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.

Exames curriculares e resultados educacionais: uma análise do exame nacional do ensino médio

Esta dissertação avalia os efeitos do Exame Nacional do Ensino Médio (ENEM) sobre o ensino médio brasileiro. Esta avaliação baseia-se na teoria de que exames curriculares com a qualidade de gerar conseqüências diretas sobre os alunos, como no caso do ENEM, são capazes de influenciar positivamente o aprendizado dos alunos por dois canais: por aumento de seu esforço e pela pressão que exercem sobre professores e diretores. O presente trabalho avalia especificamente o segundo canal, sobre o qual o ENEM deve atuar por meio da divulgação ao público das notas médias por escola em todo o país. Neste sentido, estima-se o efeito da divulgação das notas do ENEM sobre os seguintes resultados educacionais: proficiência em Matemática e Língua Portuguesa no Saeb, alocação de insumos escolares e comportamento dos professores. Para tanto, dois métodos são propostos: i) diferenças em diferenças, utilizando dados dos Saeb de 2005 – um ano antes do início da divulgação – e 2007 – um ano após a primeira publicação – e ii) regressão com descontinuidade, explorando o fato de haver uma regra estrita para entrada da escola na divulgação – ter ao menos 10 concluintes do ensino médio participando do ENEM. Os resultados mostram que o fato uma escola ter seu resultado médio no ENEM divulgado não parece influenciar o desempenho de seus alunos nem a quantidade de seus insumos escolares, por nenhum dos métodos propostos. O método de diferenças em diferenças aponta ainda que os professores de escolas submetidas ao tratamento dessa divulgação parecem ter maior enfoque em atividades voltadas a resolução de exercícios e fixação de regras gramaticais, reação que é interpretada por parte da literatura como adversa. Estes últimos resultados, no entanto, podem estar refletindo apenas tendências temporais preexistentes e não um efeito de tratamento legítimo. Conclui-se então que o ENEM não deve estar servindo como indutor de melhorias dos resultados educacionais via pressão dos alunos do ensino médio. Porém, é possível levantar a hipótese de que este tipo de efeito ainda pode ser captado em prazos mais longos ou para grupos de escolas diferentes das usadas na análise.

Aquametria por microondas : desenvolvimento de transdutor em microfita

Este trabalho apresenta uma metodologia para o desenvolvimento de transdutor de microondas para a mensuração de umidade em produtos agrícolas com a utilização de estruturas planares em microfita. O termo aquametria é definido na literatura como a área da instrumentação responsável por mensurar a quantidade de água presente em sólidos e líquidos via identificação de suas propriedades dielétricas. São apresentados alguns aspectos relativos à aquametria, seguidos do modelo matemático e numérico da interação das ondas eletromagnéticas no meio dielétrico com perdas. O modelo matemático é então especializado para dar conta de uma microfita com uma amostra úmida superposta. A partir desses resultados, são apresentadas três propostas de transdutores que buscam mensurar a permissividade dielétrica complexa efetiva do conjunto microfita mais amostra. Os transdutores propostos são então simulados com a aplicação do método de diferenças finitas no domínio tempo, objetivando não só verificar a qualidade dos mesmos, mas também validar o modelo matemático.

Alguns aspectos numéricos e teóricos das equações de Navier-Stokes na modelagem do escoamento em torno de um vórtice

Neste trabalho desenvolvemos uma metodologia numérica para a solução do escoamento em torno de um vórtice. Como a análise completa deste tipo de fluxo não é uma tarefa fácil, simplificações quanto ao escoamento e ao método numérico são necessárias. Também investigamos o comportamento das soluções das equações governantes (Navier-Stokes) quando o tempo tende ao infinito. Nesse sentido, dividimos este trabalho em duas partes: uma numérica e outra analítica. Com o intuito de resolver numericamente o problema, adotamos o método de diferenças finitas baseado na formulação incompressível das equações governantes. O método numérico para integrar essas equações é baseado no esquema de Runge- Kutta com três estágios. Os resultados numéricos são obtidos para cinco planos bidimensionais de um vórtice com números de Reynolds variando entre 1000 e 10000. Na parte analítica estudamos taxas de decaimento das soluções das equações de Navier-Stokes quando os dados iniciais são conhecidos. Também estimamos as taxas de decaimento para algumas derivadas das soluções na norma L2 e comparamos com as taxas correspondentes da solução da equação do calor.

Um estudo da otimização da geometria de um pára-quedas simplificado

Neste trabalho desenvolve-se um estudo numérico do fluxo de ar em torno da geometria de um pára-quedas tradicional simplificado, para alguns valores de Reynolds. O método baseia-se na solução das equações incompressíveis de Navier- Stokes discretizadas pelo método de diferenças finitas e integradas pelo método de Runge-Kutta. Utiliza-se o método dos contornos virtuais para representar a geometria numa malha cartesiana e o método de otimização não-linear dos poliedros flexíveis para otimização do coeficiente de arraste calculado através do código de dinâmica de fluidos computacional; esteé um método de busca multivariável, onde o pior vértice de um poliedro com n + 1 vérticesé substituído por um novo.

Ensaios em desenvolvimento e crescimento econômico

Esta tese é composta por três ensaios, um na linha de desenvolvimento econômico e dois na linha de crescimento. O primeiro deles trata de uma investigação sobre o papel do acesso à energia elétrica a nível domiciliar na alocação do tempo das crianças e adolescentes do Brasil rural entre frequentar a escola e participar do mercado de trabalho. Para o estabelecimento da relação causal entre energia elétrica e a alocação de tempo se utilizam os critérios de prioridade de obras do programa Luz Para Todos como fonte de variação exógena no acesso à energia elétrica dos domicílios localizados na zona rural do Brasil. Aplicam-se os métodos de Regressão Descontínua e Diferenças em Diferenças com Variáveis Instrumentais. Os resultados obtidos da segunda metodologia apontam que a presença de energia elétrica aumenta a probabilidade das crianças e adolescentes estarem matriculadas na escola, não estarem atrasadas em relação à série que deveriam estar dada sua idade, serem alfabetizadas e não estarem trabalhando. Entre os possíveis canais capazes de explicar estes resultados está a maior participação das mães no mercado de trabalho. Entretanto, não se pode descartar a hipótese de que os resultados observados sejam justificados pelo aumento do aceso à energia elétrica a nível escolar, o que pode tornar as escolas melhores e mais atrativas, ou consequência do aumento do recebimento do programa Bolsa Família que exige frequência escolar das crianças e adolescentes. Já o segundo ensaio objetiva colaborar à literatura de instituições e crescimento econômico através da investigação do impacto da mudança institucional ocorrida em Cuba após a revolução socialista de 1959 sobre a trajetória da renda per capita do país. Para tanto, aplica-se o método de controle sintético para a obtenção do contrafactual da trajetória da renda per capita na ausência da revolução. Os resultados apontam que a trajetória do PIB per capita anual de Cuba entre 1959 a 1980 foi inferior ao que teria sido caso não tivesse sido implantado o regime socialista. Este resultado é robusto aos diferentes testes de placebo implantados e ao uso de distintas séries do PIB per capita de Cuba. Hipóteses alternativas à mudança institucional, mas também capazes de explicar a trajetória inferior do PIB per capita, são discutidas com base na literatura e na descrição de dados. A discussão sugere que foi de fato a mudança institucional a causa do efeito negativo observado sobre a economia cubana durante o período de análise. Por fim, o terceiro estudo investiga o custo econômico de um desastre natural ocorrido no Brasil em 2008, a saber, o excesso de chuvas em Santa Catarina entre os meses de novembro e dezembro daquele ano. Este artigo colabora com mais uma evidência para a recente literatura de desastres naturais. No Brasil não há nenhum trabalho, sob nosso conhecimento, medindo empiricamente o impacto que um desastre natural tenha acarretado a uma região atingida. Este estudo está estruturado em duas partes. Na primeira se utiliza o controle sintético para medir o impacto das chuvas na produção industrial de Santa Catarina. Propõe-se uma pequena acomodação do método para tratar o possível transbordamento dos efeitos das chuvas nos demais estados. Já na segunda parte, utiliza-se o método de diferenças em diferenças para medir o impacto das chuvas no PIB per capita das cidades mais atingidas. Os resultados apontam que para um período de dois anos após o final de 2008, o desastre causou uma produção industrial mensal 2.0% menor do que seria caso as chuvas não tivessem ocorrido. Por municípios, o efeito estimado do desastre sobre o PIB per capita se situou ao redor de -7,0% em 2008 e -5,0% em 2009. Em 2010 não há evidências de efeito.

Impacto do IOF sobre composição de dívida e investimento das empresas brasileiras

Este trabalho investiga como os controles de capitais praticados no Brasil através da imposição do Imposto sobre Operações Financeiras (IOF) sobre empréstimos externos em 2011 e 2012 afetaram decisões em âmbito financeiro empresarial. As principais questões abordadas são: As empresas brasileiras com financiamento de curto prazo em moeda estrangeira investiram menos após a imposição do IOF sobre empréstimo externo? Elas alongaram suas dívidas em moeda estrangeira, ou seja, mudaram a composição, mas não o total de dívida? Elas reduziram a dívida externa total, aumentando a dívida doméstica? Para responder a essas perguntas, foi adotado o método de diferenças-em-diferenças. Os resultados encontrados sustentam que as empresas brasileiras que tinham passivos externos de curto prazo antes da adoção do IOF não diminuíram seus investimentos significativamente mais do que as empresas que não foram diretamente afetadas por tal medida de controle, nem alteraram mais a proporção de endividamento externo sobre dívida total. Não obstante, os resultados apontam para um maior alongamento das dívidas em moeda estrangeira.

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.

Três ensaios de economia da educação

Esta tese é composta por três artigos, um em cada capítulo, na área de Microeconomia Aplicada e Economia da Educação. O primeiro estuda o impacto de se ter frequentado curso de educação técnica de nível secundária (concomitante ou subsequente) no Centro Paula Souza (CPS) sobre resultados no mercado de trabalho. Para isso são utilizadas duas abordagens econométricas distintas, diferenças em diferenças com efeito fixo do indivíduo e variáveis instrumentais com efeito fixo do indivíduo. Os resultados apontam que há impacto positivo de cursar o ensino técnico sobre o mercado de trabalho, notadamente sobre ocupação (principalmente entre as mulheres) e salários (com maior intensidade entre os homens), havendo alguns efeitos heterogêneos entre eixos tecnológicos, gênero e região geográfica. No segundo capítulo é analisado o impacto que a educação técnica e profissional (ETP) e a educação de jovens e adultos (EJA) têm sobre variáveis de mercado para pessoas que não possuíam ensino médio completo, complementarmente é feita uma análise comparativa entre essas modalidades. Este estudo utiliza dados em painel (PME), que permitem a utilização do método de diferenças em diferenças com efeito fixo no nível do indivíduo para reduzir o possível viés de endogeneidade gerado por auto-seleção em não observáveis. O ETP têm seus principais impactos associados à participação no mercado de trabalho e nível de ocupação, enquanto que o EJA possui impactos significativos na participação no mercado de trabalho, ocupação e rendimentos, principalmente entre os trabalhadores do setor público. Nos resultados comparativos, quando se considera a intenção de tratamento (intention to treat), a ETP gera resultados superiores em participação no mercado de trabalho e ocupação; todavia o EJA traz resultados superiores nos rendimentos de quem trabalha no setor público. No caso do tratamento sobre os tratados, a ETP apresenta resultados superiores em participação no mercado de trabalho, ocupação e rendimento, notadamente entre aqueles que trabalhavam no setor privado. O terceiro artigo estuda os impactos do Programa Jovem de Futuro em outras dimensões para além do já conhecido efeito positivo na proficiência dos alunos. Há poucas evidências de que o Programa afete significativamente variáveis de infraestrutura, corpo docente e discente. Os resultados do trabalho, analisados em conjunto com outros esforços já elaborados, indicam evidência favorável à interpretação de que a gestão escolar e o sistema de incentivos possuem papel significativo no desempenho dos alunos. Vale dizer, parece ser possível elevar sobremaneira a qualidade das escolas sem, necessariamente, alterar os insumos (físicos e de pessoal) já presentes.

Impactos da regulamentação do pagamento mínimo de cartões de crédito no mercado brasileiro

No Brasil, até junho de 2011, cada banco emissor de cartões de crédito estipulava, por critérios próprios, o percentual mínimo da fatura que deveria ser pago pelo cliente. A partir de julho daquele mesmo ano, o Banco Central do Brasil – BACEN, estabeleceu o percentual de 15% do total da fatura, como valor de pagamento mínimo. Em vista disso, este estudo busca analisar as consequências dessa alteração na política de cartões de crédito. Do ponto de vista teórico, uma política desse tipo pode ter os seguintes efeitos: aumento da inadimplência de curto prazo, alteração do volume financiado e diferentes impactos em anchoring. Para investigar empiricamente esse efeito são utilizadas informações de fatura e pagamento destes clientes, nos momentos anteriores e posteriores à implantação da regulamentação do BACEN. Tal mudança institucional permite identificar, através do método de diferenças em diferenças, os efeitos da nova lei na inadimplência e alteração de volume financiado no curto prazo, provocados pela restrição ao crédito, e anchoring. As estimações indicam que a alteração do mínimo impactou no número de clientes em atraso, também é observada uma redução no volume financiado dos clientes que pagavam mais que 20% da fatura. Por outro lado, não são observadas variações na quantidade de clientes que pagaram mais que o mínimo exigido na regulamentação. Este resultado indica que a elevação do mínimo está positivamente correlacionada com o volume de pagamento para clientes que costumam fazer pagamentos superiores a 20% e aumenta a inadimplência no curto prazo, causada pela elevação do pagamento mínimo.

A “lei dos planos de saúde”: análise do risco moral pré e pós-mudança na regulamentação

A lei dos planos de saúde, elaborada pela ANS, regulamentou o reajuste nos preços dos planos de saúde individuais no Brasil, este estudo busca analisar os efeitos da mesma sobre o consumo de serviços médicos no país. A análise foi elaborada através de modelos probit e mínimos quadrados ordinários, com o método de diferenças em diferenças e utilizando as PNADs 1998 e 2008. A probabilidade de realização de consultas médicas e/ou internações hospitalares foi estimada por probit e o número de consultas e dias de internações no período de um ano através de MQO. O resultado obtido aponta para inalteração do risco moral na demanda pelos serviços médicos, no entanto, outro resultado interessante foi obtido ao analisar os beneficiários de plano de saúde individuais, sua probabilidade de realizar uma consulta médica e/ou ser internado em hospitais foi maior do que os planos de saúde corporativos.

Desenvolvimento de antenas de microfita e antenas DRA Broadband

The search for ever smaller device and without loss of performance has been increasingly investigated by researchers involving applied electromagnetics. Antennas using ceramics materials with a high dielectric constant, whether acting as a substract element of patch radiating or as the radiant element are in evidence in current research, that due to the numerous advantages offered, such as: low profile, ability to reduce the its dimensions when compared to other devices, high efficiency of ratiation, suitability the microwave range and/or millimeter wave, low temperature coefficient and low cost. The reason for this high efficiency is that the dielectric losses of ceramics are very low when compared to commercially materials sold used in printed circuit boards, such as fiberglass and phenolite. These characteristics make ceramic devices suitable for operation in the microwave band. Combining the design of patch antennas and/or dielectric resonator antenna (DRA) to certain materials and the method of synthesis of these powders in the manufacture of devices, it s possible choose a material with a dielectric constant appropriate for the design of an antenna with the desired size. The main aim of this work is the design of patch antennas and DRA antennas on synthesis of ceramic powders (synthesis by combustion and polymeric precursors - Pe- chini method) nanostructured with applications in the microwave band. The conventional method of mix oxides was also used to obtain nanometric powders for the preparation of tablets and dielectric resonators. The devices manufactured and studied on high dielectric constant materials make them good candidates to have their small size compared to other devices operating at the same frequency band. The structures analyzed are excited by three different techniques: i) microstrip line, ii) aperture coupling and iii) inductive coupling. The efficiency of these techniques have been investigated experimentally and compared with simulations by Ansoft HFSS, used in the accurate analysis of the electromagnetic behavior of antennas over the finite element method (FEM). In this thesis a literature study on the theory of microstrip antennas and DRA antenna is performed. The same study is performed about the materials and methods of synthesis of ceramic powders, which are used in the manufacture of tablets and dielectric cylinders that make up the devices investigated. The dielectric media which were used to support the analysis of the DRA and/or patch antennas are analyzed using accurate simulations using the finite difference time domain (FDTD) based on the relative electrical permittivity (er) and loss tangent of these means (tand). This work also presents a study on artificial neural networks, showing the network architecture used and their characteristics, as well as the training algorithms that were used in training and modeling some parameters associated with the devices investigated

Análise e síntese de antenas e superfícies seletivas de frequência utilizando computação evolucionária e inteligência de enxames

The frequency selective surfaces, or FSS (Frequency Selective Surfaces), are structures consisting of periodic arrays of conductive elements, called patches, which are usually very thin and they are printed on dielectric layers, or by openings perforated on very thin metallic surfaces, for applications in bands of microwave and millimeter waves. These structures are often used in aircraft, missiles, satellites, radomes, antennae reflector, high gain antennas and microwave ovens, for example. The use of these structures has as main objective filter frequency bands that can be broadcast or rejection, depending on the specificity of the required application. In turn, the modern communication systems such as GSM (Global System for Mobile Communications), RFID (Radio Frequency Identification), Bluetooth, Wi-Fi and WiMAX, whose services are highly demanded by society, have required the development of antennas having, as its main features, and low cost profile, and reduced dimensions and weight. In this context, the microstrip antenna is presented as an excellent choice for communications systems today, because (in addition to meeting the requirements mentioned intrinsically) planar structures are easy to manufacture and integration with other components in microwave circuits. Consequently, the analysis and synthesis of these devices mainly, due to the high possibility of shapes, size and frequency of its elements has been carried out by full-wave models, such as the finite element method, the method of moments and finite difference time domain. However, these methods require an accurate despite great computational effort. In this context, computational intelligence (CI) has been used successfully in the design and optimization of microwave planar structures, as an auxiliary tool and very appropriate, given the complexity of the geometry of the antennas and the FSS considered. The computational intelligence is inspired by natural phenomena such as learning, perception and decision, using techniques such as artificial neural networks, fuzzy logic, fractal geometry and evolutionary computation. This work makes a study of application of computational intelligence using meta-heuristics such as genetic algorithms and swarm intelligence optimization of antennas and frequency selective surfaces. Genetic algorithms are computational search methods based on the theory of natural selection proposed by Darwin and genetics used to solve complex problems, eg, problems where the search space grows with the size of the problem. The particle swarm optimization characteristics including the use of intelligence collectively being applied to optimization problems in many areas of research. The main objective of this work is the use of computational intelligence, the analysis and synthesis of antennas and FSS. We considered the structures of a microstrip planar monopole, ring type, and a cross-dipole FSS. We developed algorithms and optimization results obtained for optimized geometries of antennas and FSS considered. To validate results were designed, constructed and measured several prototypes. The measured results showed excellent agreement with the simulated. Moreover, the results obtained in this study were compared to those simulated using a commercial software has been also observed an excellent agreement. Specifically, the efficiency of techniques used were CI evidenced by simulated and measured, aiming at optimizing the bandwidth of an antenna for wideband operation or UWB (Ultra Wideband), using a genetic algorithm and optimizing the bandwidth, by specifying the length of the air gap between two frequency selective surfaces, using an optimization algorithm particle swarm

Síntese de superfícies seletivas de frequência atráves de técnicas de computação natural

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Análise teórica e experimental de superfícies seletivas de freqüência e suas aplicações em antenas planares

This work presents a theoretical and numerical analysis of structures using frequency selective surfaces applied on patch antennas. The FDTD method is used to determine the time domain reflected fields. Applications of frequency selective surfaces and patch antennas cover a wide area of telecommunications, especially mobile communications, filters and WB antennas. scattering parameters are obteained from Fourier Transformer of transmited and reflected fields in time domain. The PML are used as absorbing boundary condition, allowing the determination of the fields with a small interference of reflections from discretized limit space. Rectangular patches are considered on dielectric layer and fed by microstrip line. Frequency selective surfaces with periodic and quasi-periodic structures are analyzed on both sides of antenna. A literature review of the use of frequency selective surfaces in patch antennas are also performed. Numerical results are also compared with measured results for return loss of analyzed structures. It is also presented suggestions of continuity to this work