O objetivo deste trabalho consiste em identificar a existência de contágio financeiro utilizando a metodologia de redes bayesianas. Além da rede bayesiana, a análise da interdependência de mercados internacionais em períodos de crises financeiras, ocorridas entre os anos 1996 e 2009, foi modelada com outras duas técnicas - modelos GARCH multivariados e de Cópulas, envolvendo países nos quais foi possível avaliar seus efeitos e que foram objetos de estudos similares na literatura. Com os períodos de crise bem definidos e metodologia calcada na teoria de grafos e na inferência bayesiana, executou-se uma análise sequencial, em que as realidades que precediam períodos de crise foram consideradas situações a priori para os eventos (verossimilhanças). Desta combinação resulta a nova realidade (a posteriori), que serve como priori para o período subsequente e assim por diante. Os resultados apontaram para grande interligação entre os mercados e diversas evidências de contágio em períodos de crise financeira, com causadores bem definidos e com grande respaldo na literatura. Ademais, os pares de países que apresentaram evidências de contágio financeiro pelas redes bayesianas em mais períodos de crises foram os mesmos que apresentaram os mais altos valores dos parâmetros estimados pelas cópulas e também aqueles cujos parâmetros foram mais fortemente significantes no modelo GARCH multivariado. Assim, os resultados obtidos pelas redes bayesianas tornam-se mais relevantes, o que sugere boa aderência deste modelo ao conjunto de dados utilizados neste estudo. Por fim, verificou-se que, após as diversas crises, os mercados estavam muito mais interligados do que no período inicialmente adotado. / This work aims to identify the existence of financial contagion using a metodology of Bayesian networks. Besides Bayesian networks, the analysis of the international markets\' interdependence in times of financial crises, occurred between 1996 and 2009, was modeled using two other techniques - multivariate GARCH models and Copulas models, involving countries in which its effects were possible to assess and which were subject to similar studies in the literature. With well-defined crisis periods and a metodology based on graph theory and Bayesian inference, a sequential analysis was executed, in which the realities preceding periods of crisis were considered to be prior situations to the events (likelihood). From this combination results the new posterior reality, which serves as a prior to the subsequent period and so on. The results pointed to a large interconnection between markets and several evidences of contagion in times of financial crises, with well-defined responsibles and highly supported by the literature. Moreover, the pairs of countries that show evidence of financial contagion by Bayesian networks in over periods of crises were the same as that presented the highest values of the parameters estimated by copulas and the most strongly significant parameters in the multivariate GARCH model. Thus, the results obtained by Bayesian networks become more relevant, suggesting good adherence of the model to the data set used in this study. Finally, it was found that after the various crises, the markets were much more connected.

Esta dissertação teve como objetivo o estudo de modelos para séries temporais bivariadas, que tem a estrutura de dependência determinada por meio de funções de cópulas. A vantagem desta abordagem é que as cópulas fornecem uma descrição completa da estrutura de dependência. Em termos de inferência, foi adotada uma abordagem Bayesiana com utilização dos métodos de Monte Carlo via cadeias de Markov (MCMC). Primeiramente, um estudo de simulações foi realizado para verificar como os seguintes fatores, tamanho das séries e variações nas funções de cópula, nas distribuições marginais, nos valores do parâmetro de cópula e nos métodos de estimação, influenciam a taxa de seleção de modelos segundo os critérios EAIC, EBIC e DIC. Posteriormente, foram realizadas aplicações a dados reais dos modelos com estrutura de dependência estática e variante no tempo / The aim of this work was to study models for bivariate time series, where the dependence structure among the series is modeled by copulas. The advantage of this approach is that copulas provide a complete description of dependence structure. In terms of inference was adopted the Bayesian approach with utilization of Markov chain Monte Carlo (MCMC) methods. First, a simulation study was performed to verify how the factors, length of the series and variations on copula functions, on marginal distributions, on copula parameter value and on estimation methods, may affect models selection rate given by EAIC, EBIC and DIC criteria. After that, we applied the models with static and time-varying dependence structure to real data

Modelos de mistura e de não mistura em longa duracão, são aplicados na analise de dados de sobrevivência quando uma parcela de indivduos não são suscetíveis ao evento de interesse. Diferentes modelos estatsticos são propostos para analisar dados de sobrevivência na presenca de fracão de cura. Nesta tese, e proposto o uso de novos modelos. Sob o ponto de vista univariado, inicialmente e considerado o caso em que os dados de sobrevivênciaa seguem distribuicão Burr XII com três parâmetros, no qual inclui o modelo de mistura para a distribuicão Weibull como caso particular. Um modelo de sobrevivência geral e estudado considerando a situacão em que os parâmtreos de locacão e forma dessa distribuicão dependem de covariaveis. Ainda considerando o caso univariado, um estudo da distribuicãoo exponencial exponenciada com dois parâmetros e realizado. Essa distribuicão, tambem conhecida como distribuicão exponencial generalizada, e um caso particular da distribuicão Weibull exponenciada, introduzida por Mudholkar e Srivastava (1993). Um modelo de sobrevivência geral tambem e estudado, nesse caso considera-se a situacão em que os parâmetros de escala, forma e de fracão de cura da distribuicão exponencial exponenciada dependem de covariaveis. Um terceiro estudo univariado considera a distribuicão Weibull na presenca de fracão de cura, dados censurados e covariaveis. Nesse caso, dois modelos são estudados: modelo de mistura e modelo de não mistura. Quando dois tempos de sobrevivência distintos estão associados a cada unidade amostral (caso bivariado), na analise dos dados e possvel utilizar algumas distribuicões bivariadas: em especial a distribuicão exponencial bivariada de Block e Basu. As estimativas dos parâmetros da distribuicão exponencial bivariada de Block e Basu na presenca de fracão de cura e covariaveis são obtidas. Sob o ponto de vista bivariado tambem sera considerado o caso da distribuicão Weibull bivariada derivada de função copula na presenca de fração ao de cura, dados censurados e covariaveis. Duas funcões copulas são exploradas: a funcão copula Farlie-Gumbel-Morgenstern (FGM) e a funcão copula Gumbel. Procedimentos classicos e Bayesianos são utilizados para obter estimadores pontuais e intervalares dos parâmetros desconhecidos. Para vericar a utilidade e o comportamento dos modelos, alguns conjuntos de dados na area medica são analisados. / Mixture and non-mixture lifetime models are applied to analyze survival data when some individuals may never experience the event of interest. Dierent statistical models are proposed to analyze survival data in the presence of cure fraction. In this thesis, we propose the use of new models. From the univariate case, we consider that the lifetime data have a three-parameter Burr XII distribution, which includes the popular Weibull mixture model as a special case. We consider a general survival model where the scale and shape parameters of the Burr XII distribution depends on covariates. Also considering the univariate case the two-parameters exponentiated exponential distribution is used. The two-parameter exponentiated exponential or the generalized exponential distribution is a particular member of the exponentiated Weibull distribution introduced by Mudholkar and Srivastava (1993). We also consider in this case a general survival model where the scale, shape and cured fraction parameters of the exponentiated exponential distribution depends on covariates. We also introduce the univariate Weibull distributions in presence of cure fraction, censored data and covariates. Two models are explored in this case: the mixture model and non-mixture model. When we have two lifetimes associated with each unit (bivariate data), we can use some bivariate distributions: as special case the Block and Basu bivariate lifetime distribution. We also presents estimates for the parameters included in Block and Basu bivariate lifetime distribution in presence of covariates and cure fraction, applied to analyze survival data when some individuals may never experience the event of interest and two lifetimes are associated with each unit. We also consider in bivariate case the bivariate Weibull distributions derived from copula functions in presence of cure fraction, censored data and covariates. Two copula functions are explored in this paper: the Farlie-Gumbel-Morgenstern copula (FGM) and the Gumbel copula. Classical and Bayesian procedures are used to get point and condence intervals of the unknown parameters. Illustrations of the proposed methodologies are given considering medicals data sets.

Modelos de mistura e de não mistura em longa duracão, são aplicados na analise de dados de sobrevivência quando uma parcela de indivduos não são suscetíveis ao evento de interesse. Diferentes modelos estatsticos são propostos para analisar dados de sobrevivência na presenca de fracão de cura. Nesta tese, e proposto o uso de novos modelos. Sob o ponto de vista univariado, inicialmente e considerado o caso em que os dados de sobrevivênciaa seguem distribuicão Burr XII com três parâmetros, no qual inclui o modelo de mistura para a distribuicão Weibull como caso particular. Um modelo de sobrevivência geral e estudado considerando a situacão em que os parâmtreos de locacão e forma dessa distribuicão dependem de covariaveis. Ainda considerando o caso univariado, um estudo da distribuicãoo exponencial exponenciada com dois parâmetros e realizado. Essa distribuicão, tambem conhecida como distribuicão exponencial generalizada, e um caso particular da distribuicão Weibull exponenciada, introduzida por Mudholkar e Srivastava (1993). Um modelo de sobrevivência geral tambem e estudado, nesse caso considera-se a situacão em que os parâmetros de escala, forma e de fracão de cura da distribuicão exponencial exponenciada dependem de covariaveis. Um terceiro estudo univariado considera a distribuicão Weibull na presenca de fracão de cura, dados censurados e covariaveis. Nesse caso, dois modelos são estudados: modelo de mistura e modelo de não mistura. Quando dois tempos de sobrevivência distintos estão associados a cada unidade amostral (caso bivariado), na analise dos dados e possvel utilizar algumas distribuicões bivariadas: em especial a distribuicão exponencial bivariada de Block e Basu. As estimativas dos parâmetros da distribuicão exponencial bivariada de Block e Basu na presenca de fracão de cura e covariaveis são obtidas. Sob o ponto de vista bivariado tambem sera considerado o caso da distribuicão Weibull bivariada derivada de função copula na presenca de fração ao de cura, dados censurados e covariaveis. Duas funcões copulas são exploradas: a funcão copula Farlie-Gumbel-Morgenstern (FGM) e a funcão copula Gumbel. Procedimentos classicos e Bayesianos são utilizados para obter estimadores pontuais e intervalares dos parâmetros desconhecidos. Para vericar a utilidade e o comportamento dos modelos, alguns conjuntos de dados na area medica são analisados. / Mixture and non-mixture lifetime models are applied to analyze survival data when some individuals may never experience the event of interest. Dierent statistical models are proposed to analyze survival data in the presence of cure fraction. In this thesis, we propose the use of new models. From the univariate case, we consider that the lifetime data have a three-parameter Burr XII distribution, which includes the popular Weibull mixture model as a special case. We consider a general survival model where the scale and shape parameters of the Burr XII distribution depends on covariates. Also considering the univariate case the two-parameters exponentiated exponential distribution is used. The two-parameter exponentiated exponential or the generalized exponential distribution is a particular member of the exponentiated Weibull distribution introduced by Mudholkar and Srivastava (1993). We also consider in this case a general survival model where the scale, shape and cured fraction parameters of the exponentiated exponential distribution depends on covariates. We also introduce the univariate Weibull distributions in presence of cure fraction, censored data and covariates. Two models are explored in this case: the mixture model and non-mixture model. When we have two lifetimes associated with each unit (bivariate data), we can use some bivariate distributions: as special case the Block and Basu bivariate lifetime distribution. We also presents estimates for the parameters included in Block and Basu bivariate lifetime distribution in presence of covariates and cure fraction, applied to analyze survival data when some individuals may never experience the event of interest and two lifetimes are associated with each unit. We also consider in bivariate case the bivariate Weibull distributions derived from copula functions in presence of cure fraction, censored data and covariates. Two copula functions are explored in this paper: the Farlie-Gumbel-Morgenstern copula (FGM) and the Gumbel copula. Classical and Bayesian procedures are used to get point and condence intervals of the unknown parameters. Illustrations of the proposed methodologies are given considering medicals data sets.

Em testes nos quais uma quantidade considerável de indivíduos não dispõe de tempo suciente para responder todos os itens temos o que é chamado de efeito de Speededness. O uso do modelo unidimensional da Teoria da Resposta ao Item (TRI) em testes com speededness pode nos levar a uma série de interpretações errôneas uma vez que nesse modelo é suposto que os respondentes possuem tempo suciente para responder todos os itens. Nesse trabalho, desenvolvemos uma análise Bayesiana do modelo tri-dimensional da TRI proposto por Wollack e Cohen (2005) considerando uma estrutura de dependência entre as distribuições a priori dos traços latentes a qual modelamos com o uso de cópulas. Apresentamos um processo de estimação para o modelo proposto e fazemos um estudo de simulação comparativo com a análise realizada por Bazan et al. (2010) na qual foi utilizada distribuições a priori independentes para os traços latentes. Finalmente, fazemos uma análise de sensibilidade do modelo em estudo e apresentamos uma aplicação levando em conta um conjunto de dados reais proveniente de um subteste do EGRA, chamado de Nonsense Words, realizado no Peru em 2007. Nesse subteste os alunos são avaliados por via oral efetuando a leitura, sequencialmente, de 50 palavras sem sentidos em 60 segundos o que caracteriza a presença do efeito speededness. / In tests where a reasonable amount of individuals does not have enough time to answer all items we observe what is called eect of Speededness. The use of a unidimensional model from Item Response Theory (IRT) in tests with speededness can lead us to erroneous interpretations, since this model assumes that the respondents have enough time to answer all items. In this work, we propose a Bayesian analysis of the three-dimensional item response models (IRT) proposed by Wollack and Cohen et al (2005) considering a dependency structure between the prior distributions of the latent traits which is modeled using Copulas. We propose and develop a MCMC algorithm for the estimation of the model. A simulation study comparing with the analysis in Bazan et al (2010), wherein an independent prior distribution assumption was presented. Finally, we apply our model in a set of real data from EGRA, called Nonsense Words, held in Peru in 2007, where students are evaluated for their performance in reading.

Em testes nos quais uma quantidade considerável de indivíduos não dispõe de tempo suciente para responder todos os itens temos o que é chamado de efeito de Speededness. O uso do modelo unidimensional da Teoria da Resposta ao Item (TRI) em testes com speededness pode nos levar a uma série de interpretações errôneas uma vez que nesse modelo é suposto que os respondentes possuem tempo suciente para responder todos os itens. Nesse trabalho, desenvolvemos uma análise Bayesiana do modelo tri-dimensional da TRI proposto por Wollack e Cohen (2005) considerando uma estrutura de dependência entre as distribuições a priori dos traços latentes a qual modelamos com o uso de cópulas. Apresentamos um processo de estimação para o modelo proposto e fazemos um estudo de simulação comparativo com a análise realizada por Bazan et al. (2010) na qual foi utilizada distribuições a priori independentes para os traços latentes. Finalmente, fazemos uma análise de sensibilidade do modelo em estudo e apresentamos uma aplicação levando em conta um conjunto de dados reais proveniente de um subteste do EGRA, chamado de Nonsense Words, realizado no Peru em 2007. Nesse subteste os alunos são avaliados por via oral efetuando a leitura, sequencialmente, de 50 palavras sem sentidos em 60 segundos o que caracteriza a presença do efeito speededness. / In tests where a reasonable amount of individuals does not have enough time to answer all items we observe what is called eect of Speededness. The use of a unidimensional model from Item Response Theory (IRT) in tests with speededness can lead us to erroneous interpretations, since this model assumes that the respondents have enough time to answer all items. In this work, we propose a Bayesian analysis of the three-dimensional item response models (IRT) proposed by Wollack and Cohen et al (2005) considering a dependency structure between the prior distributions of the latent traits which is modeled using Copulas. We propose and develop a MCMC algorithm for the estimation of the model. A simulation study comparing with the analysis in Bazan et al (2010), wherein an independent prior distribution assumption was presented. Finally, we apply our model in a set of real data from EGRA, called Nonsense Words, held in Peru in 2007, where students are evaluated for their performance in reading.

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:44:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 903953 bytes, checksum: de3aadfdbd20abfbbc5b9be43616fe09 (MD5) Previous issue date: 2013-03-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Considering the high integration degree of the world financial market, this paper attempts to model the dependence relationship between the BM&FBOVESPA U.S. Dollar futures market and the U.S. economy, using the Copula framework. The U.S.Dollar future contract negotiated on the Brazilian futures market is one of the top five futures contracts with the highest negotiation volume of the world and, hence, it plays a fundamental role in the Brazilian financial market. After the estimation of several families of copulas it was shown that the t-student copula is appropriated to model the dependence between the analyzed variables. Furthermore, the realized statistics tests rejected hypothesizes of independence and extreme value dependence. This study concludes that the variables present a moderate negative dependence, even considering that it is about different kind of markets from distinct countries. / Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de modelar a relação de dependência entre o mercado futuro de dólar da BM&FBOVESPA e a economia norte-americana,por meio da abordagem de cópulas. O contrato futuro de dólar negociado na bolsa brasileira é um dos cinco contratos futuros de câmbio com maior volume de negociação do mundo, portantotem papel fundamental no mercado financeiro nacional. Após a estimação de uma série de famílias de cópulasconstatou-se que a cópula t-student é apropriada para modelar a dependência entre as variáveis analisadas. Além disso, os testes estatísticos realizados rejeitaram tanto a hipótese de independência entre as séries quanto a de dependência de valores extremos. A pesquisarevelou que as variáveis em estudo possuem dependência negativa moderada, mesmo se tratando de mercados distintos de diferentes países.

Nowadays, the volatility of exchange rate is a crucial and a transcendental issue for all transactions, negotiations and operations taking place in foreign currency, being an objective and an accurate prediction the cornerstone. Therefore, the main objective of this research is to analyze whether the Mexican exchange rate market, risk assessment using traditional VaR and VaR with copulas methodologies are more accurate when the estimates are made for a wide historical time-series or two periods for certain, helping it to predict the maximum losses that may be, with the main motivation to have a efficient hedging strategy. The principal conclusion is that assessing risk with these methodologies, the series does not necessarily have to include more than five years, considering that the use of copulas as a dependent measure make that the prediction fits better to the movements of the real returns. / Actualmente, la volatilidad en los tipos de cambio es un tema crucial y trascendental por todas las transacciones, negociaciones y operaciones que se efectúan en moneda extranjera, siendo la predicción objetiva y precisa la piedra angular. Por lo tanto, el objetivo principal de esta investigación es analizar si para el mercado cambiario mexicano las valoraciones del riesgo que utilizan las metodologías VaR tradicional y VaR mediante cópulas son más precisas cuando las estimaciones se hacen para un periodo histórico amplio o para dos subperiodos determinados. De este modo, se puede ayudar a predecir las máximas pérdidas que se pudieran tener, con la principal motivación de tener una estrategia de cobertura eficiente. La principal conclusión de esta es que, para valorar el riesgo con estas metodologías, no  ecesariamente las series tienen que incluir más de un lustro, teniendo en cuenta que el uso de las cópulas como medida de dependencia hace que las predicciones se ajusten de forma más precisa a los rendimientos reales.

Esta dissertação teve como objetivo o estudo de modelos para séries temporais bivariadas, que tem a estrutura de dependência determinada por meio de funções de cópulas. A vantagem desta abordagem é que as cópulas fornecem uma descrição completa da estrutura de dependência. Em termos de inferência, foi adotada uma abordagem Bayesiana com utilização dos métodos de Monte Carlo via cadeias de Markov (MCMC). Primeiramente, um estudo de simulações foi realizado para verificar como os seguintes fatores, tamanho das séries e variações nas funções de cópula, nas distribuições marginais, nos valores do parâmetro de cópula e nos métodos de estimação, influenciam a taxa de seleção de modelos segundo os critérios EAIC, EBIC e DIC. Posteriormente, foram realizadas aplicações a dados reais dos modelos com estrutura de dependência estática e variante no tempo / The aim of this work was to study models for bivariate time series, where the dependence structure among the series is modeled by copulas. The advantage of this approach is that copulas provide a complete description of dependence structure. In terms of inference was adopted the Bayesian approach with utilization of Markov chain Monte Carlo (MCMC) methods. First, a simulation study was performed to verify how the factors, length of the series and variations on copula functions, on marginal distributions, on copula parameter value and on estimation methods, may affect models selection rate given by EAIC, EBIC and DIC criteria. After that, we applied the models with static and time-varying dependence structure to real data

Orientador: Verónica Andrea González-Lopez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-18T10:24:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Schultz_JoseAdolfodeAlmeida_M.pdf: 781903 bytes, checksum: 6f13c49a1d8a278498ea105b9b9a7a31 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic digital document / Mestrado / Inferencia Bayesiana / Mestre em Estatística