Submitted by Daniella Santos (daniella.santos@fgv.br) on 2010-03-11T13:25:30Z No. of bitstreams: 1 Tese_Fabio_Araujo_Final.pdf: 715897 bytes, checksum: 17afb0d85c3fff397df747b1a0d56bf9 (MD5) / Approved for entry into archive by Andrea Virginio Machado(andrea.machado@fgv.br) on 2010-03-12T13:27:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Fabio_Araujo_Final.pdf: 715897 bytes, checksum: 17afb0d85c3fff397df747b1a0d56bf9 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-03-15T12:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Fabio_Araujo_Final.pdf: 715897 bytes, checksum: 17afb0d85c3fff397df747b1a0d56bf9 (MD5) Previous issue date: 2009-08-10 / This work proposes alternative ways to consistently estimate an abstract measure, crucial to the study of intertemporal decisions, which is at the core of most macroeconomics and financial studies: the Stochastic Discount Factor (SDF). Using the Pricing Equation in a panel-data framework, is constructed a novel consistent estimator of the SDF which relies on the fact that its logarithm is pervasive to all asset returns of the economy. The resulting estimator is very simple to compute, does not dependent on strong economic assumptions, is suitable for testing different preference specifications or investigating intertemporal substitution puzzles, and can be used as basis to construct an estimator for the risk-free rate. Alternative identification strategies are applied and a parallel between it and identifications strategies based on other frameworks is drawn. Adding structure to the initial setup, two environments were the asymptotic distribution can be derived are presented. Finally, methodologies proposed are applied US and Brazilian data. Preference specifications usually found in the macro literature, as well as a class of state dependent preferences, are tested. The results for the US economy are particularly interesting, by performing formal tests, we cannot reject standard preference specifications used in the literature and estimates of the relative risk-aversion coefficient are between 1 and 2, and statistically indistinguishable from the unity. Moreover, for the class of state dependent preferences and using US quarterly data from 1972:1 and 2001:4, we estimate a highly dynamic path for the relative risk-aversion (rra) coefficient, confined to the interval [1.15, 2.05], and also reject the hypothesis of a constant level. / Este trabalho propõe maneiras alternativas para a estimação consistente de uma medida abstrata, crucial para o estudo de decisões intertemporais, o qual é central a grande parte dos estudos em macroeconomia e finanças: o Fator Estocástico de Descontos (SDF, sigla em Inglês). Pelo emprego da Equação de Apreçamento constrói-se um inédito estimador consistente do SDF que depende do fato de que seu logaritmo é comum a todos os ativos de uma economia. O estimador resultante é muito simples de se calcular, não depende de fortes hipóteses econômicas, é adequado ao teste de diversas especificações de preferência e para a investigação de paradoxos de substituição intertemporal, e pode ser usado como base para a construção de um estimador para a taxa livre de risco. Alternativas para a estratégia de identificação são aplicadas e um paralelo entre elas e estratégias de outras metodologias é traçado. Adicionando estrutura ao ambiente inicial, são apresentadas duas situações onde a distribuição assintótica pode ser derivada. Finalmente, as metodologias propostas são aplicadas a conjuntos de dados dos EUA e do Brasil. Especificações de preferência usualmente empregadas na literatura, bem como uma classe de preferências dependentes do estado, são testadas. Os resultados são particularmente interessantes para a economia americana. A aplicação de teste formais não rejeita especificações de preferências comuns na literatura e estimativas para o coeficiente relativo de aversão ao risco se encontram entre 1 e 2, e são estatisticamente indistinguíveis de 1. Adicionalmente, para a classe de preferência s dependentes do estado, trajetórias altamente dinâmicas são estimadas para a tal coeficiente, as trajetórias são confinadas ao intervalo [1,15, 2,05] e se rejeita a hipótese de uma trajetória constante.

Estudamos a Eletrodinâmica de Wheeler-Feynman usando um princípio variacional para um funcional de ação finito acoplado a um problema de valor na fronteira. Para trajetórias C2 por trechos, a condição de ponto crítico desse funcional fornece as equações de movimento de Wheeler-Feynman mais uma condição de continuidade dos momentos parciais e energias parciais, conhecida como condição de quina de Weierstrass-Erdmann. Estudamos em detalhe um sub-caso mais simples, onde os dados de fronteira têm um comprimento mínimo. Nesse caso, mostramos que a condição de extremo se reduz a um problema de valor na chegada para uma equação diferencial com retardo misto dependente do estado e do tipo neutro. Resolvemos numericamente esse problema usando um método de shooting e um método de Runge-Kutta de quarta ordem. Para os casos em que as fronteiras mínimas têm velocidades descontínuas, elaboramos uma técnica para resolver as condições de quina de Weierstrass-Erdmann junto com o problema de valor na chegada. As trajetórias com velocidades descontínuas previstas pelo método variacional foram verificadas por experimentos numéricos. Em um segundo desenvolvimento, para o caso mais difícil de fronteiras de comprimento arbitrário, implementamos um método de minimização com gradiente fraco para o princípio variacional e problema de fronteira acima citado. Elaboramos dois métodos numéricos, ambos implementados em MATLAB, para encontrar soluções do problema eletromagnético de dois corpos. O primeiro combina o método de elementos finitos com o método de Newton para encontrar as soluções que anulam o gradiente fraco do funcional para fronteiras genéricas. O segundo usa o método do declive máximo para encontrar as soluções que minimizam a ação. Nesses dois métodos as trajetórias são aproximadas dentro de um espaço de dimensão finita gerado por uma Galerkiana que suporta velocidades descontínuas. Foram realizados diversos testes e experimentos numéricos para verificar a convergência das trajetórias calculada numericamente; também comparamos os valores do funcional calculados numericamente com alguns resultados analíticos sobre órbitas circulares. / We study the Wheeler-Feynman electrodynamics using a variational principle for an action functional coupled to a finite boundary value problem. For piecewise C2 trajectories, the critical point condition for this functional gives the Wheeler-Feynman equations of motion in addition to a continuity condition of partial moments and partial energies, known as the Weierstrass-Erdmann corner conditions. In the simplest case, for the boundary value problem of shortest length, we show that the critical point condition reduces to a two-point boundary value problem for a state-dependent mixed-type neutral differential-delay equation. We solve this special problem numerically using a shooting method and a fourth order Runge-Kutta. For the cases where the boundary segment has discontinuous velocities we developed a technique to solve the Weierstrass-Erdmann corner conditions and the two-point boundary value problem together. The trajectories with discontinuous velocities presupposed by the variational method were verified by numerical experiments. In a second development, for the harder case with boundaries of arbitrary length, we implemented a method of minimization with weak gradient for the variational principle quoted above. Two numerical methods were implemented in MATLAB to find solutions of the two-body electromagnetic problem. The first combines the finite element method with Newtons method to find the solutions that vanish the weak gradient. The second uses the method of steepest descent to find the solutions that minimize the action. In both methods the trajectories are approximated within a finite-dimensional space generated by a Galerkian that supports discontinuous velocities. Many tests and numerical experiments were performed to verify the convergence of the numerically calculated trajectories; also were compared the values of the functional computed numerically with some known analytical results on circular orbits.

Estudamos a Eletrodinâmica de Wheeler-Feynman usando um princípio variacional para um funcional de ação finito acoplado a um problema de valor na fronteira. Para trajetórias C2 por trechos, a condição de ponto crítico desse funcional fornece as equações de movimento de Wheeler-Feynman mais uma condição de continuidade dos momentos parciais e energias parciais, conhecida como condição de quina de Weierstrass-Erdmann. Estudamos em detalhe um sub-caso mais simples, onde os dados de fronteira têm um comprimento mínimo. Nesse caso, mostramos que a condição de extremo se reduz a um problema de valor na chegada para uma equação diferencial com retardo misto dependente do estado e do tipo neutro. Resolvemos numericamente esse problema usando um método de shooting e um método de Runge-Kutta de quarta ordem. Para os casos em que as fronteiras mínimas têm velocidades descontínuas, elaboramos uma técnica para resolver as condições de quina de Weierstrass-Erdmann junto com o problema de valor na chegada. As trajetórias com velocidades descontínuas previstas pelo método variacional foram verificadas por experimentos numéricos. Em um segundo desenvolvimento, para o caso mais difícil de fronteiras de comprimento arbitrário, implementamos um método de minimização com gradiente fraco para o princípio variacional e problema de fronteira acima citado. Elaboramos dois métodos numéricos, ambos implementados em MATLAB, para encontrar soluções do problema eletromagnético de dois corpos. O primeiro combina o método de elementos finitos com o método de Newton para encontrar as soluções que anulam o gradiente fraco do funcional para fronteiras genéricas. O segundo usa o método do declive máximo para encontrar as soluções que minimizam a ação. Nesses dois métodos as trajetórias são aproximadas dentro de um espaço de dimensão finita gerado por uma Galerkiana que suporta velocidades descontínuas. Foram realizados diversos testes e experimentos numéricos para verificar a convergência das trajetórias calculada numericamente; também comparamos os valores do funcional calculados numericamente com alguns resultados analíticos sobre órbitas circulares. / We study the Wheeler-Feynman electrodynamics using a variational principle for an action functional coupled to a finite boundary value problem. For piecewise C2 trajectories, the critical point condition for this functional gives the Wheeler-Feynman equations of motion in addition to a continuity condition of partial moments and partial energies, known as the Weierstrass-Erdmann corner conditions. In the simplest case, for the boundary value problem of shortest length, we show that the critical point condition reduces to a two-point boundary value problem for a state-dependent mixed-type neutral differential-delay equation. We solve this special problem numerically using a shooting method and a fourth order Runge-Kutta. For the cases where the boundary segment has discontinuous velocities we developed a technique to solve the Weierstrass-Erdmann corner conditions and the two-point boundary value problem together. The trajectories with discontinuous velocities presupposed by the variational method were verified by numerical experiments. In a second development, for the harder case with boundaries of arbitrary length, we implemented a method of minimization with weak gradient for the variational principle quoted above. Two numerical methods were implemented in MATLAB to find solutions of the two-body electromagnetic problem. The first combines the finite element method with Newtons method to find the solutions that vanish the weak gradient. The second uses the method of steepest descent to find the solutions that minimize the action. In both methods the trajectories are approximated within a finite-dimensional space generated by a Galerkian that supports discontinuous velocities. Many tests and numerical experiments were performed to verify the convergence of the numerically calculated trajectories; also were compared the values of the functional computed numerically with some known analytical results on circular orbits.