Nas últimas décadas a volatilidade transformou-se num conceito muito importante na área financeira, sendo utilizada para mensurar o risco de instrumentos financeiros. Neste trabalho, o foco de estudo é a modelagem da volatilidade, que faz referência à variabilidade dos retornos, sendo esta uma característica presente nas séries temporais financeiras. Como ferramenta fundamental da modelação usaremos o modelo GARCH (Generalized Autoregressive Conditional Heteroskedasticity), que usa a heterocedasticidade condicional como uma medida da volatilidade. Considerar-se-ão duas características principais a ser modeladas com o propósito de obter um melhor ajuste e previsão da volatilidade, estas são: a assimetria e as caudas pesadas presentes na distribuição incondicional da série dos retornos. A estimação dos parâmetros dos modelos propostos será feita utilizando a abordagem Bayesiana com a metodologia MCMC (Markov Chain Monte Carlo) especificamente o algoritmo de Metropolis-Hastings. / In the last decades volatility has become a very important concept in the financial area, being used to measure the risk of financial instruments. In this work, the focus of study is the modeling of volatility, that refers to the variability of returns, which is a characteristic present in the financial time series. As a fundamental modeling tool, we used the GARCH (Generalized Autoregressive Conditional Heteroskedasticity) model, which uses conditional heteroscedasticity as a measure of volatility. Two main characteristics will be considered to be modeled with the purpose of a better adjustment and prediction of the volatility, these are: heavy tails and an asymmetry present in the unconditional distribution of the return series. The estimation of the parameters of the proposed models is done by means of the Bayesian approach with an MCMC (Markov Chain Monte Carlo) methodology , specifically the Metropolis-Hastings algorithm.

Atualmente, ao testar hipóteses utiliza-se como convenção um valor fixo (normalmente 0,05) para o Erro Tipo I máximo aceitável (probabilidade de Rejeitar H0 dado que ela é verdadeira) , também conhecido como nível de significância do teste de hipóteses proposto, representado por alpha. Na maioria das vezes nem se chega a calcular o Erro tipo II ou beta (probabilidade de Aceitar H0 dado que ela é falsa). Tampouco costuma-se questionar se o alpha adotado é razoável para o problema analisado ou mesmo para o tamanho amostral apresentado. Este texto visa levar à reflexão destas questões. Inclusive sugere que o nível de significância deve ser função do tamanho amostral. Ao invés de fixar-se um nível de significância único, sugerimos fixar a razão de gravidade entre os erros tipo I e tipo II baseado nas perdas incorridas em cada caso e assim, dado um tamanho amostral, definir o nível de significância ideal que minimiza a combinação linear dos erros de decisão. Mostraremos exemplos de hipóteses simples, compostas e precisas para a comparação de proporções, da forma mais convencionalmente utilizada comparada com a abordagem bayesiana proposta. / Usually the significance level of the hypothesis test is fixed (typically 0.05) for the maximum acceptable Type I error (probability of Reject H0 as it is true), also known as the significance level of the hypothesis test, represented here by alpha. Normally the type II error or beta (probability of Accept H0 as it is false) is not calculed. Nor often wonder whether the alpha adopted is reasonable for the problem or even analyzed for the sample size presented. This text aims to take the reflection of these issues. Even suggests that the significance level should be a function of the sample size. Instead of fix a unique level of significance, we suggest fixing the ratio of gravity between type I and type II errors based on losses incurred in each case and so, given a sample size, set the ideal level of significance that minimizes the linear combination of the decision errors. There are examples of simple, composite and sharp hypotheses for the comparison of proportions, the more conventionally used form compared with the Bayesian approach proposed.

Este trabalho tem por objetivo a composição e caracterização de um dosímetro à base de DL-Alanina e Ferro-ll em forma de gel para aplicações em dosimetría para campos de doses da radiação gama do Co-60 experimentadas em procedimentos de radioterapia. O aminoácido DL-Alanina é dissolvido em solução ácida contendo o Fe-ll e adicionado o gel. Procedeu-se a uma série de ensaios variando reagente a reagente e realizando procedimentos para avaliar o comportamento em função do tempo do gel dosimétrico obtido. Os espectros de absorção antes e após a irradiação apresentam máximos em 457 nm e 588 nm, respectivamente. Esses dois picos correspondem aos comprimentos de onda de absorção das espécies Fe-ll e Fe-lll, respectivamente; estando ambas as espécies em equilíbrio. Com a irradiação, ocorre a formação de radicais que oxidam o Fe-ll em Fe-lll, alterando com isso o balanço entre as duas espécies - daí o aumento da concentração de Fe-lll - fazendo com que mude a tonalidade do gel, sendo, portanto, possível de ser determinada a dose absorvida. Nas análises dos espectros e respectivas curvas dose-resposta observou-se que o gel dosimétrico apresenta linearidade no intervalo de doses entre 0,5 e 40 Gy. A partir dos resultados obtidos de linearidade, estabilidade e menor dose detectável - 0,3 Gy - conclui-se que o presente Gel Dosimétrico à base de DL-Alanina e Fe-ll apresenta excelente potencial para a finalidade que é proposto, qual seja a determinação do campo de doses em radioterapia e futura aplicação como padrão na determinação desses campos, em 3D, utilizando-se a técnica de Imagem por Ressonância Magnética - IRM. / The aim of this work is to develop a DL-Alanine, Fe-ll based gel dosimeter to be applied in the dosimetry of the Co-60 gamma-radiation fields in the dose range of radiation therapy procedures. The aminoacid DL-Alanine is dissolved in an acid solution containing the Fe-ll and added to the gel. A series of essays was performed with different chemicals and different procedures were made to evaluate the behavior of the obtained dosimetric gel as function of the time. The absorption spectra, before and after the irradiation, present maximum in 457 nm and 588 nm, respectively. These two peaks correspond to absorption wavelengths of the chemical species Fe-ll and Fe-lll, respectively, both species being in equilibrium. With the irradiation, the formation of the radicals that oxide the Fe-ll into Fe-lll occurs, altering the chemical balance of both species - hence the increase of the Fe-lll - and causing the gel to change its tonality, in such a way that it is possible to determine the absorved dose. In the analysis of the spectra and respective dose-response curves it was observed that the dosimetric gel shows linearity in dose range of 0.5 to 40 Gy. From the obtained linearity results, stability and lower detectable dose - 0,3 Gy - it is possible to conclude that the present DL-Alanine, Fe-ll based dosimetric gel presents an excellent potential to the application to which it is proposed, namely, the determination of the dose fields in radiation therapy and its future application as a standard in the determination of these fields, in 3D, using the Magnetic Resonance Imaging.

O interesse pelos estudos de bioequivalência iniciou-se na década de 60, sendo o FDA (EUA) a primeira agência reguladora a se interessar por esta questão. No Brasil, uma lei de 1999 regulamentou o medicamento genérico no país, sendo este um importante meio de acesso aos medicamentos pela população e fazendo parte da política de medicamentos do SUS. No Brasil, a ANVISA e responsável por inspecionar os centros de bioequivalência bem como dar as diretrizes para estes. Um modelo paramétrico padrão para a etapa estatística e disponibilizado para a decisão de bioequivalência media e espera-se que este ajuste-se aos dados obtidos nos estudos de bioequivalência, o que nem sempre acontece. Neste sentido, e proposto nesta tese o uso de modelos paramétricos mais abrangentes baseados em outras distribuições de probabilidade para a decisão de bioequivalência media e que possam modelar a assimetria dos dados, dispensando o uso da transformação logarítmica para os parâmetros farmacocinéticos o que afeta a amplitude dos limites de bioequivalência. Propõe-se também o uso de modelos bivariados para a tomada conjunta da decisão de bioequivalência media, quando são analisados simultaneamente dois parâmetros farmacocinéticos. Foram utilizados métodos Bayesianos para a estimação dos parâmetros dado a exibilidade deste enfoque quando combinado ao uso dos métodos MCMC facilitados a partir do uso de softwares livres. Nesta tese e apresentado um estudo do poder empírico dos testes de hipóteses para os modelos univariados propostos bem como são introduzidos quatro exemplos, sendo os três primeiros voltados a aplicação da decisão de bioequivalência media e o quarto para a aplicação da bioequivalência populacional e individual. Nos três primeiros exemplos foram observados ganhos em termos de ajuste dos novos modelos propostos aos dados com relação ao modelo padrão segundo os critérios de seleção de modelos utilizados. O exemplo quatro apresenta uma analise padrão de bioequivalência populacional e individual com o código computacional para a obtenção dos resultados disponível no apêndice A bem como outros códigos para os demais exemplos. Embora a padroniza- ção das análises estatísticas para os estudos de bioequivalência seja importante, não deve-se esperar que um modelo padrão ajuste-se a qualquer conjunto de dados originados destes tipo de estudos. Neste sentido, são apresentados alternativas que podem auxiliar o pesquisador na tomada de uma decisão em termos de bioequivalência media mais segura. / The interest in bioequivalence studies began in the early 1960s especially in the United States of America where the FDA was the rst regulatory agency to show interest upon this issue. In Brazil, this interest started in 1999 the year when a law regulated the generic drugs in the country. The ANVISA is the Brazilian regulatory agency responsible for inspecting the bioequivalence centers and giving guidelines for this issue. In general, a standard parametric model for the statistical step is indicated for the average bioequivalence decision and this model is expected to be tted by the data obtained in the bioequivalence studies. In some cases, this model would not be appropriate. In this way, this thesis proposes the use of more comprehensive parametric models based on other probability distributions for the average bioequivalence decision and that can model asymmetrical data, a common situation in bioequivalence studies. In addition, there is no need of a logarithmic transformation for the pharmacokinetic parameters which could aect the range of the bioequivalence limits. We also propose the use of parametrical bivariate models for the joint decision of the average bioequivalence decision, since these measures are usually analyzed simultaneously with two pharmacokinetic parameters. We use Bayesian methods to estimate the parameters, given the great exibility of this approach when combined with the use of MCMC methods using free available softwares. This thesis also presents a study of the empirical power of hypothesis testing for the proposed univariate models and four examples are introduced. In the examples one, two and three we apply the average bioequivalence decision and in the fourth example we consider for the implementation of population and individual bioequivalence. In the examples one, two and three were observed gains in the tting of the proposed new models for the data where some existing approaches were used in the selection criteria for the proposed models. Example four provides a standard analysis of population and individual bioequivalence with the computer code for obtaining the results available in the Appendix A, as well as other codes. Although the standardization of statistical analysis for bioequivalence studies is important, a standard model is not expected to be well tted to any data set originated by such studies. In this way, we present alternatives that can help researchers in making a decision in terms of average bioequivalence with more security.

Este trabalho tem por objetivo a composição e caracterização de um dosímetro à base de DL-Alanina e Ferro-ll em forma de gel para aplicações em dosimetría para campos de doses da radiação gama do Co-60 experimentadas em procedimentos de radioterapia. O aminoácido DL-Alanina é dissolvido em solução ácida contendo o Fe-ll e adicionado o gel. Procedeu-se a uma série de ensaios variando reagente a reagente e realizando procedimentos para avaliar o comportamento em função do tempo do gel dosimétrico obtido. Os espectros de absorção antes e após a irradiação apresentam máximos em 457 nm e 588 nm, respectivamente. Esses dois picos correspondem aos comprimentos de onda de absorção das espécies Fe-ll e Fe-lll, respectivamente; estando ambas as espécies em equilíbrio. Com a irradiação, ocorre a formação de radicais que oxidam o Fe-ll em Fe-lll, alterando com isso o balanço entre as duas espécies - daí o aumento da concentração de Fe-lll - fazendo com que mude a tonalidade do gel, sendo, portanto, possível de ser determinada a dose absorvida. Nas análises dos espectros e respectivas curvas dose-resposta observou-se que o gel dosimétrico apresenta linearidade no intervalo de doses entre 0,5 e 40 Gy. A partir dos resultados obtidos de linearidade, estabilidade e menor dose detectável - 0,3 Gy - conclui-se que o presente Gel Dosimétrico à base de DL-Alanina e Fe-ll apresenta excelente potencial para a finalidade que é proposto, qual seja a determinação do campo de doses em radioterapia e futura aplicação como padrão na determinação desses campos, em 3D, utilizando-se a técnica de Imagem por Ressonância Magnética - IRM. / The aim of this work is to develop a DL-Alanine, Fe-ll based gel dosimeter to be applied in the dosimetry of the Co-60 gamma-radiation fields in the dose range of radiation therapy procedures. The aminoacid DL-Alanine is dissolved in an acid solution containing the Fe-ll and added to the gel. A series of essays was performed with different chemicals and different procedures were made to evaluate the behavior of the obtained dosimetric gel as function of the time. The absorption spectra, before and after the irradiation, present maximum in 457 nm and 588 nm, respectively. These two peaks correspond to absorption wavelengths of the chemical species Fe-ll and Fe-lll, respectively, both species being in equilibrium. With the irradiation, the formation of the radicals that oxide the Fe-ll into Fe-lll occurs, altering the chemical balance of both species - hence the increase of the Fe-lll - and causing the gel to change its tonality, in such a way that it is possible to determine the absorved dose. In the analysis of the spectra and respective dose-response curves it was observed that the dosimetric gel shows linearity in dose range of 0.5 to 40 Gy. From the obtained linearity results, stability and lower detectable dose - 0,3 Gy - it is possible to conclude that the present DL-Alanine, Fe-ll based dosimetric gel presents an excellent potential to the application to which it is proposed, namely, the determination of the dose fields in radiation therapy and its future application as a standard in the determination of these fields, in 3D, using the Magnetic Resonance Imaging.

Modelos GARCH tendo a normal e a t-Student como distribuições condicionais são amplamente utilizados para modelagem da volatilidade de dados financeiros. No entanto, tais distribuições podem não ser apropriadas para algumas séries com caudas pesadas e comportamento leptocúrtico. As chamadas distribuições estáveis podem ser mais adequadas para sua modelagem, como já explorado na literatura. Por outro lado, os modelos GAS (Generalized Autoregressive Score), com desenvolvimento recente, tratam-se de modelos dinâmicos que possuem em sua estrutura a função score (derivada do logaritmo da verossimilhança). Tal abordagem oferece uma direção natural para a evolução dos parâmetros da distribuição dos dados. Neste trabalho, é proposto um novo modelo GAS em conjunção com distribuições estáveis simétricas para a modelagem da volatilidade - de fato, é uma generalização do GARCH, pois, para uma particular escolha de distribuição estável e de estrutura do modelo, tem-se o clássico modelo GARCH gaussiano. Como em geral a função densidade das distribuições estáveis não possui forma analítica fechada, é apresentado seu procedimento de cálculo, bem como de suas derivadas, para o completo desenvolvimento do método de estimação dos parâmetros. Também são analisadas as condições de estacionariedade e a estrutura de dependência do modelo. Estudos de simulação são conduzidos, bem como uma aplicação a dados reais, para comparação entre modelos usuais, que utilizam distribuições normal e t-Student, e o modelo proposto, demonstrando a eficácia deste. / GARCH models with normal and t-Student conditional distributions are widely used for volatility modeling in financial data. However, such distributions may not be suitable for some heavy-tailed and leptokurtic series. The stable distributions may be more adequate to fit such characteristics, as already exploited in the literature. On the other hand, the recently developed GAS (Generalized Autoregressive Score) models are dynamic models in which the updating mechanism of the time-varying parameters is based on the score function (first derivative of the log-likelihood function). This provides the natural direction for updating the parameters, based on the complete density. We propose a new GAS model with symmetric stable distribution for volatility modeling. The model can be interpreted as a generalization of the GARCH models, since the classic gaussian GARCH model is derived from it by using particular choices of the stable distribution and the model structure. There are no closed analytical expressions for general stable densities in most cases, hence its numeric computation and derivatives are detailed for the sake of complete development of the estimation process. The stationarity conditions and the dependence structure of the model are analysed. Simulation studies, as well as an application to real data, are presented for comparisons between the usual models and the proposed model, illustrating the effectiveness of the latter.

A distribuição beta é a mais frequentemente utilizada para a modelagem de dados contínuos observados no intervalo unitário, como taxas e proporções. Embora seja flexível, admitindo formas variadas, tais como J, J invertido, U e unimodal, não é adequada em todas as situações práticas. Nesta dissertação fazemos uma revisão sobre distribuições contínuas no intervalo unitário englobando as distribuições beta, Kumaraswamy, simplex, gama unitária e beta retangular. Também abordamos uma ampla classe de distribuições obtida por transformações (Smithson e Merkle, 2013). Em particular, focamos em duas subclasses, uma apresentada e estudada por Lemonte e Bazán (2015), que chamaremos de classe de distribuições logito, e outra que chamaremos de classe de distribuições logito skew. Todas as distribuições consideradas são aplicadas a conjuntos de dados do Banco Mundial. / The beta distribution is the most frequently used for modeling continuous data observed in the unit interval, such as rates and proportions. Although flexible, assuming varied forms, such as J, inverted J, U and unimodal, it is not suitable in all practical situations. In this dissertation we make a review on continuous distributions in the unit interval encompassing the beta, Kumaraswamy, simplex, unit gamma and rectangular beta distributions. We also address a wide class of distributions obtained by transformations (Smithson and Merkle, 2013). In particular, we focus on two subclasses, one presented and studied by Lemonte and Bazán (2015), which we will call the logit class of distributions, and another that we will call the logit class of skew distributions. All distributions considered are applied to World Bank data sets.

Neste trabalho o transporte de nêutrons é simulado em materiais presentes no núcleo de reatores. O espectro de nêutrons é decomposto como uma soma de três distribuições de probabilidade. Duas das distribuições preservam sua forma com o tempo, mas não necessariamente sua integral. Uma das duas distribuições é devido ao espectro de fissão, isto é, altas energias de nêutrons, a outra é uma distribuição de Maxwell-Boltzmann para nêutrons de baixas energias (térmicos). A terceira distribuição tem uma forma a priori desconhecida e que pode variar com o tempo, sendo determinada a partir de uma simulação Monte Carlo com acompanhamento dos nêutrons e suas interações com dependência contínua de energia. Isto é obtido pela parametrização das seções de choque dos materiais do reator com funções contínuas, incluindo as regiões de ressonâncias resolvidas e não resolvidas. O objetivo deste trabalho é implementar efeitos de up-scattering através do tratamento estat ístico da população de nêutrons na distribuição térmica. O programa de simulação calcula apenas down-scattering, pois o cálculo do up-scattering microscópico aumenta signi_cativamente tempo de processamento computacional. Além de contornar esse problema, pode-se reconhecer que up-scattering é dominante na região de energia mais baixa do espectro, onde assume-se que as condições de equilíbrio térmico para nêutrons imersos em seu ambiente são válidas. A otimização pode, assim, ser atingida pela manutenção do espectro de Maxwell- Boltzmann, isto é, up-scattering é simulado por um tratamento estatístico da população de nêutrons. Esta simulação é realizada utilizando-se dependência energética contínua, e, como um primeiro caso a ser estudado assume-se um regime recorrente. As três distribuições calculadas são então utilizadas no código Monte Carlo para calcular os passos Monte Carlo subsequentes. / In this work the neutron transport is simulated in reactor core materials. The neutron spectrum is decomposed as a sum of three probability distributions. Two of the distributions preserve shape with time but not necessarily the integral. One of the two distributions is due to prompt ssion, i.e. high neutron energies and the second a Maxwell-Boltzmann distribution for low (thermal) neutron energies. The third distribution has an a priori unknown and possibly variable shape with time and is determined from a Monte Carlo simulation with tracking and interaction with continuous energy dependence. This is done by the parametrization of the material cross sections with continuous functions, including the resolved and unresolved resonances region. The objective of this work is to implement up-scattering e ects through the treatment of the neutron population in the thermal distribution. The simulation program only computes down-scattering, for the calculation of microscopic upscattering increases signi cantly computational processing time. In order to circumvent this problem, one may recognize that up-scattering is dominant towards the lower energy end of the spectrum, where we assume that thermal equilibrium conditions for neutrons immersed in their environment holds. The optimization may thus be achieved by the maintenance of the Maxwell-Boltzmann spectrum, i.e. up-scattering is simulated by a statistical treatment of the neutron population. This simulation is performed using continuous energy dependence, and as a rst case to be studied we assume a recurrent regime. The three calculated distributions are then used in the Monte Carlo code to compute the Monte Carlo steps with subsequent updates.

Alcohol is the most widely used psychoactive drug on earth and continues to be responsible for a substantial burden of death and disability. Mitigating these harms is an important focus of any healthful society. Population-level alcohol policy strategies may be employed to decrease these harms and improve population health. To assist towards these goals, this dissertation has two research objectives relating to the estimation and mitigation of alcohol harms: (1) to complete a series of studies regarding the Alcohol Total Consumption Model (TCM) and (2) to specify and test a novel alcohol health harms estimator and alcohol policy scenario modeler, the International Model of Alcohol Harms and Policies (InterMAHP). The TCM is an important theory in alcohol studies and connects alcohol policies, per capita alcohol consumption and alcohol-attributable (AA) harms in a unified social theory. In brief, policies are expected to reflect on population-level consumption, which in turn is the most important predictor of alcohol harms. The TCM theorizes that change should flow directionally through the model – a policy expected to decrease consumption would be predicted to decrease alcohol harms. This theory has been critical towards informing alcohol control policies in the past five decades. In this dissertation, a series of studies were conducted to test the assumptions of the TCM, to test their continued viability. Study A is a comprehensive systematic review and series of meta-analyses that established the link between alcohol policies influencing day/hours of sale and outlet density and per capita consumption. Study B is a primary research study that examined the direct effect of a changed alcohol policy on alcohol-related ED visits, in the context of Saskatchewan. Studies C and D establish the link between alcohol consumption and AA mortality and morbidity through mathematical specification of InterMAHP. Next, the model was applied to the exemplar of AA mortality in Canada in 2016. Last, Study E extended InterMAHP functionalities to include modeling changes in AA harms expected from potential or realized per capita consumption changes resulting from policy change. An application was provided in the context of Québec. The results of this dissertation research provide some support, in a modern context, to the relationships defined in the TCM. The findings suggest that the TCM continues to be a largely appropriate conceptual model in consideration of alcohol policy-making. InterMAHP provides global alcohol researchers with a novel model towards estimating the health harms of alcohol. / Graduate / 2020-04-09

A modelagem da volatilidade desempenha um papel fundamental em Econometria. Nesta dissertação são estudados a generalização dos modelos autorregressivos condicionalmente heterocedásticos conhecidos como GARCH e sua principal generalização multivariada, os modelos DCC-GARCH (Dynamic Condicional Correlation GARCH). Para os erros desses modelos são consideradas distribuições de probabilidade possivelmente assimétricas e leptocúrticas, sendo essas parametrizadas em função da assimetria e do peso nas caudas, necessitando assim de estimar esses parâmetros adicionais aos modelos. A estimação dos parâmetros dos modelos é feita sob a abordagem Bayesiana e devido às complexidades destes modelos, métodos computacionais baseados em simulações de Monte Carlo via Cadeias de Markov (MCMC) são utilizados. Para obter maior eficiência computacional os algoritmos de simulação da distribuição a posteriori dos parâmetros são implementados em linguagem de baixo nível. Por fim, a proposta de modelagem e estimação é exemplificada com dois conjuntos de dados reais / The modeling of volatility plays a fundamental role in Econometrics. In this dissertation are studied the generalization of known autoregressive conditionally heteroscedastic (GARCH) models and its main principal multivariate generalization, the DCCGARCH (Dynamic Conditional Correlation GARCH) models. For the errors of these models are considered distribution of probability possibility asymmetric and leptokurtic, these being parameterized as a function of asymmetry and the weight on the tails, thus requiring estimate the models additional parameters. The estimation of parameters is made under the Bayesian approach and due to the complexities of these models, methods computer-based simulations Monte Carlo Markov Chain (MCMC) are used. For more computational efficiency of simulation algorithms of posterior distribution of the parameters are implemented in low-level language. Finally, the proposed modeling and estimation is illustrated with two real data sets