Nesta dissertação, discute-se o problema de otimização de carteiras de investimento para estratégia passiva de Index Tracking. Os objetivos principais são (i) apresentar um modelo de otimização de Index Tracking e (ii) a solucionar esse modelo com uso do método heurístico de Algoritmos Genéticos (AG) para formação de carteiras com número reduzido de ativos. O índice de referência utilizado é o Ibovespa, para o período de Janeiro/2009 a Julho/2012, com um total de 890 observações diárias de preços. A partir de uma amostra de 67 ativos, são formadas carteiras sem limite de ativos e limitadas a 40, 30, 20, 10 e 05 ativos; os intervalos de rebalanceamento das carteiras são 20, 40 e 60 períodos (dias úteis), ou seja, rebalanceamento mensal, bimestral e trimestral. É verificado que, para essa amostra, não é possível formar carteiras de 20 ou menos ativos via otimização direta com o solver Cplex com menos de 1 hora de processamento e gap abaixo de 5%. Com uso da heurística de Algoritmos Genéticos, são formadas carteiras de 10 e 05 ativos com tempo de processamento em torno de 5 minutos; nesse caso, o gap médio fica abaixo de 10% para ambos os tipos de carteira. E, com tempo de processamento do AG um pouco maior, em torno de 8 minutos, o algoritmo fornece soluções para carteiras de 10 e 05 ativos com gap médio abaixo de 5%. / In this master’s thesis it is discussed the portfolio optimization problem using the passive investment strategy of Index Tracking. The main goals are (i) to present an optimization model for the Index Tracking problem and (ii) to solve this model using the heuristic approach of Genetic Algorithms (GA) to create portfolios with reduced amount of stocks. The benchmark used is the Ibovespa Index (main reference for the Brazilian Stock Market), during the period from January/2009 to July/2012 (using a total of 890 daily stock prices). The sample contains 67 assets, and the model is used to build portfolios without limit in the amount of assets and portfolios limited to 40, 30, 20, 10 and 05 assets; the ranges of time to rebalance the portfolios are 20, 40, and 60 trading days, which means to rebalance monthly, bimonthly and quarterly. The results show that, considering this sample, it is not possible to build portfolios with 20 stocks (or less than 20) through direct optimization using the solver Cplex with computational processing time less than 1 hour and results with gap below 5%. On the other hand, using the Genetic Algorithms heuristic approach, portfolios limited to 10 and 05 stocks are built with computational time close to 5 minutes; for both types of portfolio, the solutions provided by the GA have average gap below 10%. Also, with a computational time slightly bigger, close to 8 minutes, the algorithm provides solutions with average gap below 5% for portfolios limited to 10 and 05 stocks.

A liquidez é um fator importante no âmbito da gestão de carteiras. Em 2012, no Brasil, a CVM começou a exigir que todos bancos e corretoras mantenham um controle da liquidez de seus ativos/carteiras. Esse trabalho define uma medida e uma restrição de liquidez adequada ao mercado brasileiro, possível de ser incorporada em modelos de otimização de carteiras. As simulações realizadas com o modelo proposto demonstraram um alto nível de liquidação das carteiras formadas, próximo a 85%. / Liquidity is an important element in portfolio management. In 2012, in Brazil, CVM started to require all banks and brokerages to maintain control of the liquidity of its assets/portfolios. This work defines a liquidity measure and liquidity constraints proper to Brazilian market that can be attached to portfolio optimization models. The simulations with the proposed model evidence a high level of portfolio liquidation, close to 85%.

O trabalho analisou o impacto da introdução dos contratos futuros agropecuários (de café arábica, soja, milho, açúcar cristal, etanol e boi gordo), negociados na Bolsa de Valores, Mercadorias e Futuros - BM&FBOVESPA, no risco e no retorno de uma carteira diversificada, composta por ações, títulos, ouro e dólar, entre agosto de 1994 e dezembro de 2007, sendo realizados estudos para o intervalo de tempo completo e para subdivisões de dois e três períodos, além de uma análise bianual. Foram consideradas diferentes estratégias com tais derivativos: posições estáticas (comprada ou vendida em contratos de primeiro vencimento ou de vencimentos superiores a seis meses), dinâmicas (com a utilização de médias móveis para se definir pela compra ou venda dos papéis em questão) e a partir de fundos de investimentos nacionais, que utilizam estes títulos em seus portfólios. Buscou-se ainda mensurar como a utilidade dos investidores foi alterada, considerando as composições ótimas da carteira e diferentes graus de aversão ao risco de tais agentes. Com o uso da Teoria do Portfólio, verificou-se que: a) as estratégias estáticas de compra e de venda de futuros sobre commodities elevaram a performance da carteira diversificada quando realizada análise bianual e para os períodos 1994-1998 e 1999-2003 em alguns casos, observou-se redução no risco da carteira de até 70%, para certos níveis de retorno; b) a utilização destes derivativos em estratégias dinâmicas, baseadas em médias móveis, teve, em geral, impacto positivo na performance frente aos resultados da carteira original e daquela em que se introduziram posições estáticas; c) a introdução dos fundos de investimento Sparta e Guepardo, caracterizados pela utilização de derivativos agropecuários e pela adoção de uma gestão dinâmica, também elevou significativamente o desempenho do portfólio diversificado além de aumentar consideravelmente o retorno médio da carteira, constataram-se reduções de risco para certas faixas de rentabilidade de até 40%; d) os derivativos sobre commodities estiveram presentes em praticamente todas as carteiras que maximizaram a utilidade dos agentes (exceto para o período completo e entre 1994-2000) em geral, à medida que a aversão ao risco do investidor se elevava, a participação destes papéis no portfólio decrescia. Concluiu-se, portanto, que os derivativos sobre commodities, negociados na BM&FBOVESPA, constituíram-se em instrumentos capazes de elevar a performance de uma carteira diversificada para vários dos subperíodos considerados no estudo. Em geral, os maiores benefícios da introdução destes ativos no portfólio ocorreram em períodos relativamente mais curtos (biênios), dado o caráter cíclico dos preços dos produtos agropecuários. Além disso, os resultados apontam que o uso de análises técnicas e fundamentalistas pode elevar ainda mais o desempenho das carteiras que incluem posições compradas ou vendidas estáticas em futuros sobre commodities, já que a inserção de estratégias, que utilizaram simples instrumentos de análise técnica para definição do tipo de posições a assumir, e de fundos de commodities foi capaz de elevar significativamente a performance do investimento. / The work has analyzed the impact of including commodity futures (arabica coffee, soybean, corn, crystal sugar, ethanol and live cattle), negotiated at Securities, Commodity and Futures Exchange - BM&FBOVESPA, in the performance of a diversified portfolio, composed by stocks, bonds, gold and dollar, between August of 1994 and December of 2007, when were studied the complete time break and subdivisions of two and three periods, adding a biannual analysis. Different strategies with these derivatives were considered: i) passive positions - buy and hold or sell and hold contracts of first settlement or that took six months to maturity; ii) active positions for which ones there were used a trend technical rule to determine whether a futures contract should be held as a long or short position; iii) commodity futures funds. It was also aimed to measure how investors utility was modified, considering the optimal portfolios and different levels of risk aversion. Using the Portfolio Theory, it was verified that: a) the passive strategies enhanced the portfolio performance when were considered biannual analysis and over the time periods 1994-1998 and 1999-2003 in some cases, it was noticed reduction of 70% in the portfolio risk, for some levels of return; b) the use of these derivatives in active strategies, based on a trend rule, had, in general, positive impact in performance before the results of original portfolio and that ones in which there were introduced passive positions; c) the addition of Sparta and Guepardo funds, characterized by the use of commodity futures and by the adoption of a dynamic management, improved the diversified portfolio performance; d) the commodity futures were present in almost all portfolios that maximized the investors utility (except for the complete period between 1994-2000) in general, as the risk aversion increased, the participation of these papers in the portfolio decreased. Therefore, it was concluded that commodity futures, negotiated in BM&FBOVESPA, were constituted in instruments able to improve the portfolio performance for many of the sub-periods considered in the study. In general, the benefits of these introduction occurred in shorter periods (biennium), considering the cyclical character of agricultural commodity prices. Besides that, the results show that the use of technical and fundamentalist analysis can improve the performance of the portfolios that include passive positions in commodity futures, since the addition of strategies based on simple technical analysis and of commodity funds was able to improve the performance investment significantly.

DeMiguel, Garlappi e Uppal (2009) fizeram a comparação da regra 1/N ou de Talmud com 14 modelos de otimização que vieram depois do trabalho de Markowitz (1952). As conclusões mostraram que todos os modelos de alocação ótima analisados tiveram um desempenho inferior ao da regra de Talmud. Tu e Zhou (2011) propuseram uma combinação entre Markowitz e Talmud para que tal modelo superasse Talmud. Os resultados obtidos foram satisfatórios. A desconsideração dos eventos extremos (dependência assimétrica ou caudal) durante o processo de construção de carteiras poderá diminuir as habilidades dos gestores de ativos em reduzir o risco através da diversificação. A modelagem de cópulas sobre os retornos dos ativos nos permite calcular uma alternativa para medir a dependência dos ativos em eventos extremos através do índice de dependência caudal inferior. Hatherley e Alcock (2007) relataram que o modelo de Markowitz tende a subestimar as perdas potenciais que venham a ocorrer na presença de eventos extremos de mercado (crashes) para um determinado nível de retorno esperado. Verificamos se as estratégias com dependência caudal superaram Talmud, o modelo de Markowitz e o modelo de Tu e Zhou (2011) através da simulação de 1.000 carteiras com 3, 5, 10 e 20 ativos escolhidos ao acaso do índice DJIA no período de 03/1990 até 12/2012. Concluímos que os modelos de dependência caudal e o de Markowitz tiveram uma desempenho fora da amostra superior ao Talmud e ao modelo de Tu e Zhou (2011) para as carteiras com 3, 5, 10 e 20 ativos. A estratégia com dependência caudal superou Markowitz, em termos de retorno acumulado, em mais de 60% dos meses considerados em todas as análises. Os resultados apontam que a regra de Talmud deve ser descartada num contexto de construção de carteiras com ações frente à estratégia com dependência caudal. / DeMiguel, Garlappi and Uppal (2009) made a comparison of rule 1 / N or Talmud with most optimization techniques that followed the work of Markowitz (1952). The conclusions were devastating for all asset allocation models in the context of portfolios combined with other portfolios. Tu and Zhou (2011) proposed a combination between Markowitz and Talmud to overcome such a rule Talmud. The results were satisfactory. In the presence of extreme events, the Pearson correlation coefficient tends to increase in magnitude, making spurious results diversification based solely on this factor. The elimination of extreme events (asymmetric or tail dependence) during the portfolio construction process can reduce the skills of asset managers to reduce risk through diversification. The copula theory allows us to calculate an alternative to measure the dependence of extreme events in assets through the index lower tail dependence. Hatherley and Alcock (2007) reported that the Markowitz model tends to underestimate the potential losses that may occur in the presence of extreme market events (crashes) for a given level of expected return. We check that the strategies with tail dependence overcame Talmud rule, the Markowitz model and the model of Tu and Zhou (2011) by simulating 1,000 portfolios with 3, 5, 10 and 20 randomly selected assets from DJIA for the period 03/1990 until 12/2012. We conclude that models of tail dependence and Markowitz had more performance ex-ante than Talmud and the Tu and Zhou (2011) model for portfolios with 3, 5, 10 and 20 assets. Tail dependence models overcome Markowitz, in terms of cumulative return, in over 60% of months considered in the analysis. The results indicate that the Talmud rule should be discarded in a context of constructing portfolios with individual stocks ahead strategies with tail dependence.

A liquidez é um fator importante no âmbito da gestão de carteiras. Em 2012, no Brasil, a CVM começou a exigir que todos bancos e corretoras mantenham um controle da liquidez de seus ativos/carteiras. Esse trabalho define uma medida e uma restrição de liquidez adequada ao mercado brasileiro, possível de ser incorporada em modelos de otimização de carteiras. As simulações realizadas com o modelo proposto demonstraram um alto nível de liquidação das carteiras formadas, próximo a 85%. / Liquidity is an important element in portfolio management. In 2012, in Brazil, CVM started to require all banks and brokerages to maintain control of the liquidity of its assets/portfolios. This work defines a liquidity measure and liquidity constraints proper to Brazilian market that can be attached to portfolio optimization models. The simulations with the proposed model evidence a high level of portfolio liquidation, close to 85%.

Orientador: Francisco de Assis Magalhães Gomes Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-10T22:50:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_CarlosHenrique_M.pdf: 2721795 bytes, checksum: 57d6019ecabf33034889a64675ccf707 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho tem por finalidade a determinação da fronteira eficiente de investimento através da otimização do modelo de média-variância com restrições de cardinalidade e limite inferior de investimento. Por tratar-se de um problema inteiro e não linear, cuja solução exata é de difícil obtenção, optamos por empregar um algoritmo genético, na linha desenvolvida por Chang et al. [3], que até hoje serve como referência para a determinação da fronteira eficiente de Pareto para problemas de otimização de investimentos. Entretanto, verificamos que o algoritmo proposto por Chang et al. apresenta uma distribuição não uniforme na geração de soluções aleatórias. Para contornar esse problema, introduzimos um novo esquema de geração de cromossomos, baseado na discretização do espaço, que permite a geração de soluções que satisfazem diretamente a restrição de montante total aplicado. Com essa nova abordagem, foi possível definir operadores de seleção, crossover e mutação bastante eficientes. Os resultados obtidos mostram que o novo algoritmo é mais robusto que aquele proposto por Chang et al / Abstract: In this work we consider the problem of determining of the efficient frontier of a portfolio using the mean-variance model subject to a cardinality constrain and to lower bounds on the amount invested in the selected assets. As this nonlinear integer programming problem is hard to solve exactly, we use a genetic algorithm, following the lines described by Chang et al. [3], still considered as a reference in the field. However, as the feasible solutions generated by the algorithm of Chang et al. are not uniformly distributed over the solution set, we introduce a new scheme for defining the chromosomes, based on the discretization of the feasible region, so that the amount invested always sum up to one for every solution obtained by the algorithm. This new approach allows us to define very efficient selection, crossover and mutation procedures. The numerical results obtained so far show that the new method is more robust than the one proposed by Chang et al / Mestrado / Otimização / Mestre em Matemática Aplicada

nÃo hà / Este trabalho utiliza a fronteira eficiente desenvolvida no Ãmbito da Teoria Moderna de Carteiras, objetivando atender as peculiaridades do setor e promover uma maior aproximaÃÃo com as prÃticas atuais de finanÃas. Neste sentido, o destaque fica por conta da inclusÃo do conceito de value-at-risk â VaR como instrumento de anÃlise. A verificaÃÃo da eficÃcia do modelo serà realizada tanto de forma qualitativa, atravÃs da discussÃo sobre a carteira eficiente tradicional e a carteira eficiente modificada, quanto no aspecto quantitativo, atravÃs da aplicaÃÃo prÃtica do modelo na Caixa de PrevidÃncia dos FuncionÃrios do Banco do Nordeste do Brasil - CAPEF, Entidade Fechada de PrevidÃncia Complementar patrocinada pelo Banco do Nordeste, pela Caixa de AssistÃncia MÃdica dos FuncionÃrios do Banco do Nordeste e pela prÃpria CAPEF. Tal aplicaÃÃo prÃtica permitirà mostrar a viabilidade da pesquisa dentro da Ãrea de investimentos dos Fundos de PensÃo / This work uses the efficient border developed in the scope of the Modern Wallet Theory, objectifying to take care of the peculiarities of the practical sector and to promote a bigger approach with the current ones of finances. In this direction, the prominence is on account of the inclusion of the concept of value-at-risk - VaR as analysis instrument. The verification of the effectiveness of the model will be carried through in such a way of qualitative form, through the quarrel on the traditional efficient wallet and the modified efficient wallet, how much in the quantitative aspect, through the practical application of the model in the Box of Providence of the Employees of the northeast Bank of Brazil - CAPEF, Closed Entity of Complementary Providence sponsored by the northeast Bank, the Box of Medical Assistance of the Employees of the northeast Bank and by the proper CAPEF. Such practical application will allow to inside show the viability of the research of the area of investments of the Pension funds.

Este trabalho investigou o comportamento dos retornos e risco das ações quando da divulgação das carteiras teóricas do Índice de Sustentabilidade Empresarial (ISE). Este índice foi implementado em 2005 pela Bolsa de Valores São Paulo e é considerado referência de boas práticas de sustentabilidade e responsabilidade corporativa no Brasil. No entanto, a inclusão de uma empresa em indicadores de sustentabilidade não garante, necessariamente, um melhor desempenho de suas ações. Neste contexto foram utilizadas as metodologias de estudo de eventos, análise de repetições, backtesting, regressão logit e análise envoltória de dados para analisar a reação dos retornos das ações do ISE e verificar se fatores ligados ao desempenho econômico, impacto ambiental e níveis de governança corporativa são fatores que influenciam esses retornos. Foram analisadas as ações pertencentes à carteira teórica do ISE no período de 2005 a 2010. Os resultados sugerem que os retornos das ações que integram o ISE foram influenciados pela divulgação das carteiras teóricas do ISE, uma vez que foi constatado: i) retornos anormais ao mercado; ii) não aleatoriedade dos retornos anormais ao mercado; iii) concentração dos retornos anormais ao mercado após a divulgação das carteiras teóricas e; iv) retornos anormais ao Value at RisK (VaR). Os resultados constataram que, em média, houve valorização positiva das ações na divulgação das carteiras teóricas, porém, apenas os fatores ligados à dimensão econômica puderam explicar o fenômeno estudado. A pesquisa concluiu que a reação dos retornos das ações do ISE, parece não estar associada, no período analisado, à integração das dimensões ambientais, sociais e econômicas, mas sim ao desempenho dessas dimensões. Assim, no que se refere à reação dos retornos das ações, o índice de sustentabilidade empresarial brasileiro parece não captar para todas as empresas que o integram a dinâmica das dimensões sociais, ambientais e econômicas, privilegiando esta última, o que não corresponde às premissas de sustentabilidade corporativa. / This study investigated the behaviour of stocks return and risk when the release of theoretical portfolios of Corporate Sustainability Index (ISE). This index, launched in 2005 by the Sao Paulo Stock Exchange, is considered a benchmark of good practice in sustainability and corporate responsibility in Brazil. However, the inclusion of a company into sustainability indexes does not necessarily guarantee better performance of their stocks. In this context this research make use of event study methodology, analysis of repetitions, backtesting, logit regression and data envelopment analysis to capture the reaction of stock returns of the ISE and verify whether factors related to economic performance, environmental impact and levels of corporate governance are explanatory factors of these returns. It was analyzed the theoretical portfolio of ISE from 2005 to 2010. The results suggest that the returns on stocks that comprise the ISE were influenced by the release of its theoretical portfolio, since it was verified: i) abnormal returns to the market, ii) non-randomness of the abnormal returns to the market, iii) concentration of abnormal returns to the market after the release of the theoretical portfolio; and iv) abnormal returns of the Value at Risk (VaR).The results showed that, on average, there was positive valuation of the shares by the release of theoretical portfolios, however, only factors related to the economic dimension could explain the phenomenon under study. The research concluded that the reaction of stock returns of the ISE does not seem to be associated, in the period analyzed, with the integration of environmental, social and economic dimensions, but the performance of these dimensions. Thus the Brazilian corporate sustainability index showed that, regarding to the reaction of stock returns, it doesn\'t capture to all the companies comprising the index the dynamics of social, environmental and economic dimensions, favouring the latter, which does not match the assumptions of corporate sustainability.

Orientador: Paulo de Barros Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T21:23:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Porto_NataliaAddas_M.pdf: 3278634 bytes, checksum: 844ae878f54ff582bbd8d0261e413863 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A humanidade tem selecionado seus sistemas energéticos incorporando, além dos parâmetros de disponibilidade técnica e viabilidade econômica, os impactos ambientais causados por eles. O mercado de créditos de carbono surge neste contexto ao estabelecer mecanismos de mercado para que partes envolvidas na contribuição de redução/remoção de gases de efeito estufa na atmosfera, no âmbito do Protocolo de Quioto, cumpram o acordo quantificado, ao mesmo tempo em que surgem também novas oportunidades para investimentos nos países em desenvolvimento como o Brasil. Assim, saber como funciona esse mercado é um fator crucial para o aproveitamento das conveniências criadas pelo Protocolo de Quioto. Destarte, considerando as dificuldades para precificação de contratos de créditos carbono no mercado brasileiro, principalmente por ser um mercado muito recente, e ainda com o objetivo de originar maiores investimentos em sistemas energéticos através de energia renovável, a dissertação oferece uma contribuição situada nos seguintes focos: análise de contratos de Reduções Certificadas de Emissões (RCEs) e seleção de projetos do Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL). Precificação, portanto, compreende determinar medidas de benefício e risco unitário ¿/tCO2e), uma vez que as decisões de contratação são instruídas pelo preço da RCE negociado. O modelo de latisse binomial é a principal ferramenta de precificação empregada neste trabalho, usada para calcular o valor médio esperado da RCE para realização de contratos a termo e de opções. Por sua vez, melhores condições para o comércio das RCEs é obtida por uma abordagem da teoria do portfólio proposta por Markowitz, através de projetos MDL relacionados à produção de eletricidade a partir de fontes renováveis de energia no Brasil, onde a energia oferecida por tais fontes são caracterizadas, sobretudo, pela sazonalidade / Abstract: Humanity has selected energy systems by incorporating, beyond the technical and economic feasibility parameters, also the environmental impacts caused by them. The carbon credit market has appears in this context and brings alternative solutions for countries in Annex I to fulfill their emissions targets under Kyoto Protocol and also help developing countries in constructing or maintaining a clean energy mix. Knowing how this market works is crucial to incorporate all the conveniences brought by Kyoto Protocol. Pricing carbon credit market includes determining benefit and risk measures (¿/tCO2e), since the hiring decisions are instructed by the price of CERs traded. The binomial lattice model is the main tool used in this dissertation for pricing, which allow us to calculate the expected value of CERs for realization of forward and options contracts. Given that renewable energy sources are mainly characterized by seasonality, some sources can hedge others. In this sense, better conditions on trading CERs can be achieved through a portfolio theory approach proposed by Markowitz. Considering the difficulties for pricing carbon credits contracts on the Brazilian market, especially because of its recent characteristic, and with the aim of generating greater investments in the energy systems by using renewable energy sources, the present dissertation offers a contribution on: contract analysis applied to Certified Emission Reductions (CERs) and also on selecting projects from the Clean Development Mechanism (CDM). / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

Submitted by Cristiane Oliveira (cristiane.oliveira@fgv.br) on 2013-05-03T17:52:22Z No. of bitstreams: 1 1198601167.pdf: 8027134 bytes, checksum: 5d31f714648dbe976a9049ed591e4fbe (MD5) / Approved for entry into archive by Suzinei Teles Garcia Garcia (suzinei.garcia@fgv.br) on 2013-05-03T18:02:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 1198601167.pdf: 8027134 bytes, checksum: 5d31f714648dbe976a9049ed591e4fbe (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-03T18:10:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1198601167.pdf: 8027134 bytes, checksum: 5d31f714648dbe976a9049ed591e4fbe (MD5) Previous issue date: 1984 / Levantamento bibliográfico abrangendo os principais trabalhos relativos ao 'CAPM - Capital Asset Pricing Model' que se acham esparsos em vasta literatura. Aborda desde a teoria de seleção de carteira, o desenvolvimento e testes do modelo, suas implicações para a teoria financeira. Inclui também considerações sobre o relaxamento dos pressupostos básicos e 'sobre a influência do fator inflacionário na forma e validade do modelo.