarefa importante durante toda a história da economia financeira. Este estudo emprega
técnicas de aprendizado por máquina (ML) para prever retornos de portfólio
com base no fator tamanho, visando não apenas melhorar as previsões, mas
também compreender a fonte subjacente de previsibilidade. Em meio ao desafio
de identificar preditores relevantes em dados ruidosos, esta pesquisa emprega
uma abordagem de janela móvel, incorporando três defasagens de retornos de
ações como candidatos a preditores para projetar retornos um minuto à frente.
Modelos de benchmark, incluindo a média dentro da amostra e abordagens autorregressivas, são explorados junto com técnicas de ML como Ridge, LASSO,
AdaLASSO e Random Forest. Identificamos consistentemente a superioridade
dos modelos de ML sobre os modelos benchmark em termos de previsibilidade, com o modelo Random Forest se destacando como o mais eficaz. Além
disso, a análise dos preditores selecionados pelos modelos revelou que eles são
predominantemente inesperados, de curta duração e esparsos. / [en] Forecasting returns on financial assets has been an important task
throughout the history of the financial economy. This study employs machine
learning (ML) techniques to predict portfolio returns based on the size factor,
aiming to not only improve predictions but also understand the underlying
source of predictability. Amid the challenge of identifying relevant predictors
in noisy data, this research employs a rolling window approach, incorporating
three lags of stock returns as candidate predictors to project returns one minute
ahead. Benchmark models, including in-sample averaging and autoregressive
approaches, are explored alongside ML techniques such as Ridge, LASSO,
AdaLASSO, and Random Forest. We consistently identify the superiority of
ML models over benchmark models in terms of predictability, with the Random
Forest model standing out as the most effective. Furthermore, analysis of
the predictors selected by the models revealed that they are predominantly
unexpected, short-lived and sparse.
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