Essays on Spatial Econometrics

Esta dissertação concentra-se nos processos estocásticos espaciais definidos em um reticulado, os chamados modelos do tipo Cliff & Ord. Minha contribuição nesta tese consiste em utilizar aproximações de Edgeworth e saddlepoint para investigar as propriedades em amostras finitas do teste para detectar a presença de dependência espacial em modelos SAR (autoregressivo espacial), e propor uma nova classe de modelos econométricos espaciais na qual os parâmetros que afetam a estrutura da média são distintos dos parâmetros presentes na estrutura da variância do processo. Isto permite uma interpretação mais clara dos parâmetros do modelo, além de generalizar uma proposta de taxonomia feita por Anselin (2003). Eu proponho um estimador para os parâmetros do modelo e derivo a distribuição assintótica do estimador. O modelo sugerido na dissertação fornece uma interpretação interessante ao modelo SARAR, bastante comum na literatura. A investigação das propriedades em amostras finitas dos testes expande com relação a literatura permitindo que a matriz de vizinhança do processo espacial seja uma função não-linear do parâmetro de dependência espacial. A utilização de aproximações ao invés de simulações (mais comum na literatura), permite uma maneira fácil de comparar as propriedades dos testes com diferentes matrizes de vizinhança e corrigir o tamanho ao comparar a potência dos testes. Eu obtenho teste invariante ótimo que é também localmente uniformemente mais potente (LUMPI). Construo o envelope de potência para o teste LUMPI e mostro que ele é virtualmente UMP, pois a potência do teste está muito próxima ao envelope (considerando as estruturas espaciais definidas na dissertação). Eu sugiro um procedimento prático para construir um teste que tem boa potência em uma gama de situações onde talvez o teste LUMPI não tenha boas propriedades. Eu concluo que a potência do teste aumenta com o tamanho da amostra e com o parâmetro de dependência espacial (o que está de acordo com a literatura). Entretanto, disputo a visão consensual que a potência do teste diminui a medida que a matriz de vizinhança fica mais densa. Isto reflete um erro de medida comum na literatura, pois a distância estatística entre a hipótese nula e a alternativa varia muito com a estrutura da matriz. Fazendo a correção, concluo que a potência do teste aumenta com a distância da alternativa à nula, como esperado.

Estrutura a termo de volatilidade no mercado brasileiro e aplicação para risco de mercado

Com o objetivo de analisar o impacto na Estrutura a Termos de Volatilidade (ETV) das taxas de juros utilizando dois diferentes modelos na estimação da Estrutura a Termo das Taxas de Juros (ETTJ) e a suposição em relação a estrutura heterocedástica dos erros (MQO e MQG ponderado pela duration), a técnica procede em estimar a ETV utilizando-se da volatilidade histórica por desvio padrão e pelo modelo auto-regressivo Exponentially Weighted Moving Average (EWMA). Por meio do teste de backtesting proposto por Kupiec para o VaR paramétrico obtido com as volatilidades das ETV´s estimadas, concluí-se que há uma grande diferença na aderência que dependem da combinação dos modelos utilizados para as ETV´s. Além disso, há diferenças estatisticamente significantes entre as ETV´s estimadas em todo os pontos da curva, particularmente maiores no curto prazo (até 1 ano) e nos prazos mais longos (acima de 10 anos).

Percepção de adoção de instrumentos de mensuração de resultados de marketing relacionado à maturidade da indústria

Nesta tese estuda-se a Percepção de Adoção de Instrumentos de Mensuração de Resultados de Marketing (PAIMRM) e a sua relação com a Maturidade da Indústria (MI) à qual as empresas pertencem. Seus objetivos gerais são (1) desenvolver e validar uma escala de PAIMRM, e (2) testar um modelo teórico que relacione PAIMRM com MI. Estes objetivos também se desdobram em objetivos secundários: (A) discutir as implicações deste modelo teórico em diferentes estágios de MI e (B) testar um modelo teórico semelhante que relacione PAIMRM e Maturidade da Empresa (ME). Para isto foram utilizados 419 questionários coletados junto a executivos de Marketing de diversas empresas e em diferentes ondas de coleta. Primeiramente uma escala de PAIMRM com 16 itens e 6 dimensões foi desenvolvida e validada utilizando um procedimento que incluiu sete passos: (1) Definição Conceitual do Construto; (2) Geração dos Itens; (3) Validação de Conteúdo; (4) Definição de Dimensões; (5) Análise de Dados; (6) Validade Nomológica; (7) Validade de Grupos Conhecidos. No passo 6, duas hipóteses foram testadas e suportadas por dois modelos de equação estrutural. O primeiro modelo suportou a relação entre PAIMRM e MI (H1), com boa adequação do modelo aos dados, enquanto o segundo suportou a relação entre PAIMRM e ME (H1.b), com razoável adequação do modelo aos dados. No passo 7, três hipóteses foram testadas pela análise de diferenças entre médias e análise de variáveis categorizadas, para três grupos conhecidos: MI baixo, MI médio e MI alto. É comum em indústrias com MI baixo a preocupação pela falta de estrutura, tecnologia e definição de mercado, explicando a expectativa de que a PAIMRM em indústrias não maduras seja baixa. Em estágios intermediários, as empresas que compõem uma indústria passaram por uma “seleção natural” e algumas das questões que definem o modelo de negócios foram respondidas, mas não sistematizada e nem assimilada pelos gestores, fazendo com que o esforço dispendido para avaliar o desempenho empresarial seja maior, o que resultaria em aumento da PAIMRM, explicando a expectativa de que a PAIMRM seja alta em indústrias medianamente maduras. Finalmente, em estágios subsequentes de MI, a consolidação dos modelos de negócios, assimilação de conhecimento advindo de informações anteriormente adquiridas e a relativa diminuição de alterações no ambiente da indústria, reduzem a necessidade de esforço para acompanhar os negócios, supõe-se que PAIMRM seja baixo em indústria maduras. A hipótese de PAIMRM baixo quando MI for baixo (H2.a) foi suportada pelos dois testes, enquanto a hipótese de PAIMRM alto quando MI for médio (H2.b) e PAIMRM baixo quando MI for alto (H2.c) não foram suportadas. Implicações gerenciais incluem específicas decisões de adoção de instrumentos de mensuração de resultados de marketing para cada estágio de MI, uma vez que tais decisões são influenciadas tanto pela maturidade da indústria na qual a empresa está inserida quanto pela própria maturidade da empresa.

Ensaios sobre a estrutura a termo da taxa de juros

Esta tese é composta de três artigos que analisam a estrutura a termo das taxas de juros usando diferentes bases de dados e modelos. O capítulo 1 propõe um modelo paramétrico de taxas de juros que permite a segmentação e choques locais na estrutura a termo. Adotando dados do tesouro americano, duas versões desse modelo segmentado são implementadas. Baseado em uma sequência de 142 experimentos de previsão, os modelos propostos são comparados à benchmarks e concluí-se que eles performam melhor nos resultados das previsões fora da amostra, especialmente para as maturidades curtas e para o horizonte de previsão de 12 meses. O capítulo 2 acrescenta restrições de não arbitragem ao estimar um modelo polinomial gaussiano dinâmico de estrutura a termo para o mercado de taxas de juros brasileiro. Esse artigo propõe uma importante aproximação para a série temporal dos fatores de risco da estrutura a termo, que permite a extração do prêmio de risco das taxas de juros sem a necessidade de otimização de um modelo dinâmico completo. Essa metodologia tem a vantagem de ser facilmente implementada e obtém uma boa aproximação para o prêmio de risco da estrutura a termo, que pode ser usada em diferentes aplicações. O capítulo 3 modela a dinâmica conjunta das taxas nominais e reais usando um modelo afim de não arbitagem com variáveis macroeconômicas para a estrutura a termo, afim de decompor a diferença entre as taxas nominais e reais em prêmio de risco de inflação e expectativa de inflação no mercado americano. Uma versão sem variáveis macroeconômicas e uma versão com essas variáveis são implementadas e os prêmios de risco de inflação obtidos são pequenos e estáveis no período analisado, porém possuem diferenças na comparação dos dois modelos analisados.

A importância dos mecanismos comportamentais de resistência para a dinâmica populacional de abelhas Apis mellifera e o parasita Varroa destructor

Os ácaros ectoparasitas Varroa destructor, que parasitam as abelhas tornaram-se um problema global. Embora seja pouco provável que estes ácaros, por si só, provoquem a mortalidade das colmeias, eles desempenham um importante papel como vetor de muitas doenças virais. E estas doenças são identificados como algumas das mais importantes razões para a Desordem do Colapso das Colônias. Os efeitos da infestação do V.destructor são distintas em diferentes partes do mundo. Maiores mortalidades de colônias têm sido relatadas em colônias de abelhas européias (AE) em países da Europa, Ásia e América do Norte. No entanto, este ácaro está presente no Brasil já por muitos anos e não existem relatos de perdas em colônias das abelhas africanizadas (AA). Estudos realizados no México mostraram que alguns comportamentos de resistência ao ácaro Varroa - especialmente o grooming e o comportamento higiênico - são diferentes em cada uma das subespécie. Poderiam então esses mecanismos explicar por que as abelhas africanizadas são menos suscetíveis à Desordem do Colapso das Colônias? A fim de responder a esta pergunta, propomos um modelo matemático baseado em equações diferenciais, com o objetivo de analisar o papel desses mecanismos de resistência na saúde geral da colônia e na capacidade da colônia para enfrentar desafios ambientais.

Arbitragem estatística com opções utilizando modelo de volatilidade incerta e hedging estático

Com o objetivo de identificar oportunidades de arbitragem estatística no mercado de opções brasileiro, este trabalho utiliza o modelo de volatilidade incerta e o conceito de Hedging Estático, no apreçamento de um portfólio composto por diversas opções. São também incluídos os custos de transação relacionados a estruturação de um portfólio livre de risco, obtendo assim um modelo que pode ser facilmente implementado através da utilização do método de diferenças finitas explicito. Na aplicação do modelo ao mercado de opções sobre a ação preferencial da Petrobrás (PETR4), foi estabelecido um critério para estabelecer a frequência do ajuste do delta hedge do portfólio livre de risco de maneira a não incorrer em custos de transação elevados. Foi escolhido o período entre 19/05/08 e 20/01/14 para analisar o desempenho do modelo, selecionando-se em cada data de cálculo um conjunto de 11 opções de diferentes strikes e mesmo vencimento para compor o portfólio. O modelo apresentou um bom desempenho quando desconsiderados os custos de transação na apuração do resultado da estratégia de arbitragem, obtendo na maior parte dos casos resultados positivos. No entanto, ao incorporar os custos de transação, o desempenho obtido pelo modelo foi ruim, uma vez que na maior parte dos casos o resultado apresentado foi negativo.

Previsão da estrutura a termo de taxa de juros aplicando o Filtro de Kalman ao modelo Vasicek: o caso brasileiro

Este trabalho tem o objetivo de testar a qualidade preditiva do Modelo Vasicek de dois fatores acoplado ao Filtro de Kalman. Aplicado a uma estratégia de investimento, incluímos um critério de Stop Loss nos períodos que o modelo não responde de forma satisfatória ao movimento das taxas de juros. Utilizando contratos futuros de DI disponíveis na BMFBovespa entre 01 de março de 2007 a 30 de maio de 2014, as simulações foram realizadas em diferentes momentos de mercado, verificando qual a melhor janela para obtenção dos parâmetros dos modelos, e por quanto tempo esses parâmetros estimam de maneira ótima o comportamento das taxas de juros. Os resultados foram comparados com os obtidos pelo Modelo Vetor-auto regressivo de ordem 1, e constatou-se que o Filtro de Kalman aplicado ao Modelo Vasicek de dois fatores não é o mais indicado para estudos relacionados a previsão das taxas de juros. As limitações desse modelo o restringe em conseguir estimar toda a curva de juros de uma só vez denegrindo seus resultados.

Modelo de volatilidade estocástica aplicado a estratégia de trading de commodities

Um dos desafios diários enfrentados nas diferentes empresas é avaliar com razoável precisão a dinâmica dos preços de seus ativos e passivos. Em muitos casos esses preços estão atrelados ao preço de commodities, devido a sua presença tanto como insumos produtivos quanto em derivativos financeiros. Nesse contexto o presente trabalho se propõe a avaliar um modelo de volatilidade estocástico através da aplicação de estratégias de trading. Desta forma busca-se comparar diferentes estratégias de negociação para avaliar o resultado financeiro obtido a partir da adoção do modelo proposto.

Técnicas de suavização aplicadas à caracterização de fontes sísmicas e à análise probabilística de ameaça sísmica

A avaliação de risco sísmico, fundamental para as decisões sobre as estruturas de obras de engenharia e mitigação de perdas, envolve fundamentalmente a análise de ameaça sísmica. Calcular a ameaça sísmica é o mesmo que calcular a probabilidade de que certo nível de determinada medida de intensidade em certo local durante um certo tempo seja excedido. Dependendo da complexidade da atividade geológica essas estimativas podem ser bas- tante sofisticadas. Em locais com baixa sismicidade, como é o caso do Brasil, o pouco tempo (geológico) de observação e a pouca quantidade de informação são fontes de muitas incer- tezas e dificuldade de análise pelos métodos mais clássicos e conhecidos que geralmente consideram, através de opiniões de especialistas, determinadas zonas sísmicas. Serão discutidas algumas técnicas de suavização e seus fundamentos como métodos al- ternativos ao zoneamento, em seguida se exemplifica suas aplicações no caso brasileiro.

Testing consumption optimality using aggregate data

This paper tests the optimality of consumption decisions at the aggregate level taking into account popular deviations from the canonical constant-relative-risk-aversion (CRRA) utility function model-rule of thumb and habit. First, based on the critique in Carroll (2001) and Weber (2002) of the linearization and testing strategies using euler equations for consumption, we provide extensive empirical evidence of their inappropriateness - a drawback for standard rule- of-thumb tests. Second, we propose a novel approach to test for consumption optimality in this context: nonlinear estimation coupled with return aggregation, where rule-of-thumb behavior and habit are special cases of an all encompassing model. We estimated 48 euler equations using GMM. At the 5% level, we only rejected optimality twice out of 48 times. Moreover, out of 24 regressions, we found the rule-of-thumb parameter to be statistically significant only twice. Hence, lack of optimality in consumption decisions represent the exception, not the rule. Finally, we found the habit parameter to be statistically significant on four occasions out of 24.

Are the antiglobalizers right?: the issue of trade without a Walrasian auctioneer

This paper analyzes the determinants of expectational coordination on the perfect foresight equilibrium of an open economy in the class of one-dimensional models where the price is determined by price expectations. In this class of models, we relate autarky expectational stability conditions to regional integration ones, providing an intuitive open economy interpretation ofthe elasticities condition obtained by Guesnerie [11]. There, we show that the degree of structural heterogeneity trades-off the existence of standard efficiency gains -due to the increase in competition (spatial price stabilization)- and coordination upon the welfare enhancing free-trade equilibrium (stabilizing price expectations). This trade-off provides a new rationale for an exogenous price intervention at the international levei. Through the coordinational concern of the authority, trading countries are ab]e to fully reap the bene:fits from trade. We illustrate this point showing that classical measures evaluating ex-ante the desirability of economic integration (net welfare gains) do not always advise integration between two expectationally stable economies.

Do equity and foreign currency risk premiums display common patterns?

In da Costa et al. (2006) we have shown how a same pricing kernel can account for the excess returns of the S&:P500 over the US short term bond and of the uncovered over the covered trading of foreign government bonds. In this paper we estimate and test the overidentifying restrictiom; of Euler equations associated with "ix different versions of the Consumption Capital Asset Pricing I\Iodel. Our main finding is that the same (however often unreasonable) values for the parameters are estimated for ali models in both nmrkets. In most cases, the rejections or otherwise of overidentifying restrictions occurs for the two markets, suggesting that success and failure stories for the equity premium repeat themselves in foreign exchange markets. Our results corroborate the findings in da Costa et al. (2006) that indicate a strong similarity between the behavior of excess returns in the two markets when modeled as risk premiums, providing empirical grounds to believe that the proposed preference-based solutions to puzzles in domestic financiaI markets can certainly shed light on the Forward Premium Puzzle.

Equilibria in exchange economies with financial constraints : beyond the Cass trick

We consider an exchange economy under incomplete financiaI markets with purely financiaI securities and finitely many agents. When portfolios are not constrained, Cass [4], Duffie [7] and Florenzano-Gourdel [12] proved that arbitrage-free security prices fully characterize equilibrium security prices. This result is based on a trick initiated by Cass [4] in which one unconstrained agent behaves as if he were in complete markets. This approach is unsatisfactory since it is asymmetric and no more valid when every agent is subject to frictions. We propose a new and symmetric approach to prove that arbitrage-free security prices still fully characterize equilibrium security prices in the more realistic situation where the financiaI market is constrained by convex restrictions, provided that financiaI markets are collectively frictionless.