Orientador: Antonio Fernando Crepaldi / Banca: Rogerio Andrade Flauzino / Banca: Kelton Augusto Pontara da Costa / Resumo: O aprendizado de máquina vem sendo utilizado em diferentes segmentos da área financeira, como na previsão de preços de ações, mercado de câmbio, índices de mercado e composição de carteira de investimento. Este trabalho busca comparar e combinar três tipos de algoritmos de aprendizagem de máquina, mais especificamente, o método Ensemble de Redes Neurais Artificias com as redes Multilayer Perceptrons (MLP), auto-regressiva com entradas exógenas (NARX) e Long Short-Term Memory (LSTM) para predição do Índice Bovespa. A amostra da série do Ibovespa foi obtida pelo Yahoo!Finance no período de 04 de janeiro de 2010 a 28 de dezembro de 2017, de periodicidade diária. Foram utilizadas as séries temporais referentes a cotação do Dólar, além de indicadores numéricos da Análise Técnica como variáveis independentes para compor a predição. Os algoritmos foram desenvolvidos através da linguagem Python usando framework Keras. Para avaliação dos algoritmos foram utilizadas as métricas de desempenho MSE, RMSE e MAPE, além da comparação entre as previsões obtidas e os valores reais. Os resultados das métricas indicam bom desempenho de predição pelo modelo Ensemble proposto, obtendo 70% de acerto no movimento do índice, porém, não conseguiu atingir melhores resultados que as redes MLP e NARX, ambas com 80% de acerto. / Abstract: Different segments of the financial area, such as the forecast of stock prices, the foreign exchange market, the market indices and the composition of investment portfolio, use machine learning. This work aims to compare and combine two types of machine learning algorithms, the Artificial Neural Network Ensemble method with Multilayer Perceptrons (MLP), auto-regressive with exogenous inputs (NARX) and Long Short-Term Memory (LSTM) for prediction of the Bovespa Index. The Bovespa time series samples were obtained daily, using Yahoo! Finance, from January 4th, 2010 to December 28th, 2017. Dollar quotation, Google trends and numerical indicators of the Technical Analysis were used as independent variables to compose the prediction. The algorithms were developed using Python and Keras framework. Finally, in order to evaluate the algorithms, the MSE, RMSE and MAPE performance metrics, as well as the comparison between the obtained predictions and the actual values, were used. The results of the metrics indicate good prediction performance by the proposed Ensemble model, obtaining a 70% accuracy in the index movement, but failed to achieve better results than the MLP and NARX networks, both with 80% accuracy. / Mestre

[pt] O objetivo desta dissertação é investigar a existência de retornos anormais no contrato de dólar futuro de primeiro vencimento nos momentos próximos à realização dos leilões de câmbio pelo Banco Central do Brasil. Em respondendo positivamente à primeira indagação, avaliamos a persistência de tais retornos que, em última instância, descreverá o quão rápido novas informações são difundidas e incorporadas aos preços. Para isso, aplicamos os arcabouços de estudos de eventos e microestrutura do mercado de câmbio aos dados de alta frequência obtidos junto à BMEFBovespa e ao BC. A disponibilidade dos dados dos negócios permite que se utilize da variável de fluxo de ordem e, assim, se corrijam potenciais problemas relacionados a viés de variável omitida, não considerados na literatura sobre intervenções dos bancos centrais. Encontram-se retornos anormais estatisticamente positivos nos minutos que seguem à abertura de um leilão e negativos nos minutos seguintes ao fechamento do mesmo. Adicionalmente, as evidências mostram que o horário do leilão pouco afeta os resultados. / [en] The goal of this dissertation is to investigate the existence of abnormal returns in U.S. dollar futures contract maturing in the first moments near to the realization of exchange auctions by the Central Bank of Brazil. On the occasion of a positive response to the first question, we evaluated the persistence of these returns that ultimately describe how fast new information is disseminated and incorporated into prices. For this, we apply the frameworks of Event Studies and Microstructure of the exchange market to high-frequency data obtained from the BMANDFBovespa and the CB. The availability of transactions data allows the use of variable order flow and thus to correct potential problems related to omitted variable bias, not considered in the literature on Central Bank intervention. We found statistically positive abnormal returns in the minutes following the opening of an auction and negative in the minutes following the closure of the same event. Additionally, the evidence points to the direction that, among the times chosen by the monetary authority in the database, there is no statistically significant difference with respect to the effects of such events on the movements in the exchange rate on intraday basis.

[pt] O objetivo deste trabalho é comparar o mercado à vista e futuro de câmbio no Brasil, buscando identificar em qual dos mercados se dá a formação da taxa de câmbio. Analisa-se o funcionamento do mercado cambial no seu nível micro, isto é, nas suas instituições e nas assimetrias dos seus participantes, através da abordagem da microestrutura. Utiliza-se uma base de dados que contém 100% das propostas de compra, venda e dos negócios fechados dos pregões de dólar futuro e do mercado interbancário de dólar à vista entre 01/02/2006 a 31/05/2007. Mostra-se que o mercado de dólar futuro é muito mais líquido do que o mercado à vista no Brasil. Ademais, demonstra-se que a cotação da taxa de câmbio se forma primeiro no mercado futuro, sendo então transmitida por arbitragem para o mercado à vista. Por fim, utiliza-se a abordagem da microestrutura para realizar previsões intradiárias para a taxa de câmbio, obtendo resultados superiores às demais abordagens usualmente testadas na literatura, como a Paridade Descoberta da Taxa de Juros e o passeio aleatório. / [en] This paper compares the spot and futures FX markets in Brazil, trying to identify which one leads the price determination. FX markets are analyzed at the micro level, at the level of its institutions and the asymmetries of its players, through the microstructure approach. A database that contains 100% of the bids, asks and deals of the dollar futures and interbank spot markets from 02/01/2006 to 05/31/2007 is used. It is shown that the futures market is much more liquid than the spot market in Brazil. Moreover, it is shown that the quote is determined firstly in the futures market, being transmitted through arbitrage to the spot market. The microstructure approach is also used to make intraday forecasts to the FX rate with superior results to the other approaches usually tested in the literature, like the Uncovered Interest Rate Parity and the Random Walk.

[pt] O mercado cambial doméstico, bem como o de outros países são objeto de estudo de vários e diversificados trabalhos. Neste estudo, utiliza-se a regressão quantílica e algumas de suas novas formulações para analisar a relação dos retornos cambiais com os retornos no mercado de bolsa, a volatilidade cambial e os efeitos das intervenções governamentais no nível e na volatilidade da taxa de câmbio. Encontrou-se que o mercado de câmbio é mais sensível a variações na bolsa,na presença de maiores desvalorizações cambiais. O método CAViaR, que aplica funções autorregressivas à regressão quantílica para estimar a volatilidade, mostrou-se eficaz quando comparado a outros métodos. Por fim, as reações do mercado cambial às intervenções governamentais foram analisadas com o ferramental da regressão quantílica com variáveis instrumentais, o que permite tratar o problema de endogeneidade existente. Não há conhecimento por parte da autora de aplicação desse método para o caso das intervenções cambiais. Os resultados abrem uma nova forma de análise para dados que não possuem o comportamento completamente aleatório e que se mostraram, ainda, com diferentes impactos (coeficientes angulares) ao longo da distribuição da taxa de câmbio, seja seu retorno ou sua volatilidade. / [en] Not only the Brazilian Exchange Market, but also those of other countries are studied in a great number of works. In this study, we use the regression quantile and some of its new formulas to analyze the relationship of currency returns with the returns in the stock market, exchange rate volatility and the effects of government intervention in the level and volatility of the exchange rate. It was found that the currency market is more sensitive to variations in the bag in the presence of major devaluations. Caviar method, that applies autoregressive functions in quantile regression to estimate volatility, was effective when compared to other methods. Finally, the reactions of the forex market to government interventions were analyzed using quantile regression with instrumental variables, which can deal with the existing endogeneity problem. The findings open up a new way of analysis to data that do not have the completely random behavior and also showed different impacts (slope coefficients) over the distribution of the exchange rate, either its return or volatility.