Testing common nonlinear features in vector nonlinear autoregressive models

This paper studies a special class of vector smooth-transition autoregressive (VSTAR) models that contains common nonlinear features (CNFs), for which we proposed a triangular representation and developed a procedure of testing CNFs in a VSTAR model. We first test a unit root against a stable STAR process for each individual time series and then examine whether CNFs exist in the system by Lagrange Multiplier (LM) test if unit root is rejected in the first step. The LM test has standard Chi-squared asymptotic distribution. The critical values of our unit root tests and small-sample properties of the F form of our LM test are studied by Monte Carlo simulations. We illustrate how to test and model CNFs using the monthly growth of consumption and income data of United States (1985:1 to 2011:11).

Forecasting with Vector Nonlinear Time Series Models

This work concerns forecasting with vector nonlinear time series models when errorsare correlated. Point forecasts are numerically obtained using bootstrap methods andillustrated by two examples. Evaluation concentrates on studying forecast equality andencompassing. Nonlinear impulse responses are further considered and graphically sum-marized by highest density region. Finally, two macroeconomic data sets are used toillustrate our work. The forecasts from linear or nonlinear model could contribute usefulinformation absent in the forecasts form the other model.

Common Features in Vector Nonlinear Time Series Models

This thesis consists of four manuscripts in the area of nonlinear time series econometrics on topics of testing, modeling and forecasting nonlinear common features. The aim of this thesis is to develop new econometric contributions for hypothesis testing and forecasting in these area. Both stationary and nonstationary time series are concerned. A definition of common features is proposed in an appropriate way to each class. Based on the definition, a vector nonlinear time series model with common features is set up for testing for common features. The proposed models are available for forecasting as well after being well specified. The first paper addresses a testing procedure on nonstationary time series. A class of nonlinear cointegration, smooth-transition (ST) cointegration, is examined. The ST cointegration nests the previously developed linear and threshold cointegration. An Ftypetest for examining the ST cointegration is derived when stationary transition variables are imposed rather than nonstationary variables. Later ones drive the test standard, while the former ones make the test nonstandard. This has important implications for empirical work. It is crucial to distinguish between the cases with stationary and nonstationary transition variables so that the correct test can be used. The second and the fourth papers develop testing approaches for stationary time series. In particular, the vector ST autoregressive (VSTAR) model is extended to allow for common nonlinear features (CNFs). These two papers propose a modeling procedure and derive tests for the presence of CNFs. Including model specification using the testing contributions above, the third paper considers forecasting with vector nonlinear time series models and extends the procedures available for univariate nonlinear models. The VSTAR model with CNFs and the ST cointegration model in the previous papers are exemplified in detail,and thereafter illustrated within two corresponding macroeconomic data sets.

Hamiltonian constraint analysis of vector field theories with spontaneous Lorentz symmetry breaking

Recent investigations of various quantum-gravity theories have revealed a variety of possible mechanisms that lead to Lorentz violation. One of the more elegant of these mechanisms is known as Spontaneous Lorentz Symmetry Breaking (SLSB), where a vector or tensor field acquires a nonzero vacuum expectation value. As a consequence of this symmetry breaking, massless Nambu-Goldstone modes appear with properties similar to the photon in Electromagnetism. This thesis considers the most general class of vector field theories that exhibit spontaneous Lorentz violation-known as bumblebee models-and examines their candidacy as potential alternative explanations of E&M, offering the possibility that Einstein-Maxwell theory could emerge as a result of SLSB rather than of local U(1) gauge invariance. With this aim we employ Dirac's Hamiltonian Constraint Analysis procedure to examine the constraint structures and degrees of freedom inherent in three candidate bumblebee models, each with a different potential function, and compare these results to those of Electromagnetism. We find that none of these models share similar constraint structures to that of E&M, and that the number of degrees of freedom for each model exceeds that of Electromagnetism by at least two, pointing to the potential existence of massive modes or propagating ghost modes in the bumblebee theories.

Previsibilidade de retorno das ações no mercado brasileiro, através da aplicação de modelo de valor presente com retornos esperados constantes num contexto de expectativas racionais

Através de dados financeiros de ações negociadas na Bolsa de Valores de São Paulo, testa-se a validade do modelo de valor presente (MVP) com retornos esperados constantes ao longo do tempo (Campbell & Schiller, 1987). Esse modelo relaciona o preço de uma ação ao seu esperado fluxo de dividendos trazido a valor presente a uma taxa de desconto constante ao longo do tempo. Por trás desse modelo está a hipótese de expectativas racionais, bem como a hipótese de previsibilidade de preço futuro do ativo, através da inserção dos dividendos esperados no período seguinte. Nesse trabalho é realizada uma análise multivariada num arcabouço de séries temporais, utilizando a técnica de Auto-Regressões Vetoriais. Os resultados empíricos apresentados, embora inconclusivos, permitem apenas admitir que não é possível rejeitar completamente a hipótese de expectativas racionais para os ativos brasileiros.

Testando o "dividend discountend model" com ações brasileiras

Este trabalho avalia a hipótese do Dividend Discounted Model ou Present Value Model, este modelo estabelece que o preço das ações é dado pelos dividendos futuros esperados antecipados por uma taxa apropriada de desconto. Utilizando dados de preços e dividendos de ações brasileiras, para os bancos Bradesco e Itaú, e a metodologia de vetores auto-regressivos, VAR, testamos se este modelo é respaldado empiricamente pelo comportamento dessas ações isoladamente. Como resultado geral temos uma aceitação de alguns aspectos não muito cruciais do modelo e uma forte rejeição da hipótese de que os dividendos sejam o fundamento do preço dessas ações, o que contradiz trabalhos anteriores realizados com a mesma metodologia para índices de ações.

Um estudo sobre a inter-relação dos mercados de ações e títulos públicos sob a ótica da liquidez e volatilidade

Na última década, a economia brasileira apresentou-se estável adquirindo maior credibilidade mundial. Dentre as opções de investimento, estão os mercados de ações e de títulos públicos. O portfolio de investimento dos agentes é determinado de acordo com os retornos dos ativos e/ou aversão ao risco, e a diversificação é importante para mitigar risco. Dessa forma, o objetivo principal do presente trabalho é estudar a inter-relação entre os mercados de títulos públicos e ações, avaliando aspectos de liquidez e quais variáveis representariam melhor esta relação, verificando também como respondem a um choque (surpresa econômica), pois a percepção de alteração do cenário econômico, ou variações de fluxo financeiro, pode alterar/inverter as relações entre esses mercados. Para isso, estimou-se modelos de vetores auto-regressivos - VAR, com variáveis de retorno, volatilidade e volume negociado para cada um dos mercados em combinações diferentes das variáveis representativas, visando encontrar o(s) modelo(s) mais descritivo(s) das inter-relações entre os mercados, dado a amostra utilizada, para aplicar a dummy de surpresa econômica. Em estudo semelhante Chordia, Sarkar e Subrahmanyam (2005) concluiram que choques de liquidez e volatilidade são positivamente correlacionado nos mercados de ações e títulos públicos em horizontes diários, indicando que os choques de liquidez e volatilidade são muitas vezes de natureza sistêmica. O mesmo não foi observado para a proxy de liquidez utilizada na amostra brasileira. Um resultado interessante a ser ressaltado deve-se as séries SMLL11 (índice Small Caps) e IDkAs (índice de duração constante ANBIMA) não possuírem relação de causalidade de Granger com as demais séries, mas os retornos dos IDkAs Granger causam os retornos do índice SMLL11. Por fim, o choque de surpresa econômica não se mostra explicativo sobre qualquer alteração nas inter-relações entre os mercados de títulos públicos e ações.

Previsão da inadimplência bancária no Brasil através dos métodos FAVAR e FAVECM

O objetivo do presente trabalho é utilizar modelos econométricos de séries de tempo para previsão do comportamento da inadimplência agregada utilizando um conjunto amplo de informação, através dos métodos FAVAR (Factor-Augmented Vector Autoregressive) de Bernanke, Boivin e Eliasz (2005) e FAVECM (Factor-augmented Error Correction Models) de Baneerjee e Marcellino (2008). A partir disso, foram construídas previsões fora da amostra de modo a comparar a eficácia de projeção dos modelos contra modelos univariados mais simples - ARIMA - modelo auto-regressivo integrado de média móvel e SARIMA - modelo sazonal auto-regressivo integrado de média móvel. Para avaliação da eficácia preditiva foi utilizada a metodologia MCS (Model Confidence Set) de Hansen, Lunde e James (2011) Essa metodologia permite comparar a superioridade de modelos temporais vis-à-vis a outros modelos.

Forecasting multivariate time series under present-value-model short- and long-run co-movement restrictions

It is well known that cointegration between the level of two variables (e.g. prices and dividends) is a necessary condition to assess the empirical validity of a present-value model (PVM) linking them. The work on cointegration,namelyon long-run co-movements, has been so prevalent that it is often over-looked that another necessary condition for the PVM to hold is that the forecast error entailed by the model is orthogonal to the past. This amounts to investigate whether short-run co-movememts steming from common cyclical feature restrictions are also present in such a system. In this paper we test for the presence of such co-movement on long- and short-term interest rates and on price and dividend for the U.S. economy. We focuss on the potential improvement in forecasting accuracies when imposing those two types of restrictions coming from economic theory.

Forecasting Multivariate Time Series under Present-Value-Model Short- and Long-run Co-movement Restrictions

This paper has two original contributions. First, we show that the present value model (PVM hereafter), which has a wide application in macroeconomics and fi nance, entails common cyclical feature restrictions in the dynamics of the vector error-correction representation (Vahid and Engle, 1993); something that has been already investigated in that VECM context by Johansen and Swensen (1999, 2011) but has not been discussed before with this new emphasis. We also provide the present value reduced rank constraints to be tested within the log-linear model. Our second contribution relates to forecasting time series that are subject to those long and short-run reduced rank restrictions. The reason why appropriate common cyclical feature restrictions might improve forecasting is because it finds natural exclusion restrictions preventing the estimation of useless parameters, which would otherwise contribute to the increase of forecast variance with no expected reduction in bias. We applied the techniques discussed in this paper to data known to be subject to present value restrictions, i.e. the online series maintained and up-dated by Shiller. We focus on three different data sets. The fi rst includes the levels of interest rates with long and short maturities, the second includes the level of real price and dividend for the S&P composite index, and the third includes the logarithmic transformation of prices and dividends. Our exhaustive investigation of several different multivariate models reveals that better forecasts can be achieved when restrictions are applied to them. Moreover, imposing short-run restrictions produce forecast winners 70% of the time for target variables of PVMs and 63.33% of the time when all variables in the system are considered.

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.

Moral hazard and nonlinear pricing in a general equilibrium model

The paper analyzes a two period general equilibrium model with individual risk and moral hazard. Each household faces two individual states of nature in the second period. These states solely differ in the household's vector of initial endowments, which is strictly larger in the first state (good state) than in the second state (bad state). In the first period households choose a non-observable action. Higher leveis of action give higher probability of the good state of nature to occur, but lower leveIs of utility. Households have access to an insurance market that allows transfer of income across states of oature. I consider two models of financiaI markets, the price-taking behavior model and the nonlínear pricing modelo In the price-taking behavior model suppliers of insurance have a belief about each household's actíon and take asset prices as given. A variation of standard arguments shows the existence of a rational expectations equilibrium. For a generic set of economies every equilibrium is constraíned sub-optímal: there are commodity prices and a reallocation of financiaI assets satisfying the first period budget constraint such that, at each household's optimal choice given those prices and asset reallocation, markets clear and every household's welfare improves. In the nonlinear pricing model suppliers of insurance behave strategically offering nonlinear pricing contracts to the households. I provide sufficient conditions for the existence of equilibrium and investigate the optimality properties of the modeI. If there is a single commodity then every equilibrium is constrained optimaI. Ir there is more than one commodity, then for a generic set of economies every equilibrium is constrained sub-optimaI.

Os determinantes macroeconômicos do spread bancário para pessoas físicas e jurídicas no Brasil: uma análise do período pós plano real

Este trabalho tem por objetivo a análise empírica dos fatores macroeconômicos que determinaram os níveis de spread bancário para pessoas físicas e pessoas jurídicas no Brasil no período pós-adoção do Plano Real até dezembro de 2012. Para isso foi utilizado um modelo de auto regressão vetorial com variáveis representativas de fatores macroeconômicos. O Trabalho expõe ainda algumas características da indústria bancária no Brasil e as particularidades do mercado de crédito praticado para pessoas físicas e pessoas jurídicas. Os resultados deste trabalho evidenciaram que: (i) a taxa básica de juros foi o principal fator macroeconômico de influência do spread praticado tanto para pessoas físicas quanto para pessoas jurídicas; (ii) Enquanto um impacto no nível de inflação ocasionou maior influência no spread para pessoas físicas, um impacto na volatilidade da taxa básica de juros influenciou positivamente o spread para pessoas jurídicas.

Forecasting multivariate time series under present-value-model short- and long-run co-movement restrictions

Using a sequence of nested multivariate models that are VAR-based, we discuss different layers of restrictions imposed by present-value models (PVM hereafter) on the VAR in levels for series that are subject to present-value restrictions. Our focus is novel - we are interested in the short-run restrictions entailed by PVMs (Vahid and Engle, 1993, 1997) and their implications for forecasting. Using a well-known database, kept by Robert Shiller, we implement a forecasting competition that imposes different layers of PVM restrictions. Our exhaustive investigation of several different multivariate models reveals that better forecasts can be achieved when restrictions are applied to the unrestricted VAR. Moreover, imposing short-run restrictions produces forecast winners 70% of the time for the target variables of PVMs and 63.33% of the time when all variables in the system are considered.