Submitted by Luanna Matias (lua_matias@yahoo.com.br) on 2015-02-04T20:56:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Augusta Finotti Brazão - 2014.pdf: 4325407 bytes, checksum: ed015d93a79ebdcbed577af5e0f9a797 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-02-05T09:48:34Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Augusta Finotti Brazão - 2014.pdf: 4325407 bytes, checksum: ed015d93a79ebdcbed577af5e0f9a797 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-05T09:48:34Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Augusta Finotti Brazão - 2014.pdf: 4325407 bytes, checksum: ed015d93a79ebdcbed577af5e0f9a797 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-04-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present study aims to investigate the influence of uncertainties in physical and geometric parameters to obtain the load parametric instability of cylindrical shell, using the Galerkin method with the stochastic polynomial Hermite-Caos. The nonlinear equations of motion of the cylindrical shell are deduced from their functional power considering the strain field proposed by Donnell´s nonlinear shallow shell theory. The uncertainties are considered as random parameters with probability density function known in the partial differential equation of motion of the cylindrical shell, which it becomes a stochastic partial differential equation due to the presence of randomness. First, the discretization of the stochastic problem is performed using the stochastic Galerkin method together with polynomial Hermite-Chaos, to transform the stochastic partial differential equation into a set of equivalent deterministic partial differential equations, which take into account the randomness of the system. Then, the discretization of the lateral field displacement is made by a perturbation procedure, indicating the nonlinear vibration modes which couple to the linear vibration mode. The set of partial differential equations is transformed into a deterministic system of equations deterministic ordinary second order in time. Uncertainty is considered in one of its parameters: the Young modulus, thickness and amplitude of initial geometric imperfection. Then we analyze the influence of randomness in two parameters simultaneously: the thickness and the Young modulus. Once obtained the system of ordinary differential equations deterministic containing the randomness of the parameters, the integration over discrete time system is made from the Runge- Kutta fourth order to obtain results as the time response, bifurcation diagrams and boundaries of instability which are compared with deterministic analysis, indicating that polynomial Hermite-Chaos is a good numerical tool for predicting the load parametric instability without the need to perform a process of sampling. / O presente trabalho tem como objetivo investigar a influência de incertezas nos parâmetros físicos e geométricos para a determinação da carga de instabilidade paramétrica da casca cilíndrica, utilizando o método de Galerkin Estocástico juntamente com o polinômio de Hermite-Caos. As equações não-lineares de movimento da casca cilíndrica são deduzidas a partir de seus funcionais de energia considerando o campo de deformações proposto pela teoria não linear de Donnell para cascas esbeltas. As incertezas são consideradas como parâmetros aleatórios com função de densidade de probabilidade conhecida na equação diferencial parcial de movimento da casca cilíndrica, que passa a ser uma equação diferencial parcial estocástica devido à presença da aleatoriedade. Primeiramente, faz-se a discretização do problema estocástico utilizando o método de Galerkin Estocástico juntamente com o polinômio de Hermite-Caos, para transformar a equação diferencial parcial estocástica em um conjunto de equações diferenciais parciais determinísticas equivalentes, que levem em consideração a aleatoriedade do sistema. Em seguida, apresenta-se a discretização do campo de deslocamentos laterais através do Método da Perturbação, indicando os modos não-lineares de vibração que se acoplam ao modo linear de vibração, para que o conjunto de equações diferenciais parciais determinísticas seja transformado em um sistema de equações ordinárias determinísticas de segunda ordem no tempo. A incerteza é considerada inicialmente em apenas um de seus parâmetros: no módulo de elasticidade, na espessura e na amplitude da imperfeição geométrica inicial. Em seguida, analisa-se a influência de aleatoriedades em dois parâmetros simultaneamente, sendo eles: a espessura e o módulo de elasticidade. Uma vez obtido o sistema de equações diferenciais ordinárias determinísticas que contêm as aleatoriedades dos parâmetros, a integração ao longo do tempo do sistema discretizado é feita a partir do método de Runge-Kutta de quarta ordem, obtendo-se resultados como resposta no tempo, diagramas de bifurcação e fronteiras de instabilidade, que são comparados com análises determinísticas, indicando que o polinômio de Hermite-Caos é uma boa ferramenta numérica para prever a carga de instabilidade paramétrica sem a necessidade de se realizar um processo de amostragens.

In this thesis we study two probabilistic models defined on graphs: the Stochastic Block model and the Exponential Random Graph. Therefore, this thesis is divided in two parts. In the first part, we introduce the Krichevsky-Trofimov estimator for the number of communities in the Stochastic Block Model and prove its eventual almost sure convergence to the underlying number of communities, without assuming a known upper bound on that quantity. In the second part of this thesis we address the perfect simulation problem for the Exponential random graph model. We propose an algorithm based on the Coupling From The Past algorithm using a Glauber dynamics. This algorithm is efficient in the case of monotone models. We prove that this is the case for a subset of the parametric space. We also propose an algorithm based on the Backward and Forward algorithm that can be applied for monotone and non monotone models. We prove the existence of an upper bound for the expected running time of both algorithms. / Nessa tese estudamos dois modelos probabilísticos definidos em grafos: o modelo estocástico por blocos e o modelo de grafos exponenciais. Dessa forma, essa tese está dividida em duas partes. Na primeira parte nós propomos um estimador penalizado baseado na mistura de Krichevsky-Trofimov para o número de comunidades do modelo estocástico por blocos e provamos sua convergência quase certa sem considerar um limitante conhecido para o número de comunidades. Na segunda parte dessa tese nós abordamos o problema de simulação perfeita para o modelo de grafos aleatórios Exponenciais. Nós propomos um algoritmo de simulação perfeita baseado no algoritmo Coupling From the Past usando a dinâmica de Glauber. Esse algoritmo é eficiente apenas no caso em que o modelo é monotóno e nós provamos que esse é o caso para um subconjunto do espaço paramétrico. Nós também propomos um algoritmo de simulação perfeita baseado no algoritmo Backward and Forward que pode ser aplicado à modelos monótonos e não monótonos. Nós provamos a existência de um limitante superior para o número esperado de passos de ambos os algoritmos.

A informação sobre a dinâmica espaço-temporal de doenças de plantas é de importância fundamental em estudos epidemiológicos, podendo ser utilizada para descrever e entender o desenvolvimento das doenças, desenvolver planos de amostragem, planejar experimentos controlados e caracterizar perdas na produção ocasionadas pela doença. O estudo de padrões espaciais de doenças de plantas, que são reflexos do processo de dispersão dos patógenos, é importante em estudos epidemiológicos, como o de doenças dos citros, para se definirem estratégias mais adequadas para o controle das doenças, diminuindo os prejuízos causados. A Citricultura é uma das principais atividades agrícolas do Brasil e representa a principal atividade econômica de mais de 400 municípios do Triângulo Mineiro e do Estado de São Paulo, onde se encontra a maior área de citros do país e a maior região produtora de laranjas do mundo. Na avaliação do padrão espacial, diferentes métodos têm sido utilizados, dentre os quais incluem-se o ajuste de distribuições, como, por exemplo, a distribuição beta-binomial, o estudo da relação variância-média, o cálculo de correlação ao intraclasse, a utilização de técnicas de autocorrelação espacial, métodos de classes de distâncias e o ajuste de modelos estocásticos espaço-temporais. Diante da importância de se estudarem padrões espaciais da incidência de doenças em plantas e da necessidade de se conhecer melhor a epidemiologia da morte súbita dos citros e do cancro cítrico, uma técnica baseada em verossimilhança para o ajuste de modelos estocásticos espaço-temporais foi utilizada na caracterização de padrões espaciais. Modificações na metodologia original, buscando uma diminuição do tempo gasto nas análises, foram propostas nesse estudo. Os resultados mostram que as modificações propostas resultaram em uma diminuição significativa no tempo de análise, sem perda de acurácia na estimação dos parâmetros dos modelos considerados. / The information about the spatial-temporal dynamics is of fundamental importance in epidemiological studies for describing and understanding the development of diseases, for developing efficient sampling plans, for planning controlled experiments, for evaluating the effect of different treatments, and for determining crop losses. The Citriculture is the major economic activity of more than 400 municipalities in Minas Gerais and São Paulo States. This is the largest citrus area in Brazil, and the largest sweet orange production area in the world. Therefore, it is very important to study and to characterize spatial patterns of plant diseases, such as citrus canker and citrus sudden death. In the spatial dynamics study, many different methods have been used to characterize the spatial aggregation. These include the fitting of distributions, such as the beta-binomial distribution, the study of variance-mean relationships, the calculation of intraclass correlation, the use of spatial autocorrelation techniques, distance class methods and, the fitting of continuous time spatiotemporal stochastic models. In this work, an improved technique for fitting models to the spatial incidence data by using MCMC methods is proposed. This improved technique, which is used to investigate the spatial patterns of plant disease incidence, is considerably faster than Gibson’s methodology, in terms of computational time, without any loss of accuracy.

A dissertação aborda e compara as características dos índices de Sharpe (SR) e suas variantes, SRc e SRd, Sharpe generalizado (GSR ) e potencial de investimento (IP), sendo os índices GSR e IP associados a alguma função de utilidade. Pelo fato de o GSR e o IP serem idênticos, testes empíricos foram realizados entre SRc e o GSR. Ambos foram avaliados teoricamente sob dois aspectos, o que definimos de análise retrospectiva, i.e., análise de séries de log-retornos mensais observados, e a análise prospectiva, i.e., séries a ocorrer. No âmbito prospectivo, ex ante facto, o SRc (índice de Sharpe com variável de estado normal) e o SRd (índice de Sharpe com variável de estado lognormal), por estarem associados à função de utilidade quadrática, apresentam distorções como o ponto bliss e o agente econômico bomba de dinheiro. O mesmo ocorre no âmbito retrospectivo, ex post facto, com o GSR (potencial de desempenho de ativos de risco para indivíduos com função de utilidade HARA) quando o coeficiente de aversão ao risco é igual a um negativo, gama=-1. No entanto, o GSR pode ser associado a funções de utilidade diferentes da quadrática evitando seus efeitos indesejáveis. Sob a suposição de movimento browniano geométrico (MBG) e da utilidade HARA para o preço mensal ajustado de ações brasileiras e americanas e para pontos mensais de índices brasileiros e americanos, entre janeiro de 2000 e março de 2008, obtivemos os seguintes resultados: (1) o índice GSR para utilidade quadrática apresentou elevada correlação com o SRc; (2) a menor correlação de GSR com SRc ocorreu para utilidade logarítmica; (3) para a utilidade exponencial, o GSR apresenta elevado grau de correlação com o SRc. Os resultados mostraram que o GSR com utilidade exponencial é o índice que menos se aproxima do comportamento do GSR com utilidade quadrática. Sabendo-se das distorções da utilidade quadrática, a adoção do GSR com gama=1 parece mais adequado para a classificação de ativos de risco. / This master dissertation studies and compares the characteristics of Sharpe ratio and its variants, SRc and SRd, generalized Sharpe ratio (GSR) and investment potential (IP), both GSR and IP associated to any utility function. By the fact that GSR and IP are identical indexes, empiric tests were conducted between SRc and GSR. The indexes were evaluated theoretically under two different aspects: retrospective analysis, i.e., analyze the observed monthly log-returns, and prospective analysis, i.e., series to occur. Under prospective view, ex ante facto, SRc (Sharpe ratio with normal state variable) and SRd (Sharpe ratio with lognormal state variable), for being associated to the quadratic utility function, show the inherent problems to utility functions such as the bliss point and the pump money economic agent. The same happens in a retrospective view, ex post facto, with the GSR (performance potential with HARA utility function family) when the risk aversion coefficient equals minus one, gama=-1. Therefore, the GSR can be associated to different utility functions avoiding the undesirable effects. Under the GBM (geometric Brownian motion) condition and HARA utility function for the Brazilian and American adjusted monthly stock prices and indexes monthly points during January 2000 and March 2008, we reached the following: (1) results indicate that GSR for quadratic utility has high correlation level with SRc; (2) while the logarithmic utility showed lowest correlation level between GSR and SRc; (3) exponential utilities showed a high level of correlation between GSR and SRc. The results showed that GSR with exponential utility kept the biggest behavior difference for the GSR with quadratic utility. Based on the knowing problems of the quadratic utility, GSR with gama=1 seems to be a better index choice for risk assets classification.

Neste trabalho estudamos os type-dependent stochastic spin models propostos por Fernández et al., os que chamaremos de modelos de spins estocástico dependentes de tipo, e que foram usados para modelar redes de sinalização biológica. A modelagem original descreve a evolução macroscópica de um modelo de spin-flip de tamanho finito com k tipos de spins, possuindo um número arbitrário de estados internos, que interagem através de uma dinâmica estocástica não reversível. No limite termodinânico foi provado que, em um intervalo de tempo finito as trajetórias convergem quase certamente para uma trajetória determinística, dada por uma equação diferencial de primeira ordem. Os comportamentos destes sistemas dinâmicos podem incluir bifurcações, relacionadas às transições de fase do modelo. O nosso objetivo principal foi de estender os modelos de spins com dinâmica de Glauber utiliza- dos pelos autores, permitindo trocas múltiplas dos spins. No contexto biológico tentamos incluir situações nas quais moléculas de tipos diferentes trocam simultaneamente os seus estados internos. Utilizando diversas técnicas, como as de grandes desvíos e acoplamento, tem sido possível demonstrar a convergência para o sistema dinâmico associado. / We study type-dependent stochastic spin models proposed by Fernández et al., which were used to model biological signaling networks. The original modeling setup describes the macroscopic evolution of a finite-size spin-flip model with k types of spins with arbitrary number of internal states interacting through a non-reversible stochastic dynamics. In the thermodynamic limit it was proved that, within arbitrary finite time-intervals, the path converges almost surely to a deterministic trajectory determined by a first-order (non-linear) differential equation. The behavior of the associated dynamical system may include bifurcations, associated to phase transitions in the statistical mechanical setting. Our aim is to extend the spin model with Glauber dynamics, to allow multiple spin-flips. In the biological context we included situations in which molecules of different types simultaneously change their internal states. Using several methods, such as large deviations and coupling, we prove the convergence theorem.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / As simulações computacionais tem sido amplamente empregadas no estudo do escoamento darciano e não-darciano em meios porosos consolidados e não-consolidados. Neste trabalho, através de uma nova formulação para a equação de Forchheimer, foram identificadas duas novas propriedades denominados fator de comportamento do fluido, que atua paralelamente a permeabilidade, e permeabilidade equivalente global, resultado da relação anterior. Este comportamento foi estudado e validado através da implementação de um aparato experimental e um código computacional baseado no modelo de regressão-linear que, além disso, demonstrou que o escoamento, ainda que em regime não darciano, comporta-se linearmente como a equação de Darcy, ainda que o coeficiente angular desta diminuiu de acordo com a faixa do número de Reynolds atingida, sendo esta dependente do tipo de leito empregado. Ainda neste trabalho, foi implementado o método de otimização R2W para estimar os parâmetros da equação de Kozeny-Carman a partir de dados experimentais obtidos por Dias et al, a fim de simular o escoamento darciano em meios porosos. Por fim, foi alcançada excelente concordância entre os dados simulados pelo método R2W / equação de Kozeny-Carman e os dados reais. / Computer simulations have been widely used in the study of Darcys flow and non-Darcy porous media in consolidated and non-consolidated. In this work, through a new formulation for the Forchheimer equation, we have been identified two new called Fluid Factor Behavior properties, which acts parallel to permeability, and overall equivalent permeability result of the previous relationship. This behavior has been studied and validated through implementation of an experimental apparatus and a computer code based on the linear regression model, moreover, it demonstrated that flow, even in non darciano system behaves linearly as the Darcy, however, the slope of this decreased according to the range of Reynolds numbers reached, this being dependent on the type of bed used. Although this work was implemented R2W optimization method to estimate the parameters of Kozeny-Carman equation from experimental data provided in the literature in order to simulate the darciano flow in porous media. Finally, it achieved excellent agreement between the data simulated by R2W method / Kozeny-Carman equation and actual data.

L'objectiu d'aquesta tesi és triple. En primer lloc, contribuïm a aprofundir l'anàlisi de la capacitat del model dels tres factors de Fama i French (1993) per valorar els actius financers a Europa. En segon lloc, estudiem la relació entre els factors de Fama i French (FF) i el risc sistemàtic, i, per tant, en quina mesura _es coherent amb la interpretació del model intertemporal de valoració d'actius, que va més enllà de l'efecte mida i de l'efecte valor comptable-valor de mercat. I, en tercer lloc, tenim com a objectiu mesurar la integració dels mercats d'accions europeus, emmarcada en el procés continu d'alineació institucional i econòmica a Europa. En la literatura empírica de la valoració d'actius, el model dels tres factors ha esdevingut un dels més populars per ajustar segons el risc. No obstant això, fins ara, la majoria de treballs empírics han fet referència a un nombre reduït de mercats, especialment als Estats Units. Perquè el model sigui acceptat com a alternativa vàlida al model de fixació de preus d'actius de capital (CAPM), cal més suport empíric. En aquest treball, fem servir una nova mostra amb una construcció nova dels factors de FF que s'aplica en un conjunt extensiu de països, indústries i regions europees. Els resultats que n'hem obtingut impliquen que el model dels tres factors domina clarament el CAPM en cadascuna de les submostres; tot això a banda que els tests formals indiquen que cap dels models és totalment satisfactori per a la valoració d'actius. A més, documentem que l'ampliació del model de FF amb el factor moment noms millora marginalment la capacitat explicativa quan s'aplica a les rendibilitats de les accions europees.El gran èxit del model dels tres factors de Fama i French també ha generat un debat intens sobre la racionalitat econòmica que hi ha al darrere. Nosaltres hem aprofundit aquesta qüestió estudiant si la mida i la ràtio valor comptable-valor de mercat estan relacionades amb oportunitats futures d'inversió. Ho hem estudiat des de dues perspectives diferents. D'una banda, suposem que els canvis en el conjunt d'oportunitats d'inversió es poden representar mitjançant canvis en la ràtio de creixement macroeconòmic. D'altra banda, vinculem els factors de FF construïts a futures ràtios de creixement del PIB a Europa, i trobem que només la mida sembla que conté alguna informació sobre el creixement macroeconòmic futur. Però, fins i tot aquest efecte de la mida no es manté en les nostres diferents submostres.En un segon pas, relacionem la mida i la ràtio valor comptable-valor de mercat amb canvis en els diferencials dels tipus d'interès per crèdit i per termini. Aquests diferencials de rendiment es reconeixen per la capacitat de marcar les oportunitats d'inversió. Malgrat tot, els nostres resultats indiquen que ni els canvis en el diferencial de crèdit a Europa ni els canvis en el diferencial de termini poden actuar com a punts de vista alternatius subjacents als factors de mida o de valor comptable-valor de mercat. De fet, els resultats empírics que obtenim indiquen que, si augmentem el model dels tres factors amb els canvis en els diferencials de crèdit i de termini, fem incrementar la capacitat de valorar carteres d'accions en tots els àmbits: país, indústria i regió. Per tant, sembla que les variables s'haurien de considerar més com a complementàries que com a substitutives, a diferència dels resultats obtinguts per als Estats Units (vegeu Petkova, 2006; Hahn i Lee, 2006).Finalment, per estudiar el grau d'integració dels mercats d'accions europeus, seguim dues vies relacionades. Primer, mostrem que una versió paneuropea del model dels tres factors és capaç d'explicar una porció considerable de la rendibilitat de les carteres domèstiques. Aquest resultat indica que el model conté informació rellevant per valorar les accions domèstiques. Alhora, el resultat pot implicar que els mercats europeus estan integrats (vegeu Bekaert i Harvey, 1995; Roll i Ross, 1980). En un segon pas, més genèric, fem servir l'esquema del Factor de descompte estocàstic (SDF) per estimar i comparar els nuclis de valoració d'actius domèstics en els diferents mercats europeus. Els resultats indiquen que la quantitat d'informació compartida per aquests nuclis de valoració augmenta significativament en el temps, especialment després de l'arribada de l'euro. Aquest resultat pot servir com a indicador addicional de l'increment del nivell d'integració dels mercats d'accions europeus. / El objetivo de esta tesis es triple. Por una parte, contribuimos a profundizar en el análisis de la capacidad del modelo de 3 Factores de Fama y French (1993) para valorar activos financieros en Europa. En segundo lugar, estudiamos la relación entre los factores de Fama y French y el riesgo sistemático. Y por tanto, en qué medida el modelo 3 Factores es consistente con una interpretación de modelo intertemporal de valoración de activos; que va más allá del efecto tamaño y el efecto valor contable - valor de mercado. En tercer lugar, nuestro objetivo es medir la integración de los mercados de acciones europeos, enmarcada en el continuado proceso de alineamiento institucional y económico en Europa. En la literatura empírica de valoración de activos el modelo de 3 Factores se ha convertido en uno de los más populares para ajustar por riesgo. Sin embargo, hasta la fecha, la mayoría de los trabajos empíricos se han aplicado a un número reducido de mercados, especialmente en los Estados Unidos. Para que el modelo sea aceptado como una alternativa válida al CAPM, se requiere un mayor soporte empírico. En este trabajo utilizamos una nueva muestra, con una nueva construcción de los factores de FF, que se aplica a un extensivo conjunto de países, industrias y regiones europeas. Nuestros resultados implican que en cada una de nuestras sub-muestras, el modelo de 3 Factores claramente domina el CAPM; al margen de que los test formales indiquen que ninguno de los modelos es totalmente satisfactorio para la valoración de activos. También documentamos que la ampliación del modelo de 3 Factores con el factor momento sólo mejora marginalmente la capacidad explicativa cuando se aplica a las rentabilidades de las acciones europeas.El enorme éxito del modelo de 3 Factores de Fama y French ha abierto también un intenso debate sobre la racionalidad económica que existe detrás de los mismos. Nosotros ahondamos en esta discusión estudiando si el tamaño y la ratio valor contable-valor de mercado están relacionados con oportunidades de inversión futuras. Lo estudiamos mediante dos aproximaciones distintas, primero suponemos que los cambios en el conjunto de las oportunidades de inversión pueden representarse mediante cambios en la ratio de crecimiento macroeconómico. Por otra parte, vinculamos los factores de FF construidos a futuras ratios de crecimiento de PIB en Europa, y encontramos que sólo el tamaño parece contener alguna información sobre el crecimiento macroeconómico futuro. Pero, incluso este efecto tamaño, no se mantiene para en nuestras distintas sub-muestras. En un segundo paso, relacionamos el tamaño y la ratio valor contable - valor de mercado con cambios en los diferenciales de los tipos de interés por crédito y plazo. Estos diferenciales de rendimiento están reconocidos por su capacidad para marcar las oportunidades de inversión. Sin embargo, nuestros resultados indican que ni los cambios en el diferencial de crédito en Europa, ni los cambios en el diferencial de plazo, pueden actuar como aproximaciones alternativas subyacentes al los factores de tamaño o valor contable - valor de mercado. De hecho, los resultados empíricos que obtenemos indican que si aumentamos el modelo de 3 Factores con los cambios en los diferenciales de crédito y plazo, incrementa la capacidad de valorar carteras de acciones a todos los niveles: país, industria y región. Por tanto, parecería que las variables deberían de ser consideradas más como complementarias que como substitutivas, a diferencia de los resultados obtenidos para los Estados Unidos (vid Petkova, 2006; Hahn y Lee, 2006).Finalmente, para estudiar el grado de integración de los mercados de acciones europeos seguimos dos vías relacionadas. Primero mostramos que una versión paneuropea del modelo de 3 Factores es capaz de explicar una porción considerable de la rentabilidad de las carteras domesticas. Este resultado indica que el modelo contiene información relevante para valorar acciones domésticas. Al mismo tiempo, el resultado puede implica que los mercados europeos están integrados (vid. Bekaert y Harvey, 1995; Roll y Ross, 1980). En un segundo paso, más genérico, utilizamos el esquema de Factor de Descuento Estocástico (SDF) para estimar y comparar los núcleos de valoración de activos domésticos en los diferentes mercados europeos. Nuestros resultados indican que la cantidad de información compartida por esos núcleos de valoración aumenta significativamente en el tiempo, especialmente después de la llegada del euro. Este resultado puede servir como un indicador adicional del incremento del nivel de integración de los mercados europeos de acciones. / The main purpose of this dissertation is threefold. For one, we aim to shed further light on the general pricing ability of the Fama and French (1993) (FF) three-factor model (3FM) in Europe. For two, we mean to assess whether the FF factors are related to systematic risk and, thus, whether the 3FM is consistent with an intertemporal asset pricing explanation behind the size and book-to-market effects. For three, we endeavor to measure the extent to which European equity markets are integrated. This is motivated by the continuous institutional and economic alignment process in Europe.The 3FM has become one of the most popular models of risk adjustment in the empirical asset pricing literature. However, to date most empirical work has been done for a few selected markets, especially the US. Hence, the 3FM demands more time and further empirical support before it may be accepted as a credible theory-based model to replace the CAPM. We use a fresh holdout sample with newly constructed FF factors for an extensive set of European countries, industries, and regions. Our findings imply that in each of our sub-samples, the 3FM clearly dominates the CAPM, even if formal test statistics imply that neither model is free of mispricing. We also document that augmenting the 3FM by a momentum factor may only marginally help to explain European equity return behavior.The enormous success of the 3FM has also triggered an extensive debate about the economic rationale of the FF factors. We purse this discussion by assessing via two different approaches whether size and book-to-market may be related to time varying investment opportunities. We first assume that changes in the investment opportunity set are summarized by changes in future macroeconomic growth rates. Nevertheless, if we link our newly constructed FF factors to future GDP growth rates in the Eurozone, then we find that only size appears to contain some information on future macroeconomic growth. Yet, not even this finding for the size effect is, admittedly, very persistent across our sub-samples.In a second step, we relate size and book-to-market to changes in European default and term spreads. These yield spreads are generally acknowledged for their ability to track investment opportunities. Our results suggest, however, that neither changes in the European default spread nor changes in the European term spread may proxy for the risk underlying our size and book-to-market factors. In fact, our empirical findings imply that augmenting the 3FM by changes in these yield spreads may notably help to price European equity portfolios at country, industry, and regional level. Hence, it appears that the variables may be considered complements rather than substitutes. This is contrary to US findings (see Petkova, 2006, Hahn and Lee, 2006).Finally, we follow two related approaches to study the degree to which European stock markets are integrated. We first show that a pan-European version of the 3FM is able to explain a considerable proportion of domestic equity portfolio returns. For one, this entails that the model contains valuable information from pricing domestic equity. For two, it may imply that European stock markets are integrate (see Bekaert and Harvey, 1995, Roll and Ross, 1980). In a second and more generic step, we utilize a stochastic discount factor (SDF) framework to estimate and compare domestic pricing kernels across European markets. Our results convey that the amount of information shared by these kernels increases significantly over time, especially after the advent of the euro. This may serve as a further indicator of an increasing European stock market integration.

O envelhecimento de uma instalação industrial provoca o aumento do número de falhas. A probabilidade de falhar é um indicador do momento em que deve ser feita uma parada para manutenção. É desenvolvido um método estatístico, baseado na teoria não-markoviana, para a determinação da variação da probabilidade de falhar em função do tempo de operação, que resulta num sistema de equações diferenciais parciais de natureza hiperbólica. São apresentadas as soluções por passo-fracionário e Lax-Wendroff com termo fonte. Devido à natureza suave da solução, os dois métodos chegam ao mesmo resultado com erro menor que 10−3. No caso estudado, conclui-se que o colapso do sistema depende principalmente do estado inicial da cadeia de Markov, sendo que os demais estados apresentam pouca influência na probabilidade de falha geral do sistema. / During the useful life of an industrial plant, the failure occurrence follows an exponential distribution. However, the aging process in an industrial plant generates an increase of the failure number. The failure probability is a rating for the maintenance stopping process. In this paper, an statistical method for the assessment of the failure probability as a function of the operational time, based on the non-Markovian theory, is presented. Two maintenance conditions are addressed: In the first one, the old parts are utilized, after the repair this condition being called as good as old; in the second one the old parts are substituted by brand new ones this condition being called as good as new. A non-Markovian system with variable source term is modeled by using hyperbolic partial differential equations. The system of equations is solved using the Lax-Wendroff and fractional-step numerical schemes. The two methods achieve to approximately the same results, due to the smooth behavior of the solution. The main conclusion is that the system collapse depends essentially on the initial state of the Markov chain.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:53:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MARTINEZ_Jonathan_2014.pdf: 11989383 bytes, checksum: 96fb53d9544014ea55b1e53ee779c134 (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 / Financiadora de Estudos e Projetos / This study presents a pump scheduling problem for the capture, transfer and storage of water supply systems in urban networks, whose objective is to minimize the electricity cost associated to the pumping operations. To deal with the dynamic and random nature of the water-demand, we propose two-stage stochastic programming with recourse models, where the random variables are represented by a finite and discrete set of realizations or scenarios. The developed mathematical models are extensions of previous deterministic models of the literature and they reflect the basic assumption that a fixed cost could be incurred by the turn on/ turn off activities of the hydraulic pumps. In order to control violations of the water-demand constraints in the presence of multiple different scenarios, we also consider a robustness technique in an attempt to obtain almost feasible solutions. Last, but not least, we adopt a risk-aversion criteria so-called mean absolute deviation to obtain second-stage costs less dependent on the realizations of the scenarios. The scenarios were generated according to a Monte-Carlo simulation procedure that may use any probability distributions to produce the empirical probabilities of the random variables. As the proposed pump scheduling problem with fixed cost is a two-stage stochastic mixed 0 − 1 program, we develop a efficient hybrid heuristic to obtain good-quality solutions of practical instances in a plausible running time. Overall results evidence the stability of the scenario generation method, the sensitivity of the solution according to the key parameters of the mathematical model, and the efficiency of the heuristic in solving large instances. Finally, we show that is possible to save resources by solving the stochastic programming model instead of adopting simpler approaches based on the expected value. / Esse estudo apresenta um problema de programação de bombas para a captação, armazenamento e transferência de água em sistemas de abastecimentos de água em redes urbanas, cujo objetivo é minimizar o custo de energia elétrica associado às operações de bombeamento. Para lidar com a natureza dinâmica e aleatória da demanda por água, foram propostos modelos de programação estocástica de dois estágios com recurso, em que a variável aleatória é representada por um conjunto finito de realizações ou cenários. Os modelos matemáticos desenvolvidos são extensões de modelos determinísticos da literatura e refletem a suposição básica de que é possível se incorrer em um custo fixo pelas atividades de liga/desliga das bombas hidráulicas. Para controlar as violações das restrições de demanda por água na presença de múltiplos cenários diferentes, considerou-se também uma técnica de robustez na tentativa de gerar soluções quase factíveis. Por último, mas não menos importante, adotou-se um critério de aversão ao risco denominado desvio médio absoluto para obter custos de segundo estágio menos dependentes das realizações dos cenários. Os cenários foram gerados de acordo com um procedimento baseado em simulação Monte-Carlo que pode utilizar qualquer distribuição de probabilidade para produzir as probabilidades empíricas das variáveis aleatórias. Como o problema de programação de bombas com custo fixo proposto é um programa inteiro misto 0−1 estocástico, desenvolve-se uma heurística híbrida eficiente para obter soluções de boa qualidade de instâncias práticas em um tempo computacional plausível. Os resultados evidenciam a estabilidade do método de geração de cenários, a sensibilidade da solução de acordo com parâmetros-chave do modelo matemático, e a eficiência da heurística na resolução de instâncias de grande porte. Finalmente, foi demonstrado que é possível poupar recursos pela resolução do modelo de programação estocástica, em vez de adotar abordagens mais simples baseadas no valor esperado.

A presente dissertação propõe a resolução do problema de flexão estocástica em uma viga Euler-Bernoulli, sobre uma fundação do tipo Pasternak, através de um método computacional baseado na simulação de Monte Carlo. A incerteza está presente nos coeficientes elásticos da viga e da fundação. Primeiramente, é estabelecida a formulação matemática do problema que é oriunda, de um modelo físico de deslocamento da viga, que leva em consideração a influência da fundação sobre a resposta do problema. Portanto foi realizado um estudo a cerca dos modelos mais usuais de fundação, que são: o modelo do tipo Winkler, e modelo de Pasternak. Logo a seguir foi provado que o problema variacional abstrato, derivado da formulação forte do problema, apresenta solução e esta é única. Para a obtenção da solução do problema, foi realizada uma fundamentação matemática, dos seguintes assuntos: representação da incerteza, método de Galerkin, série de Neumann, e por fim das cotas inferiores e superiores. Finalmente, o desempenho das cotas inferiores e superiores, em relação à simulação de Monte Carlo direto, foram avaliadas através de vários casos, nos quais a incerteza repousa sobre os diversos coeficientes que compõe a equação de flexão na forma de um problema variacional. A metodologia mostrou-se eficiente, tanto no aspecto da convergência da resposta quanto no que se refere ao custo computacional. / This work proposes the resolution of stochastic bending problem in a Euler- Bernoulli beam, on a foundation type Pasternak, through a computational method based on Monte Carlo simulation. Uncertainty is present in the elastic coefficients of the beam and foundation. First, it is established the mathematical formulation of the problem which is derived from a physical model displacement of the beam, that takes into account the influence of the foundation on the problem of response. This requires an approach that is made up on the most common models of foundation, which are: the model Winkler type and model of Pasternak.In sequence we study the existence and uniqueness of the variational problem. To obtain the solution of the problem, a mathematical reasoning is carried out, to the following matters: representation of uncertainty, Galerkin method, serial Neumann, and finally the lower and upper bounds. Finally, the performance of lower and upper bounds, derived from direct simulation of Monte Carlo were evaluated through various cases where the uncertainty lies in the different coefficients composing the equation bending as a variational problem. The method proved to be efficient, both in the response of the convergence point as regards the computational cost.