Testing the Markov property with ultra high frequency financial data

This paper develops a framework to test whether discrete-valued irregularly-spaced financial transactions data follow a subordinated Markov process. For that purpose, we consider a specific optional sampling in which a continuous-time Markov process is observed only when it crosses some discrete level. This framework is convenient for it accommodates not only the irregular spacing of transactions data, but also price discreteness. Further, it turns out that, under such an observation rule, the current price duration is independent of previous price durations given the current price realization. A simple nonparametric test then follows by examining whether this conditional independence property holds. Finally, we investigate whether or not bid-ask spreads follow Markov processes using transactions data from the New York Stock Exchange. The motivation lies on the fact that asymmetric information models of market microstructures predict that the Markov property does not hold for the bid-ask spread. The results are mixed in the sense that the Markov assumption is rejected for three out of the five stocks we have analyzed.

Modelo da dinâmica de um livro de ordens para aplicações em high-frequency trading

As operações de alta frequência (High-Frequency Trading - HFT) estão crescendo cada vez mais na BOVESPA (Bolsa de Valores de São Paulo), porém seu volume ainda se encontra muito atrás do volume de operações similares realizadas em outras bolsas de relevância internacional. Este trabalho pretende criar oportunidades para futuras aplicações e pesquisas nesta área. Visando aplicações práticas, este trabalho foca na aplicação de um modelo que rege a dinâmica do livro de ordens a dados do mercado brasileiro. Tal modelo é construído com base em informações do próprio livro de ordens, apenas. Depois de construído o modelo, o mesmo é utilizado em uma simulação de uma estratégia de arbitragem estatística de alta frequência. A base de dados utilizada para a realização deste trabalho é constituída pelas ordens lançadas na BOVESPA para a ação PETR4.

Forecasting daily volatility using high frequency financial data

Aiming at empirical findings, this work focuses on applying the HEAVY model for daily volatility with financial data from the Brazilian market. Quite similar to GARCH, this model seeks to harness high frequency data in order to achieve its objectives. Four variations of it were then implemented and their fit compared to GARCH equivalents, using metrics present in the literature. Results suggest that, in such a market, HEAVY does seem to specify daily volatility better, but not necessarily produces better predictions for it, what is, normally, the ultimate goal. The dataset used in this work consists of intraday trades of U.S. Dollar and Ibovespa future contracts from BM&FBovespa.

Industry analysis of the high frequency trading industry : an assessment of the industry boundaries, environment and strategic options

O Mercado Acionário Americano evoluiu rapidamente na última década. Este tornou-se uma arquitetura aberta em que participantes com tecnologia inovadora podem competir de forma eficaz. Várias mudanças regulatórias e inovações tecnológicas permitiram mudanças profundas na estrutura do mercado. Essas mudanças, junto com o desenvolvimento tecnológico de redes de alta velocidade, agiu como um catalisador, dando origem a uma nova forma de negociação, denominada Negociação em Alta Frequência (HFT). As empresas de HFT surgiram e se apropriaram em larga escala do negócio de formação de mercado, no fornecimento de liquidez. Embora HFT tem crescido massivamente, ao longo dos últimos quatro anos, HFT perdeu rentabilidade significativamente, uma vez que mais empresas aderiram ao setor reduzindo as margens. Portanto, diante deste contexto, esta tese buscou apresentar uma breve revisão sobre a atividade de HFT, seguida de uma análise dos limites deste setor, bem como, das características do macroambiente do HFT. Para tanto, a tese realizou uma extensa revisão do histórico literário, documentos públicos qualitativos, tais como, jornais, atas de reunião e relatórios oficiais. A tese empregou um ferramental de análise, Barreiras de Entrada e Mobilidade (Porter, 1980); Modelos de Evolução Setorial (McGahan, 2004); Estrutura do Setor de Informação Intensiva (Sampler, 1998), para analisar os limites do setor de HFT. Adicionalmente, empregou as ferramentas de análise, Modelos de Evolução Setorial (McGahan, 2004) e PESTEL (JOHNSON, SCHOLES, and WHITTINGTON, 2011), para analisar o setor e o contexto que envolve o negócio de HFT. A análise concluiu que as empresas que empregam HFT para atuar e competir no mercado acionário, compoem um setor independente.

Are price limits on futures markets that cool? evidence from the brazilian merchantile & futures exchange

This paper investigates the impact of price limits on the Brazil- ian future markets using high frequency data. The aim is to identify whether there is a cool-off or a magnet effect. For that purpose, we examine a tick-by-tick data set that includes all contracts on the São Paulo stock index futures traded on the Brazilian Mercantile and Futures Exchange from January 1997 to December 1999. Our main finding is that price limits drive back prices as they approach the lower limit. There is a strong cool-off effect of the lower limit on the conditional mean, whereas the upper limit seems to entail a weak magnet effect on the conditional variance. We then build a trading strategy that accounts for the cool-off effect so as to demonstrate that the latter has not only statistical, but also economic signifi- cance. The resulting Sharpe ratio indeed is way superior to the buy-and-hold benchmarks we consider.

Testing the externalities hypothesis of endogenous growth using cointegration

The initial endogenous growth models emphasized the importance of externaI effects in explaining sustainable growth across time. Empirically, this hypothesis can be confirmed if the coefficient of physical capital per hour is unity in the aggregate production function. Although cross-section results concur with theory, previous estimates using time series data rejected this hypothesis, showing a small coefficient far from unity. It seems that the problem lies not with the theory but with the techniques employed, which are unable to capture low frequency movements in high frequency data. This paper uses cointegration - a technique designed to capture the existence of long-run relationships in multivariate time series - to test the externalities hypothesis of endogenous growth. The results confirm the theory' and conform to previous cross-section estimates. We show that there is long-run proportionality between output per hour and a measure of capital per hour. U sing this result, we confmn the hypothesis that the implied Solow residual can be explained by government expenditures on infra-structure, which suggests a supply side role for government affecting productivity and a decrease on the extent that the Solow residual explains the variation of output.

Growth, increasing returns, and public infrastructure : time series evidence

Initial endogenous growth models emphasized the importance of external effects and increasing retums in explaining growth. Empirically, this hypothesis can be confumed if the coefficient of physical capital per hour is unity in the aggregate production function. Previous estimates using time series data rejected this hypothesis, although cross-country estimates did nol The problem lies with the techniques employed, which are unable to capture low-frequency movements of high-frequency data. Using cointegration, new time series evidence confum the theory and conform to cross-country evidence. The implied Solow residual, which takes into account externaI effects to aggregate capital, has its behavior analyzed. The hypothesis that it is explained by government expenditures on infrasttucture is confIrmed. This suggests a supply-side role for government affecting productivity.

Are price limits on futures markets that cool?: evidence from the Brazilian Mercantile and Futures Exchange

This paper investigates the impact of price limits on the Brazilian futures markets using high frequency data. The aim is to identify whether there is a cool-off or a magnet effect. For that purpose, we examine a tick-by-tick data set that includes all contracts on the S˜ao Paulo stock index futures traded on the Brazilian Mercantile and Futures Exchange from January 1997 to December 1999. The results indicate that the conditional mean features a floor cool-off effect, whereas the conditional variance significantly increases as the price approaches the upper limit. We then build a trading strategy that accounts for the cool-off effect in the conditional mean so as to demonstrate that the latter has not only statistical, but also economic significance. The in-sample Sharpe ratio indeed is way superior to the buy-and-hold benchmarks we consider, whereas out-of-sample results evince similar performances.

Mercado secundário de títulos públicos: microestrutura, liquidez e spread de compra e venda para o mercado de LTNs no Brasil

Este trabalho está dividido em dois ensaios. O primeiro ensaio examina aspectos da liquidez do mercado secundário de títulos públicos no Brasil no período 2003 a 2006 e os determinantes do spread de compra e venda no mercado secundário de LTN - Letra do Tesouro Nacional no período 2005 a 2006. Os spreads foram calculados com base em dados diários de alta freqüência, para períodos de 30 minutos e de um dia. Em linhas gerais, a liquidez é um determinante importante no cálculo do spread. Especificamente os spreads diminuem quando os volumes ofertados aumentam. No caso dos prazos de vencimento, os spreads aumentam quando os prazos se ampliam. LTNs com prazos de vencimentos até 30 dias apresentaram spreads de 1 centavo de reais (1.89 bp) enquanto que LTNs com prazos acima de dois anos apresentaram spreads médios em torno de 54 centavos de reais (3.84 bp) para intervalos de 30 minutos e 81 centavos de reais (5.72 bp) para intervalos de um dia. Os testes econométricos foram realizados com base em um modelo apresentado por Chakravarty e Sarkar (1999) e aplicado ao mercado americano de bonds no período de 1995 e 1997. Os testes foram feitos utilizando-se a técnica do Método dos Momentos Generalizados (GMM). Os resultados confirmam o spread de compra e venda como medida importante no acompanhamento da liquidez. O segundo ensaio compara aspectos da liquidez e da microestrutura do mercado de títulos públicos em alguns paises como Brasil, Chile, México, Coréia, Singapura, Polônia e Estados Unidos. A análise utiliza algumas dimensões da microestrutura como a liquidez do mercado secundário (spread de compra e venda, giro do estoque de títulos e vencimentos mais negociados), os custos de eficiência, a estrutura e transparência do mercado primário e secundário e, por último, a segurança do mercado. O objetivo é comparar as características e o funcionamento dos mercados secundários desses paises e, confrontar com a realidade do mercado brasileiro face ao desenvolvimento da microestrutura. Apesar da falta de alongamento dos prazos dos títulos públicos, o mercado secundário no Brasil apresenta aspectos da microestrutura semelhantes aos paises em consideração o que sugere a existência de outros fatores fora a microestrutura que limitam o aumento dos prazos. Os resultados do primeiro ensaio ajudam nas comparações dos demais paises. Como resultado, encontramos que embora a liquidez do mercado secundário de títulos públicos no Brasil concentra-se em papéis de prazo menor, este fato provavelmente não se deve a questões de microestrutura do mercado.

Testes empíricos da eficiência do mercado acionário brasileiro

Este trabalho tem por objetivo avaliar a eficiência do mercado acionário brasileiro a partir de testes estatísticos, para posterior modelagem das séries de retorno das ações, utilizando os modelos ARMA, ARCH, GARCH, Modelo de Decomposição e, por final, VAR. Para este trabalho foram coletados dados intradiários, que são considerados dados de alta freqüência e menos suscetíveis a possíveis alterações na estrutura de mercado, tanto micro como macroeconômicos. Optou-se por trabalhar com dados coletados a cada cinco minutos, devido à baixa liquidez dos ativos no mercado financeiro (que poderia acarretar em dados ausentes para intervalos de tempo inferiores). As séries escolhidas foram: Petrobrás PN, Gerdau PN, Bradesco PN, Vale do Rio Doce PN e o índice Ibovespa, que apresentam grande representatividade do mercado acionário brasileiro para o período analisado. Com base no teste de Dickey-Fuller, verificou-se indícios que o mercado acionário brasileiro possa ser eficiente e, assim foi proposto modelos para as séries de retorno das ações anteriormente citadas.

Modelando a volatilidade dos retornos de Petrobrás usando dados de alta frequência

O objetivo do presente trabalho é analisar as características empíricas de uma série de retornos de dados em alta freqüência para um dos ativos mais negociados na Bolsa de Valores de São Paulo. Estamos interessados em modelar a volatilidade condicional destes retornos, testando em particular a presença de memória longa, entre outros fenômenos que caracterizam este tipo de dados. Nossa investigação revela que além da memória longa, existe forte sazonalidade intradiária, mas não encontramos evidências de um fato estilizado de retornos de ações, o efeito alavancagem. Utilizamos modelos capazes de captar a memória longa na variância condicional dos retornos dessazonalizados, com resultados superiores a modelos tradicionais de memória curta, com implicações importantes para precificação de opções e de risco de mercado

Assets, markets and poverty in Brazil

Esse artigo estabelece uma base para pesquisas que tratam da relação entre pobreza, distribuição de recursos e operação do mercado de capitais no Brasil. O principal objetivo é auxiliar a implementação de políticas de reforço de capital dos pobres. A disponibilidade de novas fontes de dados abriu condições inéditas para implementar uma análise de posse de ativos e pobreza nas áreas metropolitanas brasileiras. A avaliação de distribuição de recursos foi estruturada sobre três itens: Capital físico, capital humano e capital social. A estratégia empírica seguida é de analisar três diferentes tipos de impactos que o aumento dos ativos dos pobres podem exercer no nível de bem estar social. A primeira parte do artigo avalia a posse de diferentes tipos de capitais através da distribuição de renda. Esse exercício pode ser encarado como uma ampliação de medidas de pobreza baseadas em renda pela incorporação de efeitos diretos exercidos pela posse de ativos no bem estar social. A segunda parte do artigo descreve o impacto de geração de renda que a posse de ativos pode ter sobre os pobres. Estudamos como a acumulação de diferentes tipos de capital impactam os índices de pobreza baseados na renda usando regressões logísticas. A terceira parte estuda o efeito que o aumento da posse de ativos dos pobres tem no melhoramento da habilidade dos indivíduos pobres em lidar com choques adversos da renda. Estudamos a interação entre a dinâmica da renda, imperfeições do mercado de capitais e comportamentos financeiros levando em consideração diferentes horizontes de tempo. As questões de longo prazo estão relacionadas com o estudo das flutuações de renda de baixa freqüência e ciclo da vida da posse de ativos usando análise de coorte. As questões de curto prazo estão relacionadas com o comportamento do pobre e as perdas de bem estar ao lidar com hiatos de alta freqüência entre renda e consumo desejado. A análise da dinâmica de renda e pobreza é conduzida a partir da combinação de dados de painel de renda com dados qualitativos sobre comportamento financeiro de curto prazo das famílias.

Construção de superfície de volatilidade para o mercado brasileiro de opções de dólar baseado no modelo de volatilidade estocástica de Heston

Nos últimos anos, o mercado brasileiro de opções apresentou um forte crescimento, principalmente com o aparecimento da figura dos High Frequency Traders (HFT) em busca de oportunidades de arbitragem, de modo que a escolha adequada do modelo de estimação de volatilidade pode tornar-se um diferencial competitivo entre esses participantes. Este trabalho apresenta as vantagens da adoção do modelo de volatilidade estocástica de Heston (1993) na construção de superfície de volatilidade para o mercado brasileiro de opções de dólar, bem como a facilidade e o ganho computacional da utilização da técnica da Transformada Rápida de Fourier na resolução das equações diferenciais do modelo. Além disso, a partir da calibração dos parâmetros do modelo com os dados de mercado, consegue-se trazer a propriedade de não-arbitragem para a superfície de volatilidade. Os resultados, portanto, são positivos e motivam estudos futuros sobre o tema.

Realized volatility: evidence from Brazil

Using intraday data for the most actively traded stocks on the São Paulo Stock Market (BOVESPA) index, this study considers two recently developed models from the literature on the estimation and prediction of realized volatility: the Heterogeneous Autoregressive Model of Realized Volatility (HAR-RV), developed by Corsi (2009), and the Mixed Data Sampling model (MIDAS-RV), developed by Ghysels et al. (2004). Using measurements to compare in-sample and out-of-sample forecasts, better results were obtained with the MIDAS-RV model for in-sample forecasts. For out-of-sample forecasts, however, there was no statistically signi cant di¤erence between the models. We also found evidence that the use of realized volatility induces distributions of standardized returns that are closer to normal

Formador de mercado e seu impacto nos custos de transação no mercado de ações brasileiro

O trabalho tem por objetivo validar a influência dos formadores de mercado de ações sobre a liquidez, uma proxy capaz de medir os custos de transação no mercado secundário de ações. O desafio de medir corretamente a liquidez teve trabalhos relevantes desde 1984, e recentemente foi alvo de uma revisão geral que comparou diversas medidas e encontrou alguns ganhadores. A proposta do presente trabalho é a de revisitar estas medidas e selecionar a métrica mais adequada ao mercado Brasileiro. Escolhida a proxy mais significativa, será então avaliada a relevância do formador de mercado na determinação dos custos de transação por meio de uma versão modificada da equação econométrica de Sanvicente (2012). Por fim, este trabalho será relevante para identificar se as empresas devem contratar formadores de mercado para suas ações, com o fim de reduzirem os custos da negociação de suas ações.