A Numerical method for the semilinear stochastic transport equation

Trabalho apresentado no XXXV CNMAC, Natal-RN, 2014.

Computer simulation of the stochastic transport equation

Trabalho apresentado no 37th Conference on Stochastic Processes and their Applications - July 28 - August 01, 2014 -Universidad de Buenos Aires

Affine processes, arbitrage-Free Term structures of legendre polynomials,and option pricing

Multivariate Affine term structure models have been increasingly used for pricing derivatives in fixed income markets. In these models, uncertainty of the term structure is driven by a state vector, while the short rate is an affine function of this vector. The model is characterized by a specific form for the stochastic differential equation (SDE) for the evolution of the state vector. This SDE presents restrictions on its drift term which rule out arbitrages in the market. In this paper we solve the following inverse problem: Suppose the term structure of interest rates is modeled by a linear combination of Legendre polynomials with random coefficients. Is there any SDE for these coefficients which rules out arbitrages? This problem is of particular empirical interest because the Legendre model is an example of factor model with clear interpretation for each factor, in which regards movements of the term structure. Moreover, the Affine structure of the Legendre model implies knowledge of its conditional characteristic function. From the econometric perspective, we propose arbitrage-free Legendre models to describe the evolution of the term structure. From the pricing perspective, we follow Duffie et al. (2000) in exploring Legendre conditional characteristic functions to obtain a computational tractable method to price fixed income derivatives. Closing the article, the empirical section presents precise evidence on the reward of implementing arbitrage-free parametric term structure models: The ability of obtaining a good approximation for the state vector by simply using cross sectional data.

Estimating the stochastic discount factor without a utility function

Using the Pricing Equation in a panel-data framework, we construct a novel consistent estimator of the stochastic discount factor (SDF) which relies on the fact that its logarithm is the serial-correlation ìcommon featureîin every asset return of the economy. Our estimator is a simple function of asset returns, does not depend on any parametric function representing preferences, is suitable for testing di§erent preference speciÖcations or investigating intertemporal substitution puzzles, and can be a basis to construct an estimator of the risk-free rate. For post-war data, our estimator is close to unity most of the time, yielding an average annual real discount rate of 2.46%. In formal testing, we cannot reject standard preference speciÖcations used in the literature and estimates of the relative risk-aversion coe¢ cient are between 1 and 2, and statistically equal to unity. Using our SDF estimator, we found little signs of the equity-premium puzzle for the U.S.

A stochastic discount factor approach to asset pricing using panel data

Using the Pricing Equation, in a panel-data framework, we construct a novel consistent estimator of the stochastic discount factor (SDF) mimicking portfolio which relies on the fact that its logarithm is the ìcommon featureîin every asset return of the economy. Our estimator is a simple function of asset returns and does not depend on any parametric function representing preferences, making it suitable for testing di§erent preference speciÖcations or investigating intertemporal substitution puzzles.

A stochastic discount factor approach to asset pricing using panel data asymptotics

Using the Pricing Equation in a panel-data framework, we construct a novel consistent estimator of the stochastic discount factor (SDF) which relies on the fact that its logarithm is the "common feature" in every asset return of the economy. Our estimator is a simple function of asset returns and does not depend on any parametric function representing preferences. The techniques discussed in this paper were applied to two relevant issues in macroeconomics and finance: the first asks what type of parametric preference-representation could be validated by asset-return data, and the second asks whether or not our SDF estimator can price returns in an out-of-sample forecasting exercise. In formal testing, we cannot reject standard preference specifications used in the macro/finance literature. Estimates of the relative risk-aversion coefficient are between 1 and 2, and statistically equal to unity. We also show that our SDF proxy can price reasonably well the returns of stocks with a higher capitalization level, whereas it shows some difficulty in pricing stocks with a lower level of capitalization.

Productivity of nations: a stochastic frontier approach to TFP decomposition

This Paper Tackles the Problem of Aggregate Tfp Measurement Using Stochastic Frontier Analysis (Sfa). Data From Penn World Table 6.1 are Used to Estimate a World Production Frontier For a Sample of 75 Countries Over a Long Period (1950-2000) Taking Advantage of the Model Offered By Battese and Coelli (1992). We Also Apply the Decomposition of Tfp Suggested By Bauer (1990) and Kumbhakar (2000) to a Smaller Sample of 36 Countries Over the Period 1970-2000 in Order to Evaluate the Effects of Changes in Efficiency (Technical and Allocative), Scale Effects and Technical Change. This Allows Us to Analyze the Role of Productivity and Its Components in Economic Growth of Developed and Developing Nations in Addition to the Importance of Factor Accumulation. Although not Much Explored in the Study of Economic Growth, Frontier Techniques Seem to Be of Particular Interest For That Purpose Since the Separation of Efficiency Effects and Technical Change Has a Direct Interpretation in Terms of the Catch-Up Debate. The Estimated Technical Efficiency Scores Reveal the Efficiency of Nations in the Production of Non Tradable Goods Since the Gdp Series Used is Ppp-Adjusted. We Also Provide a Second Set of Efficiency Scores Corrected in Order to Reveal Efficiency in the Production of Tradable Goods and Rank Them. When Compared to the Rankings of Productivity Indexes Offered By Non-Frontier Studies of Hall and Jones (1996) and Islam (1995) Our Ranking Shows a Somewhat More Intuitive Order of Countries. Rankings of the Technical Change and Scale Effects Components of Tfp Change are Also Very Intuitive. We Also Show That Productivity is Responsible For Virtually All the Differences of Performance Between Developed and Developing Countries in Terms of Rates of Growth of Income Per Worker. More Important, We Find That Changes in Allocative Efficiency Play a Crucial Role in Explaining Differences in the Productivity of Developed and Developing Nations, Even Larger Than the One Played By the Technology Gap

Ensaios sobre o fator estocástico de descontos

Este trabalho propõe maneiras alternativas para a estimação consistente de uma medida abstrata, crucial para o estudo de decisões intertemporais, o qual é central a grande parte dos estudos em macroeconomia e finanças: o Fator Estocástico de Descontos (SDF, sigla em Inglês). Pelo emprego da Equação de Apreçamento constrói-se um inédito estimador consistente do SDF que depende do fato de que seu logaritmo é comum a todos os ativos de uma economia. O estimador resultante é muito simples de se calcular, não depende de fortes hipóteses econômicas, é adequado ao teste de diversas especificações de preferência e para a investigação de paradoxos de substituição intertemporal, e pode ser usado como base para a construção de um estimador para a taxa livre de risco. Alternativas para a estratégia de identificação são aplicadas e um paralelo entre elas e estratégias de outras metodologias é traçado. Adicionando estrutura ao ambiente inicial, são apresentadas duas situações onde a distribuição assintótica pode ser derivada. Finalmente, as metodologias propostas são aplicadas a conjuntos de dados dos EUA e do Brasil. Especificações de preferência usualmente empregadas na literatura, bem como uma classe de preferências dependentes do estado, são testadas. Os resultados são particularmente interessantes para a economia americana. A aplicação de teste formais não rejeita especificações de preferências comuns na literatura e estimativas para o coeficiente relativo de aversão ao risco se encontram entre 1 e 2, e são estatisticamente indistinguíveis de 1. Adicionalmente, para a classe de preferência s dependentes do estado, trajetórias altamente dinâmicas são estimadas para a tal coeficiente, as trajetórias são confinadas ao intervalo [1,15, 2,05] e se rejeita a hipótese de uma trajetória constante.

Efeitos da qualidade da educação sobre o diferencial de renda dos jovens no Brasil

Esta dissertação avalia o impacto da educação sobre a renda dos jovens no Brasil, seguindo a tradição de equações de determinação de salários. O trabalho difere dos trabalhos na área realizados no Brasil em quatro aspectos. Em primeiro lugar, Em primeiro lugar, o universo de análise está focado na população jovem brasileira, a qual ingressou recentemente no mercado de trabalho e nele permanecerá por muitos anos, o que traz informações sobre as características desse mercado para os próximos 25 a 35 anos. Além disso, ele difere porque introduz a qualidade do ensino como determinante dos rendimentos. Depois, porque adota um protocolo de imputação da qualidade da educação dos jovens para os quais não se tem informação sobre a qualidade da educação, de sorte a evitar viés de seleção. E, por fim, a dissertação contrasta com os estudos correntes no tema porque explora diferentes métodos de estimação dos retornos da educação e da qualidade do ensino. Além do método tradicional dos estimadores de OLS, este trabalho considera o uso de fronteiras estocásticas de salários. As estimativas foram feitas a partir de um modelo cross-section em dois estágios. No primeiro estágio, estimou-se a equação de determinação da probabilidade de um jovem entre 11 e 21 anos de idade estudar na rede pública ou na rede privada, escolas com diferenças qualitativas grandes no país. No segundo estágio, imputou-se um indicador de qualidade da educação dos jovens num modelo econométrico de determinação da renda dos jovens entre 16 e 25 anos de idade. O procedimento com imputação foi necessário simplesmente pelo fato de nas estatísticas brasileiras não haver informações sobre a qualidade do ensino adquirido pelos indivíduos. A análise permitiu mostrar que a qualidade da educação interfere de forma significativa na renda dos jovens, com grande impacto sobre os índices de desigualdade da distribuição de renda nessa faixa de idade. Também permitiu mostrar que existe um trade-off entre o retorno da e

Avaliação de projetos na presença de volatilidade: estudo de caso de empresas no setor de telecomunicações

Quando as empresas decidem se devem ou não investir em determinado projeto de investimentos a longo prazo (horizonte de 5 a 10 anos), algumas metodologias alternativas ao Fluxo de Caixa Descontado (FCD) podem se tornar úteis tanto para confirmar a viabilidade do negócio como para indicar o melhor momento para iniciar o Empreendimento. As análises que levam em conta a incerteza dos fluxos de caixa futuros e flexibilidade na data de início do projeto podem ser construídos com a abordagem estocástica, usando metodologias como a solução de equações diferenciais que descrevem o movimento browniano. Sob determinadas condições, as oportunidades de investimentos em projetos podem ser tratados como se fossem opções reais de compra, sem data de vencimento, como no modelo proposto por McDonald-Siegel (1986), para a tomada de decisões e momento ótimo para o investimento. Este trabalho analisa a viabilidade de investimentos no mercado de telecomunicações usando modelos não determinísticos, onde a variável mais relevante é a dispersão dos retornos, ou seja, que a variância representa o risco associado a determinado empreendimento.

A contractive method for computing the stationary solution of the euler equation

A contractive method for computing stationary solutions of intertemporal equilibrium models is provide. The method is is implemented using a contraction mapping derived from the first-order conditions. The deterministic dynamic programming problem is used to illustrate the method. Some numerical examples are performed.

Stochastic growth and monetary policy: the impacts on the term structure of interest rates

This paper builds a simple, empirically-verifiable rational expectations model for term structure of nominal interest rates analysis. It solves an stochastic growth model with investment costs and sticky inflation, susceptible to the intervention of the monetary authority following a policy rule. The model predicts several patterns of the term structure which are in accordance to observed empirical facts: (i) pro-cyclical pattern of the level of nominal interest rates; (ii) countercyclical pattern of the term spread; (iii) pro-cyclical pattern of the curvature of the yield curve; (iv) lower predictability of the slope of the middle of the term structure; and (v) negative correlation of changes in real rates and expected inflation at short horizons.

Nonparametric entropy-based tests of independence between stochastic processes

This paper develops nonparametric tests of independence between two stationary stochastic processes. The testing strategy boils down to gauging the closeness between the joint and the product of the marginal stationary densities. For that purpose, I take advantage of a generalized entropic measure so as to build a class of nonparametric tests of independence. Asymptotic normality and local power are derived using the functional delta method for kernels, whereas finite sample properties are investigated through Monte Carlo simulations.

Optimal IV estimation of systems with stochastic regressors and var disturbances with applications to dynamic systems

This paper considers the general problem of Feasible Generalized Least Squares Instrumental Variables (FG LS IV) estimation using optimal instruments. First we summarize the sufficient conditions for the FG LS IV estimator to be asymptotic ally equivalent to an optimal G LS IV estimator. Then we specialize to stationary dynamic systems with stationary VAR errors, and use the sufficient conditions to derive new moment conditions for these models. These moment conditions produce useful IVs from the lagged endogenous variables, despite the correlation between errors and endogenous variables. This use of the information contained in the lagged endogenous variables expands the class of IV estimators under consideration and there by potentially improves both asymptotic and small-sample efficiency of the optimal IV estimator in the class. Some Monte Carlo experiments compare the new methods with those of Hatanaka [1976]. For the DG P used in the Monte Carlo experiments, asymptotic efficiency is strictly improved by the new IVs, and experimental small-sample efficiency is improved as well.