Avaliação de métodos numéricos para precificação de derivativos: aplicação ao mercado brasileiro

Os objetivos deste trabalho foram (i) rever métodos numéricos para precificação de derivativos; e (ii) comparar os métodos assumindo que os preços de mercado refletem àqueles obtidos pela fórmula de Black Scholes para precificação de opções do tipo européia. Aplicamos estes métodos para precificar opções de compra da ações Telebrás. Os critérios de acurácia e de custo computacional foram utilizados para comparar os seguintes modelos binomial, Monte Carlo, e diferenças finitas. Os resultados indicam que o modelo binomial possui boa acurácia e custo baixo, seguido pelo Monte Carlo e diferenças finitas. Entretanto, o método Monte Carlo poderia ser usado quando o derivativo depende de mais de dois ativos-objetos. É recomendável usar o método de diferenças finitas quando se obtém uma equação diferencial parcial cuja solução é o valor do derivativo.

Dinâmica monetária eficiente sob encontros aleatórios: uma classe de métodos numéricos que exploram concavidade

A dificuldade em se caracterizar alocações ou equilíbrios não estacionários é uma das principais explicações para a utilização de conceitos e hipóteses que trivializam a dinâmica da economia. Tal dificuldade é especialmente crítica em Teoria Monetária, em que a dimensionalidade do problema é alta mesmo para modelos muito simples. Neste contexto, o presente trabalho relata a estratégia computacional de implementação do método recursivo proposto por Monteiro e Cavalcanti (2006), o qual permite calcular a sequência ótima (possivelmente não estacionária) de distribuições de moeda em uma extensão do modelo proposto por Kiyotaki e Wright (1989). Três aspectos deste cálculo são enfatizados: (i) a implementação computacional do problema do planejador envolve a escolha de variáveis contínuas e discretas que maximizem uma função não linear e satisfaçam restrições não lineares; (ii) a função objetivo deste problema não é côncava e as restrições não são convexas; e (iii) o conjunto de escolhas admissíveis não é conhecido a priori. O objetivo é documentar as dificuldades envolvidas, as soluções propostas e os métodos e recursos disponíveis para a implementação numérica da caracterização da dinâmica monetária eficiente sob a hipótese de encontros aleatórios.

Análise de métodos numéricos para precificação de opções

Analisa e compara, sob as óticas de acurácia e custo, os principais métodos numéricos (simulação de Monte carlo, métodos de diferenças finitas, e modelos baseados em lattice para precificação de opções financeiras, exóticas e reais. Aponta as situações onde cada método deve ser empregado, e apresenta os algoritmos necessários para implementação dos métodos numéricos na prática.

Análise e gestão de projetos de investimento: uma aplicação da teoria das opções em projetos de exploração de recursos naturais

Sob incerteza, possibilidades de gestão e flexibilidade do projeto, os métodos convencionais de desconto que ignoram estes intangíveis e tratam passivamente os investimentos, tem se mostrado limitados, subavaliando o valor do projeto. Nesta tese, aplicamos e exploramos as potencialidades da teoria das opções, na análise e gestão de projetos de exploração de recursos naturais não renováveis. Aplicando-se as técnicas da moderna teoria de finanças, teoria de recificação de opções, técnicas de arbitragem em tempo contínuo, teoria de controle ótimo e métodos numéricos, desenvolve-se uma abordagem para avaliação e política ótima de gestão, definindo-se os momentos ótimos para abrir, fechar ou abandonar o projeto. Os valores do projeto são definidos em função dos valores de uma carteira de títulos transacionados no mercado de capitais. Para tanto, forma-se uma carteira arbitrária autofinanciada cujos fluxos de caixa replicam os fluxos do projeto. Tratado, também, o problema do sequenciamento do investimento quando os desembolsos para implantação do projeto ocorrem num período longo de tempo. Determina-se o efeito do tempo na implantação do projeto, o valor da opção de espera pelo melhor momento para exercer a opção de investir e o custo de oportunidade implícito nessa espera. Finalmente, a abordagem desenvolvida é aplicada a um projeto real de mineração aurifera.

Essays in recursive equilibrium and market selection hypothesis

Este trabalho consiste em estudar modelos incluindo agentes com informação completa e incompleta sobre o ambiente econômico. Prova-se a existência de equilíbrio em que esses dois agentes coexistem e sob, algumas condições, obtêm-se que esse equilíbrio é recursivo e contínuo, ou seja, pode ser implementado por uma função contínua de transição que relaciona as variáveis de equilíbrio entre dois períodos consecutivos. Mostra-se, sob algumas hipóteses, que em equilíbrios recursivos contínuos, os agentes que cometem erros persistentes nas antecipações dos preços de equilíbrio são eliminados do mercado. Finalmente, exibimos diversos exemplos numéricos, no caso de mercados incompletos e informação completa, em que os agentes com expectativas racionais são eliminados do mercado. Usam-se métodos numéricos alternativos que possibilitam computar um equilíbrio em modelos com agentes heterogêneos.

Alocação dinâmica de carteira em modelo de preferências no ciclo de vida

Este trabalho busca melhorar a solução de dois modelos distintos através da aplicação conjunta dos mesmos. Por um lado, sofistica os parâmetros de risco em um modelo de alocação dinâmica por utilizar definições e restrições do modelo de preferências em ciclo de vida de Campbell e Viceira (2002). Por outro, aumenta a maximização de utilidade no modelo de ciclo de vida por utilizar a alocação dinâmica ao invés de um ativo de risco ou carteira estática. Boa parte dos modelos recentes de alocação dinâmica necessitam de ferramentas computacionais e métodos numéricos avançados, o que os impede de ser utilizados de forma mais abrangente no dia a dia. Este trabalho utiliza uma técnica desenvolvida por Brandt e Santa-Clara (2004) que não é mais difícil do que a resolução tradicional de Markowitz. Esta técnica é aplicada, em seguida, no modelo de ciclo de vida para que o risco seja ajustado a partir de variáveis mais realistas para o investidor comum do que o nível de aversão a risco relativo. Os resultados empíricos demonstram que há um importante ganho de eficiência da alocação dinâmica em comparação com carteiras estáticas, tanto em termos de índice de Sharpe quanto no emprego no modelo de ciclo de vida. Apesar de os modelos terem sido desenvolvidos para a realidade dos Estados Unidos, o emprego dos mesmos no Brasil também demonstrou os mesmos ganhos de eficiência.

Ensaios em Finanças

Esta tese é composta de três artigos sobre finanças. O primeiro tem o título "Nonparametric Option Pricing with Generalized Entropic Estimators " e estuda um método de apreçamento de derivativos em mercados incompletos. Este método está relacionado com membros da família de funções de Cressie-Read em que cada membro fornece uma medida neutra ao risco. Vários testes são feitos. Os resultados destes testes sugerem um modo de definir um intervalo robusto para preços de opções. Os outros dois artigos são sobre anúncios agendados em diferentes situações. O segundo se chama "Watching the News: Optimal Stopping Time and Scheduled Announcements" e estuda problemas de tempo de parada ótimo na presença de saltos numa data fixa em modelos de difusão com salto. Fornece resultados sobre a otimalidade do tempo de parada um pouco antes do anúncio. O artigo aplica os resultados ao tempo de exercício de Opções Americanas e ao tempo ótimo de venda de um ativo. Finalmente o terceiro artigo estuda um problema de carteira ótima na presença de custo fixo quando os preços podem saltar numa data fixa. Seu título é "Dynamic Portfolio Selection with Transactions Costs and Scheduled Announcement" e o resultado mais interessante é que o comportamento do investidor é consistente com estudos empíricos sobre volume de transações em momentos próximos de anúncios.

Um método de linearização local com passo adaptativo para solução numérica de equações diferenciais estocásticas com ruído aditivo

Neste trabalho apresentamos um novo método numérico com passo adaptativo baseado na abordagem de linearização local, para a integração de equações diferenciais estocásticas com ruído aditivo. Propomos, também, um esquema computacional que permite a implementação eficiente deste método, adaptando adequadamente o algorítimo de Padé com a estratégia “scaling-squaring” para o cálculo das exponenciais de matrizes envolvidas. Antes de introduzirmos a construção deste método, apresentaremos de forma breve o que são equações diferenciais estocásticas, a matemática que as fundamenta, a sua relevância para a modelagem dos mais diversos fenômenos, e a importância da utilização de métodos numéricos para avaliar tais equações. Também é feito um breve estudo sobre estabilidade numérica. Com isto, pretendemos introduzir as bases necessárias para a construção do novo método/esquema. Ao final, vários experimentos numéricos são realizados para mostrar, de forma prática, a eficácia do método proposto, e compará-lo com outros métodos usualmente utilizados.