[pt] Nesta dissertação avalia-se o grau de associação entre pares de excessos de retornos, simultâneos e defasados no tempo, usando-se o conceito de cópulas. Cópulas assimétricas são ajustadas aos pares de distribuições de retornos e coeficientes de dependência de cauda, as medidas de interdependência e contágio baseadas nessas cópulas, são calculados para 10 pares de índices de mercados. Tais coeficientes balizam a escolha do par de ativos com melhor desempenho em períodos de estresse. Se excessos defasados são incluídos, então estes coeficientes também indicam a direção e intensidade de propagação das crises (contágio). Os resultados encontrados na nossa investigação mostram que a técnica utilizada é eficaz na montagem de carteiras em que se pretende aproveitar os ganhos extremos conjuntos dos ativos e, ao mesmo tempo, evitar perdas extremas conjuntas. O uso de retornos defasados, porém, foi um artifício pouco producente, refletindo possivelmente o contágio quase instantâneo entre os mercados financeiros mundiais, nos dias de hoje. / [en] In this dissertation we evaluate the degree of association between pairs of excess of returns, simultaneous and lagged, using the concept of copulas. Asymmetric copulas are fitted to 10 pairs of distributions of returns of world markets índices. From these copulas coefficients of tail dependence are obtained for the right and left tails. Isong those coefficients as measures of cross dependence and contagion between markets one can pick the pair of returns that show the best performance in periods of stress. If lagged excess of returns are included, then these coefficients provide information on the direction and intensity of the contagion spread. Our results have shown that such technique isd efficent in constructing a portfolio in which one wants to take advantage of joint extreme gains of pairs of returns and, simultaneously, avoid losses associated with the occurrence of joint negative extremes. The use of lagged returns in this context hás shown no extra gain, maybe reflecting the fact that, nowadays, the spread of contagion between world financial markets is almost instantaneous.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:00:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danilo Soares Monte-Mor.pdf: 964390 bytes, checksum: 749870f88ee1c9c692cf782e397379ec (MD5) Previous issue date: 2010-12-17 / Cada vez mais tem surgido no mercado de investimento fundos de retorno absoluto (Hedge Funds) que têm como objetivo principal melhorar seus desempenhos através de estratégias de arbitragem, como é o caso das estratégias long-short. É o comportamento desproporcional e até mesmo antagônico dos preços dos ativos que permite aos players estruturar estratégias para gerar retornos adicionais, superiores aos custos de oportunidade e independentes ao movimento do mercado. Neste trabalho foi utilizada a Teoria de Valores Extremos (TVE), um importante ramo da probabilidade, para que fossem modeladas as séries da relação direta entre preços de dois pares de ativos. Os quantis obtidos a partir de tal modelagem, juntamente com os quantis fornecidos pela normal, foram superpostos aos dados para períodos subsequentes ao período analisado. A partir da comparação desses dados foi criada uma nova estratégia quantitativa long-short de arbitragem, a qual denominamos GEV Long-Short Strategy / Increasingly has appeared on the market of investment Absolute Return Funds (Hedge Funds), which have the main objective to improve their performance through arbitrage strategies, as long-short strategies. It is the disproportionate evolution and even antagonistic of active prices that allows the players to structure strategies to generate additional returns, higher than the opportunity costs and independent of the movement of the market. In this work we used Extreme Value Theory (EVT), an important segment of probability, to model the series of direct relationship between prices of two pairs of assets. The quantiles obtained from such modeling and the quantile provided by normal were superimposed on data for periods subsequent to the period analyzed. From the comparison of such data we created a new quantitative long-short arbitrage strategy, called GEV Long-Short Strategy

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As instituições financeiras são obrigadas por acordos internacionais, como o Acordo de Basiléia, a avaliar o risco de mercado ao qual a instituição está propensa de forma a evitar possíveis contaminações de desastres financeiros em seu patrimônio. Com o intuito de capturar tais fenômenos, surge a necessidade de construir modelos que capturem com mais acurácia movimentos extremos das séries de retornos. O trabalho teve como principal objetivo aplicar a Teoria do Valor Extremo juntamente com Copulas na estimação de quantis extremos para o VaR. Ele utiliza técnicas de simulação de Monte Carlo, Teoria do Valor Extremo e Cópulas com distribuições gaussianas e t. Em contrapartida, as estimativas produzidas serão comparadas com as de um segundo modelo, chamado de simulação histórica de Monte Carlo filtrada, mais conhecida como filtered historical simulation (FHS). As técnicas serão aplicadas a um portfólio de ações de empresas brasileiras. / Financial institutions are required by international agreements such as the Basel Accord, to assess the market risk to which the institution is likely to avoid possible contamination of its assets in financial disasters. In order to capture these phenomena, the need arises to build models that more accurately capture extreme movements of the return series. The work aimed to apply the Extreme Value Theory along with the estimation of copulas for VaR extremes quantiles. He uses techniques of Monte Carlo simulation, Extreme Value Theory and Copulas with Gaussian and t distributions. In contrast, the estimates produced will be compared with a second model, called Monte Carlo simulation of historical filtered, better known as filtered historical simulation (FHS). The techniques are applied to a portfolio of stocks of Brazilian companies.

[pt] A presente tese trata da avaliação do risco associado à incerteza presente na previsão dos preços de energia elétrica, bem como os aspectos de incerteza associados à previsão de demanda da carga de energia elétrica exigida de uma distribuidora de eletricidade. O primeiro trabalho trata do risco associado à previsão dos preços da energia elétrica, partindo do conhecido fato de que os vários modelos de previsão destes preços são sabidamente imprecisos; assim sendo, qual deve ser o risco incorrido ao se utilizar determinada técnica de modelagem, considerando-se que provavelmente estaremos fazendo uma previsão errônea. A abordagem utilizada é a modelagem dos erros de previsão com a Teoria de Valores Extremos, que se mostra bastante segura para modelagens dos quantis extremos da distribuição dos resíduos, desde 98 porcento até acima de 99,5 porcento, para diferentes frequências de amostragem dos dados. No capítulo seguinte, é feita uma avaliação da carga elétrica demandada a uma distribuidora, primeiramente considerando a abordagem utilizando modelos do tipo ARMA e ARMAX, buscando avaliar sua eficiência preditiva. Estes modelos são sabidamente apropriados para previsões no curto prazo, e mostramos através de simulações de Monte Carlo, que sua extensão para previsões de longo prazo torna inócua a busca de sofisticação através do trabalho de incorporação de variáveis exógenas. O motivo é que dado que o erro incorrido em quaisquer destas previsões mais longas com tais modelos é tão grande, ainda que sejam modelos mais ou menos sofisticados, com variáveis exógenas ou não, um modelo simples produzirá o mesmo efeito do que aquele de maior sofisticação, em termos de confiança na previsão média obtida. Finalmente, o último trabalho aborda o tema de possíveis não linearidades no processo de geração de dados da carga elétrica demandada de uma distribuidora, admitindo não ser este um processo apenas linear. Para tal são usados modelos não lineares auto-regressivos de mudança de regimes, que se mostram vantajosos por serem inerentemente resistentes a possíveis quebras estruturais na série de carga utilizada, além de serem particularmente apropriados para modelar assimetrias no processo gerador de dados. Mostramos que mesmo modelos do tipo TAR simples, com apenas dois regimes e auto excitados, isto é, não incorporando quaisquer variáveis exógenas, podem ser mais apropriados do que modelos lineares auto-regressivos, demonstrando melhor capacidade de previsão fora-da-amostra. Ao mesmo tempo tais modelos tem relativa facilidade de cálculo, não exigindo sofisticados recursos computacionais. / [en] This present thesis discusses the risk associated to the uncertainty that is present in the process of forecasting electricity prices, as well as the aspects of uncertainty in the forecast of electrical energy loads required from an electricity distributor. The first essay deals with the risk inherent to the forecast of electricity prices, bearing in mind that the various existing models are notoriously imprecise. Therefore, we attempt to determine what the forecast risk is, given that a certain forecasting technique is used and that it will probably inaccurate. The approach used is through the modeling of forecast residues with the Extreme Value Theory, which proves itself to be satisfactorily accurate for the modeling of the distribution of residues at such extreme quantiles as from 98 per cent up to over 99,5 per cent, for different data sampling frequencies. The following next chapter shows the evaluation of the electricity load required from a distributor, first by using such models as ARMA and ARMAX, trying to evaluate their predictive efficiency. These models are known to be appropriate for short term predictions, and we show by means of Monte Carlo simulations that their extended use for long term forecasts will render useless any attempt to sophisticate such models by means of incorporating exogenous variables. This is due to the fact that since the error from such longer forecasts will be so large one way or the other, with exogenous variables or not, a simpler model will be as useful as any in terms of the error in the mean prediction. Finally, the last work discusses the possibility of nonlinear effects being present in the data generating process of electrical load demanded from an energy distributor, admitting this process being just linear. To accomplish this task, we use nonlinear auto-regressive regime switching models, which are shown to be inherently resistant to possible structural breaks in the load series data used, at the same time that they are particularly appropriated to modeling asymmetries in the data generating process. We show that even relatively simple self-excited TAR models with only two regimes, that is, not resorting to any exogenous variables, can be more appropriate than linear auto-regressive models, sporting better out-of-sample forecast results. At the same time, such models are relatively simple to calculate, not requiring any sophisticated computational means.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-03-22T19:43:37Z No. of bitstreams: 1 ElianeBarbosaSantos_TESE.pdf: 12375456 bytes, checksum: 7daa07681473d4db8c2d1385401d3938 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-03-28T20:39:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ElianeBarbosaSantos_TESE.pdf: 12375456 bytes, checksum: 7daa07681473d4db8c2d1385401d3938 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T20:39:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ElianeBarbosaSantos_TESE.pdf: 12375456 bytes, checksum: 7daa07681473d4db8c2d1385401d3938 (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Os Eventos de Precipita??o Intensa (EPI) v?m causando grandes preju?zos sociais e econ?micos ?s regi?es atingidas. Na Amaz?nia, esses eventos podem causar importantes impactos principalmente aos n?cleos de ocupa??o populacional nas margens dos seus in?meros rios, pois quando h? eleva??o do n?vel dos rios, em geral, t?m-se inunda??es e enchentes. Neste sentido, o objetivo principal desta pesquisa ? estudar os EPI, com aplica??o da Teoria dos Valores Extremos (TVE), para estimar o per?odo de retorno desses eventos e identificar as regi?es da Amaz?nia Brasileira onde os EPI apresentam seus maiores valores. Para tanto, foram utilizados os dados di?rios de precipita??o da rede hidrometeorol?gica gerenciada pela Ag?ncia Nacional de ?gua e do Banco de Dados Meteorol?gicos para Ensino e Pesquisa do Instituto Nacional de Meteorologia, referente ao per?odo de 1983 a 2012. Primeiramente, regi?es homog?neas de precipita??o foram determinadas, por meio da an?lise de agrupamento, utilizando o m?todo hier?rquico aglomerativo de Ward. Em seguida, s?ries sint?ticas para representar as regi?es homog?neas foram criadas e aplicadas na TVE, por interm?dio da Distribui??o Generalizada de Valores Extremos (Generalized Extreme Value - GEV) e da Distribui??o Generalizada de Pareto (Generalized Pareto Distribution - GPD). A qualidade do ajuste dessas distribui??es foi avaliada pela aplica??o do teste de Kolmogorov-Smirnov, que compara as distribui??es emp?ricas acumuladas com as te?ricas. Por ?ltimo, a t?cnica de composi??o foi utilizada para caracterizar os padr?es atmosf?ricos dominantes na ocorr?ncia dos EPI. Os resultados sugerem que a Amaz?nia Brasileira possui seis regi?es pluviometricamente homog?neas. Espera-se que os EPI com maiores valores ocorram nas sub-regi?es do sul e litoral da Amaz?nia. Os eventos mais intensos s?o esperados durante o per?odo chuvoso ou de transi??o, com total di?rio de 146.1, 143.1 e 109.4 mm (GEV) e 201.6, 209.5 e 152.4 mm (GPD), ao menos uma vez ao ano, no sul, litoral e noroeste da Amaz?nia Brasileira, respectivamente. No sul da Amaz?nia, as an?lises de composi??o revelam que os EPI est?o associados com a forma??o da Zona de Converg?ncia do Atl?ntico Sul. No litoral, os EPI devem estar associados com sistemas de mesoescala, como as Linhas de Instabilidade. No noroeste, s?o aparentemente associados ? Zona de Converg?ncia Intertropical e/ou ? convec??o local. / Intense precipitation events (IPE) have been causing great social and economic losses in the affected regions. In the Amazon, these events can have serious impacts, primarily for populations living on the margins of its countless rivers, because when water levels are elevated, floods and/or inundations are generally observed. Thus, the main objective of this research is to study IPE, through Extreme Value Theory (EVT), to estimate return periods of these events and identify regions of the Brazilian Amazon where IPE have the largest values. The study was performed using daily rainfall data of the hydrometeorological network managed by the National Water Agency (Ag?ncia Nacional de ?gua) and the Meteorological Data Bank for Education and Research (Banco de Dados Meteorol?gicos para Ensino e Pesquisa) of the National Institute of Meteorology (Instituto Nacional de Meteorologia), covering the period 1983-2012. First, homogeneous rainfall regions were determined through cluster analysis, using the hierarchical agglomerative Ward method. Then synthetic series to represent the homogeneous regions were created. Next EVT, was applied in these series, through Generalized Extreme Value (GEV) and the Generalized Pareto Distribution (GPD). The goodness of fit of these distributions were evaluated by the application of the Kolmogorov-Smirnov test, which compares the cumulated empirical distributions with the theoretical ones. Finally, the composition technique was used to characterize the prevailing atmospheric patterns for the occurrence of IPE. The results suggest that the Brazilian Amazon has six pluvial homogeneous regions. It is expected more severe IPE to occur in the south and in the Amazon coast. More intense rainfall events are expected during the rainy or transitions seasons of each sub-region, with total daily precipitation of 146.1, 143.1 and 109.4 mm (GEV) and 201.6, 209.5 and 152.4 mm (GPD), at least once year, in the south, in the coast and in the northwest of the Brazilian Amazon, respectively. For the south Amazonia, the composition analysis revealed that IPE are associated with the configuration and formation of the South Atlantic Convergence Zone. Along the coast, intense precipitation events are associated with mesoscale systems, such Squall Lines. In Northwest Amazonia IPE are apparently associated with the Intertropical Convergence Zone and/or local convection.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:26:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielMC_DISSERT.pdf: 1549569 bytes, checksum: 5ad46f43cc6bf2e74f6fc1e20e5e2dc5 (MD5) Previous issue date: 2010-05-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / Present day weather forecast models usually cannot provide realistic descriptions of local and particulary extreme weather conditions. However, for lead times of about a small number of days, they provide reliable forecast of the atmospheric circulation that encompasses the subscale processes leading to extremes. Hence, forecasts of extreme events can only be achieved through a combination of dynamical and statistical analysis methods, where a stable and significant statistical model based on prior physical reasoning establishes posterior statistical-dynamical model between the local extremes and the large scale circulation. Here we present the development and application of such a statistical model calibration on the besis of extreme value theory, in order to derive probabilistic forecast for extreme local temperature. The dowscaling applies to NCEP/NCAR re-analysis, in order to derive estimates of daily temperature at Brazilian northeastern region weather stations / Os dados de rean?lise de temperatura do ar e precipita??o do NCEP National Centers for Environmental Predictions ser?o refinados para a produ??o dos n?veis de retorno para eventos extremos nas 8 capitais do Nordeste Brasileiro - NB: S?o Luis, Teresina, Fortaleza, Natal, Jo?o Pessoa, Recife, Macei?, Aracaju e Salvador. A grade do Ncep possui resolu??o espacial de 2.5? x 2.5? disponibilizando s?ries hist?ricas de 1948 a atualidade. Com esta resolu??o a grade envolve o NB utilizando 72 localiza??es (s?ries). A primeira etapa consiste em ajustar os modelos da Distribui??o Generalizada de Valores Extremos (GEV) e da Distribui??o Generalizada de Pareto (GPD) para cada ponto da grade. Utilizando o m?todo Geoestat?stico denominado Krigagem, os par?metros da GEV e GPD ser?o interpolados espacialmente. Considerando a interpola??o espacial dos par?metros, os n?veis de retorno para extremos de temperatura do ar e precipita??o poder?o ser obtidos aonde o NCEP n?o fornece informa??o relevante. Visando validar os resultados desta proposta, ser?o ajustados os modelos GEV e GPD as s?ries observacionais di?rias de temperatura e precipita??o de cada capital nordestina, e assim comparar com os resultados obtidos a partir da interpola??o espacial. Por fim o m?todo de Regress?o Quant?lica ser? utilizado como m?todo mais tradicional com a finalidade de compara??o de m?todos.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-11-01T23:18:47Z No. of bitstreams: 1 WyaraVanesaMouraESilva_DISSERT.pdf: 1410520 bytes, checksum: a24a9a6a8aa9099ef7e4b5c92d32ae7c (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-11-16T22:02:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 WyaraVanesaMouraESilva_DISSERT.pdf: 1410520 bytes, checksum: a24a9a6a8aa9099ef7e4b5c92d32ae7c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-16T22:02:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WyaraVanesaMouraESilva_DISSERT.pdf: 1410520 bytes, checksum: a24a9a6a8aa9099ef7e4b5c92d32ae7c (MD5) Previous issue date: 2017-08-28 / A an?lise de valores extremos tem sido amplamente utilizada a fim de avaliar e prever cat?strofes ambientais ocasionadas devido a mudan?as clim?ticas ocorridas ao longo dos anos. Al?m da ?rea ambiental, outras ?reas comuns de aplica??es destas an?lises s?o finan?as, atu?ria, entre outras. Desta maneira, o presente trabalho consiste na estima??o de par?metros e n?veis de retornos esperados, considerando a distribui??o de valores extremos para as r-maiores estat?sticas de ordem. Tais estima??es ser?o avaliadas em s?ries que possuem pontos de mudan?a no regime, ou seja, ser? proposto um modelo para detec??o de pontos de mudan?a numa s?rie, aplicado a distribui??o das r-maiores estat?sticas de ordem (GEVr). Ser? abordado o caso em que a s?rie possui k pontos de mudan?a, na qual a s?rie possui k+1 diferentes regimes, e ser? modelado cada regime pela distribui??o GEVr. A infer?ncia usada no modelo ? baseada numa abordagem bayesiana, em que ambos o par?metros da GEVr para cada regime, e os pontos de mudan?a s?o considerados como par?metros desconhecidos a serem estimados. Al?m de uma avalia??o quanto ao crit?rio de escolha do r ?timo para a distrubui??o dos dados. A estima??o ? realizada pelo M?todo de Monte Carlo via Cadeias de Markov (MCMC) com o uso da t?cnica do algoritmo de Metropolis-Hastings. Inicialmente, foram realizadas apenas simula??es, para avalia??o de s?ries com um e dois pontos de mudan?a, em que obteve-se resultados pertinentes. Al?m disso, foi realizada um breve an?lise de n?veis de retornos quanto a diferentes valores do r, e uma sum?ria an?lise descritiva dos dados reais que ser?o utilizados nas aplica??es do modelo proposto. E por fim, a aplica??o do modelo proposto para os dados de cotas do rio Parna?ba e Paran?, al?m de dados de retornos di?rios da Nasdaq.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As instituições financeiras são obrigadas por acordos internacionais, como o Acordo de Basiléia, a avaliar o risco de mercado ao qual a instituição está propensa de forma a evitar possíveis contaminações de desastres financeiros em seu patrimônio. Com o intuito de capturar tais fenômenos, surge a necessidade de construir modelos que capturem com mais acurácia movimentos extremos das séries de retornos. O trabalho teve como principal objetivo aplicar a Teoria do Valor Extremo juntamente com Copulas na estimação de quantis extremos para o VaR. Ele utiliza técnicas de simulação de Monte Carlo, Teoria do Valor Extremo e Cópulas com distribuições gaussianas e t. Em contrapartida, as estimativas produzidas serão comparadas com as de um segundo modelo, chamado de simulação histórica de Monte Carlo filtrada, mais conhecida como filtered historical simulation (FHS). As técnicas serão aplicadas a um portfólio de ações de empresas brasileiras. / Financial institutions are required by international agreements such as the Basel Accord, to assess the market risk to which the institution is likely to avoid possible contamination of its assets in financial disasters. In order to capture these phenomena, the need arises to build models that more accurately capture extreme movements of the return series. The work aimed to apply the Extreme Value Theory along with the estimation of copulas for VaR extremes quantiles. He uses techniques of Monte Carlo simulation, Extreme Value Theory and Copulas with Gaussian and t distributions. In contrast, the estimates produced will be compared with a second model, called Monte Carlo simulation of historical filtered, better known as filtered historical simulation (FHS). The techniques are applied to a portfolio of stocks of Brazilian companies.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:00:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danilo Soares Monte-Mor.pdf: 964390 bytes, checksum: 749870f88ee1c9c692cf782e397379ec (MD5) Previous issue date: 2010-12-17 / Increasingly has appeared on the market of investment Absolute Return Funds (Hedge Funds), which have the main objective to improve their performance through arbitrage strategies, as long-short strategies. It is the disproportionate evolution and even antagonistic of active prices that allows the players to structure strategies to generate additional returns, higher than the opportunity costs and independent of the movement of the market. In this work we used Extreme Value Theory (EVT), an important segment of probability, to model the series of direct relationship between prices of two pairs of assets. The quantiles obtained from such modeling and the quantile provided by normal were superimposed on data for periods subsequent to the period analyzed. From the comparison of such data we created a new quantitative long-short arbitrage strategy, called GEV Long-Short Strategy / Cada vez mais tem surgido no mercado de investimento fundos de retorno absoluto (Hedge Funds) que têm como objetivo principal melhorar seus desempenhos através de estratégias de arbitragem, como é o caso das estratégias long-short. É o comportamento desproporcional e até mesmo antagônico dos preços dos ativos que permite aos players estruturar estratégias para gerar retornos adicionais, superiores aos custos de oportunidade e independentes ao movimento do mercado. Neste trabalho foi utilizada a Teoria de Valores Extremos (TVE), um importante ramo da probabilidade, para que fossem modeladas as séries da relação direta entre preços de dois pares de ativos. Os quantis obtidos a partir de tal modelagem, juntamente com os quantis fornecidos pela normal, foram superpostos aos dados para períodos subsequentes ao período analisado. A partir da comparação desses dados foi criada uma nova estratégia quantitativa long-short de arbitragem, a qual denominamos GEV Long-Short Strategy

O objetivo da dissertação é analisar a assinatura em um contexto geral que considera a dinâmica no tempo e a dependência estocástica, utilizando a teoria de martingais para processos pontuais. / The main goal in this work is to analyse the signature structure in a broader context considering time dynamics and stochastic dependence using the point processes martingale theory.