Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wagner.pdf: 5111902 bytes, checksum: b4edf3498cca6f9c7e2a9dbde6e62e18 (MD5) Previous issue date: 2013-12-07 / The purpose of hydrologic frequency analysis is to relate magnitude of events with their occurrence frequency based on probability distribution. The generalized probability distributions can be used on the study concerning extreme hydrological events: extreme events, logistics and Pareto. There are several methodologies to estimate probability distributions parameters, however, L-moments are often used due to computational easiness. Reliability of quantiles with high return period can be increased by LH-moments or high orders L-moments. L-moments have been widely studied; however, there is little information about LH-moments on literature, thus, there is a great research requirement on such area. Therefore, in this study, LH-moments were studied under two approaches commonly used in hydrology: (i) local frequency analysis (LFA) and (ii) regional frequency analysis (RFA). Moreover, a database with 227 rainfall stations was set (daily maximum annual), in Paraná State, from 1976 to 2006. LFA was subdivided into two steps: (i) Monte Carlo simulations and (ii) application of results to database. The main result of Monte Carlo simulations was that LH-moments make 0.99 and 0.995 quantiles less biased. Besides, simulations helped on creating an algorithm to perform LFA by generalized distributions. The algorithm was applied to database and enabled an adjustment of 227 studied series. In RFA, the 227stations have been divided into 11 groups and regional growth curves were obtained; while local quantiles were obtained from the regional growth curves. The difference between local quantiles obtained by RFA was quantified with those obtained via LFA. The differences may be approximately 33 mm for return periods of 100 years. / O objetivo da análise de frequência das variáveis hidrológicas é relacionar a magnitude dos eventos com sua frequência de ocorrência por meio do uso de uma distribuição de probabilidade. No estudo de eventos hidrológicos extremos, podem ser usadas as distribuições de probabilidade generalizadas: de eventos extremos, logística e Pareto. Existem diversas metodologias para a estimativa dos parâmetros das distribuições de probabilidade, no entanto, devido às facilidades computacionais, utilizam-se frequentemente os momentos-L. A confiabilidade dos quantis com alto período de retorno pode ser aumentada utilizando os momentos-LH ou momentos-L de altas ordens. Os momentos-L foram amplamente estudados, todavia, os momentos-LH apresentam literatura reduzida, logo, mais pesquisas são necessárias. Portanto, neste estudo, os momentos-LH foram estudados sob duas abordagens comumente utilizadas na hidrologia: (i) Análise de frequência local (AFL) e (ii) Análise de frequência regional (AFR). Além disso, foi montado um banco de dados com 227 estações pluviométricas (máximas diárias anuais), localizadas no Estado do Paraná, no período de 1976 a 2006. A AFL subdividiu-se em duas etapas: (i) Simulações de Monte Carlo e (ii) Aplicação dos resultados ao banco de dados. O principal resultado das simulações de Monte Carlo foi que os momentos-LH tornam os quantis 0,99 e 0,995 menos enviesados. Além disso, as simulações viabilizaram a criação de um algoritmo para realizar a AFL utilizando as distribuições generalizadas. O algoritmo foi aplicado ao banco de dados e possibilitou ajuste das 227 séries estudadas. Na AFR, as 227 estações foram dividas em 11 grupos e foram obtidas as curvas de crescimento regional. Os quantis locais foram obtidos a partir das curvas de crescimento regional. Foi quantificada a diferença entre os quantis locais obtidos via AFL com aqueles obtidos via AFR. As diferenças podem ser de aproximadamente 33 mm para períodos de retorno de 100 anos.

This thesis analyzes market risk factors in commodity and currency markets. It focuses on the impact of extreme events on the prices of financial products traded in these markets, and on the overall market risk faced by the investors. The first chapter develops a simple two-factor jump-diffusion model for valuation of contingent claims on commodities in order to investigate the pricing implications of shocks that are exogenous to this market. The second chapter analyzes the nature and pricing implications of the abrupt changes in exchange rates, as well as the ability of these changes to explain the shapes of option-implied volatility "smiles". Finally, the third chapter employs the notion that key results of the univariate extreme value theory can be applied separately to the principal components of ARMA-GARCH residuals of a multivariate return series. The proposed approach yields more precise Value at Risk forecasts than conventional multivariate methods, while maintaining the same efficiency. / El objetivo de esta tesis es analizar los factores del riesgo del mercado de las materias primas y las divisas. Está centrada en el impacto de los eventos extremos tanto en los precios de los productos financieros como en el riesgo total de mercado al cual se enfrentan los inversores. En el primer capítulo se introduce un modelo simple de difusión y saltos (jump-diffusion) con dos factores para la valuación de activos contingentes sobre las materias primas, con el objetivo de investigar las implicaciones de shocks en los precios que son exógenos a este mercado. En el segundo capítulo se analiza la naturaleza e implicaciones para la valuación de los saltos en los tipos de cambio, así como la capacidad de éstos para explicar las formas de sonrisa en la volatilidad implicada. Por último, en el tercer capítulo se utiliza la idea de que los resultados principales de la Teoria de Valores Extremos univariada se pueden aplicar por separado a los componentes principales de los residuos de un modelo ARMA-GARCH de series multivariadas de retorno. El enfoque propuesto produce pronósticos de Value at Risk más precisos que los convencionales métodos multivariados, manteniendo la misma eficiencia.

A distribuição bivariada de Marshall-Olkin é estendida, relaxando-se a hipótese de choques exponencialmente distribuídos e assumindo-se dependência entre os choques individuais. Abordagem semelhante é considerada para sua versão dual. Representação por meio de cópula, propriedades probabilísticas e de confiabilidade assim como resultados em valores extremos são então obtidos. A propriedade de falta de memória bivariada é estendida assumindo-se uma função de dependência sem memória. Uma nova classe de distribuições caracterizada por essa propriedade estendida é introduzida. Correspondentes interpretações geométricas, procedimentos de construção, representação estocástica, relação com cópula de sobrevivência e propriedades de confiabilidade são derivadas. / Bivariate Marshall-Olkin model, Dual model, Exponential representation, Dependence function, Bivariate aging, Copula, Survival copula, Stochastic order, Bivariate extreme value distribution, Pickands measure, Pickands dependence function, Failure rate, Bivariate hazard gradient, Bivariate lack-of-memory, Residual lifetime vector, Characterization.

A distribuição bivariada de Marshall-Olkin é estendida, relaxando-se a hipótese de choques exponencialmente distribuídos e assumindo-se dependência entre os choques individuais. Abordagem semelhante é considerada para sua versão dual. Representação por meio de cópula, propriedades probabilísticas e de confiabilidade assim como resultados em valores extremos são então obtidos. A propriedade de falta de memória bivariada é estendida assumindo-se uma função de dependência sem memória. Uma nova classe de distribuições caracterizada por essa propriedade estendida é introduzida. Correspondentes interpretações geométricas, procedimentos de construção, representação estocástica, relação com cópula de sobrevivência e propriedades de confiabilidade são derivadas. / Bivariate Marshall-Olkin model, Dual model, Exponential representation, Dependence function, Bivariate aging, Copula, Survival copula, Stochastic order, Bivariate extreme value distribution, Pickands measure, Pickands dependence function, Failure rate, Bivariate hazard gradient, Bivariate lack-of-memory, Residual lifetime vector, Characterization.