Dois ensaios em finanças

In the first chapter, we test some stochastic volatility models using options on the S&P 500 index. First, we demonstrate the presence of a short time-scale, on the order of days, and a long time-scale, on the order of months, in the S&P 500 volatility process using the empirical structure function, or variogram. This result is consistent with findings of previous studies. The main contribution of our paper is to estimate the two time-scales in the volatility process simultaneously by using nonlinear weighted least-squares technique. To test the statistical significance of the rates of mean-reversion, we bootstrap pairs of residuals using the circular block bootstrap of Politis and Romano (1992). We choose the block-length according to the automatic procedure of Politis and White (2004). After that, we calculate a first-order correction to the Black-Scholes prices using three different first-order corrections: (i) a fast time scale correction; (ii) a slow time scale correction; and (iii) a multiscale (fast and slow) correction. To test the ability of our model to price options, we simulate options prices using five different specifications for the rates or mean-reversion. We did not find any evidence that these asymptotic models perform better, in terms of RMSE, than the Black-Scholes model. In the second chapter, we use Brazilian data to compute monthly idiosyncratic moments (expected skewness, realized skewness, and realized volatility) for equity returns and assess whether they are informative for the cross-section of future stock returns. Since there is evidence that lagged skewness alone does not adequately forecast skewness, we estimate a cross-sectional model of expected skewness that uses additional predictive variables. Then, we sort stocks each month according to their idiosyncratic moments, forming quintile portfolios. We find a negative relationship between higher idiosyncratic moments and next-month stock returns. The trading strategy that sells stocks in the top quintile of expected skewness and buys stocks in the bottom quintile generates a significant monthly return of about 120 basis points. Our results are robust across sample periods, portfolio weightings, and to Fama and French (1993)’s risk adjustment factors. Finally, we identify a return reversal of stocks with high idiosyncratic skewness. Specifically, stocks with high idiosyncratic skewness have high contemporaneous returns. That tends to reverse, resulting in negative abnormal returns in the following month.

Canonical valuation of options in the presence of stochastic volatility

Proposed by M. Stutzer (1996), canonical valuation is a new method for valuing derivative securities under the risk-neutral framework. It is non-parametric, simple to apply, and, unlike many alternative approaches, does not require any option data. Although canonical valuation has great potential, its applicability in realistic scenarios has not yet been widely tested. This article documents the ability of canonical valuation to price derivatives in a number of settings. In a constant-volatility world, canonical estimates of option prices struggle to match a Black-Scholes estimate based on historical volatility. However, in a more realistic stochastic-volatility setting, canonical valuation outperforms the Black-Scholes model. As the volatility generating process becomes further removed from the constant-volatility world, the relative performance edge of canonical valuation is more evident. In general, the results are encouraging that canonical valuation is a useful technique for valuing derivatives. (C) 2005 Wiley Periodicals, Inc.

Power generation investment opportunities evaluation: A comparison between net present value and real options approach

To evaluate an investment project in the competitive electricity market, there are several key factors that affects the project's value: the present value that the project could bring to investor, the possible future course of actions that investor has and the project's management flexibility. The traditional net present value (NPV) criteria has the ability to capture the present value of the project's future cash flow, but it fails to assess the value brought by market uncertainty and management flexibility. By contrast with NPV, the real options approach (ROA) method has the advantage to combining the uncertainty and flexibility in evaluation process. In this paper, a framework for using ROA to evaluate the generation investment opportunity has been proposed. By given a detailed case study, the proposed framework is compared with NPV and showing a different results

Econometrics of yield spreads in the money market:a note

The literature on bond markets and interest rates has focused largely on the term structure of interest rates, specifically, on the so-called expectations hypothesis. At the same time, little is known about the nature of the spread of the interest rates in the money market beyond the fact that such spreads are generally unstable. However, with the evolution of complex financial instruments, it has become imperative to identify the time series process that can help one accurately forecast such spreads into the future. This article explores the nature of the time series process underlying the spread between three-month and one-year US rates, and concludes that the movements in this spread over time is best captured by a GARCH(1,1) process. It also suggests the use of a relatively long term measure of interest rate volatility as an explanatory variable. This exercise has gained added importance in view of the revelation that GARCH based estimates of option prices consistently outperform the corresponding estimates based on the stylized Black-Scholes algorithm.

The forecast performance of competing implied volatility measures:the case of individual stocks

This study examines the information content of alternative implied volatility measures for the 30 components of the Dow Jones Industrial Average Index from 1996 until 2007. Along with the popular Black-Scholes and \model-free" implied volatility expectations, the recently proposed corridor implied volatil- ity (CIV) measures are explored. For all pair-wise comparisons, it is found that a CIV measure that is closely related to the model-free implied volatility, nearly always delivers the most accurate forecasts for the majority of the firms. This finding remains consistent for different forecast horizons, volatility definitions, loss functions and forecast evaluation settings.

Nonstandard Finite Difference Schemes with Application to Finance: Option Pricing

2000 Mathematics Subject Classification: 65M06, 65M12.

Low Volatility Options and Numerical Diffusion of Finite Difference Schemes

2000 Mathematics Subject Classification: 65M06, 65M12.

Evaluación de la aplicación de dos modelos de valoración de opciones a la administración de portafolios

El artículo revisa la teoría de opciones y propone un método para la implementación del «Portfolio Insurance » basado en el modelo binomial, el cual es evaluado en oposición al modelo de Black-Scholes. Usando datos reales y simulados se encuentra que el método de Black-Scholes se desempeña mejor en condiciones «inestables »; el modelo binomial, en cambio,obtiene mejores resultados con tendencias definidas en los precios de las acciones (crecientes, decrecientes o estables durante un período extendido).

Osakeindeksioption implisiittisen volatiliteetin informaatiosisältö

Volatiliteetilla mitataan arvopaperin toteutuneen tuoton epävarmuutta ja sillä on keskeinen rooli riskienhallinnassa sekä arvopapereiden hinnoittelussa. Volatiliteetin estimoimiseen on kaksi vaihtoehtoista lähestymistapaa. Historiallinen volatiliteetti estimoidaan toteutuneesta hintadatasta, kun taas implisiittinen volatiliteetti voidaan johtaa optioiden markkinahinnoista käyttämällä Black-Scholes-Merton-hinnoittelumallia tai vaihtoehtoisesti Britten-Jonesin ja Neubergerin kehittämää mallia (mallivapaa implisiittinen volatiliteetti), joka ei ole riippuvainen mistään tietystä hinnoittelumallista, vaan johdetaan suoraan optioiden markkinahinnoista. Implisiittinen volatiliteetti edustaa näin ollen markkinaosapuolten näkemystä option jäljellä olevana juoksuaikana toteutuvasta volatiliteetista. Toteutuvan volatiliteetin ennustamista implisiittisen ja historiallisen volatiliteetin avulla on tutkittu laajalti 1970-luvulta lähtien ja tulokset ovat olleet ristiriitaisia sekä historiallisen ja implisiittisen volatiliteetin keskinäisessä vertailussa että kahden eri implisiittisen volatiliteetin vertailussa. Tämän tutkielman tavoite on selvittää ennustaako implisiittinen volatiliteetti toteutuvaa volatiliteettia. Tutkielmassa syvennytään erityisesti vertailemaan historiallisen volatiliteetin, Black–Scholes-implisiittisen sekä mallivapaan implisiittisen volatiliteetin paremmuutta toteutuvan volatiliteetin ennusteina. Tutkielman empiirinen osuus on suoritettu eurooppalaisella aineistolla käyttämällä EURO STOXX 50 -indeksin, siihen liittyvien osto-optioiden sekä VSTOXX-volatiliteetti-indeksin hintatietoja vuosilta 2006–2014. Aikasarjatutkimus on suoritettu ei-päällekkäisillä havainnoilla niin, että jokaista volatiliteettiennustetta kohden on tasan yksi kuukauden mittainen periodi, jolta toteutunut volatiliteetti lasketaan. Empiirinen tarkastelu on suoritettu PNS-regressioanalyysillä, jolla on ensin tutkittu jokaisen volatiliteettiennusteen kykyä selittää toteutuvaa volatiliteettia sekä erikseen että yhdessä. Tulosten perusteella mallivapaa implisiittinen volatiliteetti on harhainen, mutta tutkituista ennusteista selkeästi tehokkain ennustamaan toteutuvaa volatiliteettia ja sisällyttää itseensä sekä Black–Scholes-implisiittisen että historiallisen volatiliteetin sisältämän informaation

Three essays on liquidity

Doutoramento em Gestão.

Asta medio inferiore del fiume Po: modello matematico per la valutazione delle condizioni di pericolosità idraulica delle aree di pianura

La presente dissertazione illustra lo studio, svolto in ambito di Tesi di Laurea Specialistica, della difesa delle aree di pianura prospicienti il tratto medio inferiore del Fiume Po dalle cosiddette piene al limite della prevedibilità, ovvero quelle aventi intensità al di sopra della quale le procedure di stima statistica perdono di significato a causa della mancanza di eventi osservati confrontabili (Majone, Tomirotti, 2006). In questo contesto si è definito come evento di piena al limite della prevedibiltà un evento con tempo di ritorno pari a cinquecento anni. Lo studio ha necessariamente preso in considerazione e riprodotto attraverso una schematizzazione concettuale le esondazioni all'esterno delle arginature maestre che si verificherebbero in conseguenza ad un evento estremo, quale quello preso in esame, nei comparti idraulici prospicienti l'asta fluviale. Detti comparti sono costituiti dalle zone di pianura latistanti l’asta fluviale, classificate dall'Autorità di Bacino come Fascia C e suddivise in base alla presenza degli affluenti principali del fiume Po e delle principali infrastrutture viarie e ferroviarie situate in tale fascia. Il presente studio persegue l’obiettivo di analizzare alcune politiche di intervento per la mitigazione del rischio alluvionale alternative al sovralzo e ringrosso arginale e ricade all'interno delle linee strategiche individuate dall' AdB-Po per la mitigazione del rischio residuale, ossia quello che permane anche in presenza di opere di difesa progettate e verificate con riferimento ad un ben preciso tempo di ritorno (nel caso in esame Trit = 200 anni). Questa linea di intervento si traduce praticamente individuando sul territorio aree meno "sensibili", in virtù del minor valore o dell'inferiore vulnerabilità dei beni in esse presenti, e dunque adatte ad accogliere i volumi di piena esondabili in occasione di quegli eventi di piena incompatibili con i presidi idraulici preesistenti, le sopra richiamate piene al limite della prevedibilità. L'esondazione controllata dei volumi di piena in tali aree avrebbe infatti il fine di tutelare le aree di maggior pregio, interessate da centri abitati, infrastrutture e beni di vario tipo; tale controllo è da considerarsi auspicabile in quanto sedici milioni di persone abitano la zona del bacino del Po e qui sono concentrati il 55% del patrimonio zootecnico italiano, il 35% della produzione agricola e il 37% delle industrie le quali però sostengono il 46% dei posti di lavoro (fonte AdB-Po). Per questi motivi il Po e il suo bacino sono da considerare come zone nevralgiche per l’intera economia italiana e una delle aree europee con la più alta concentrazione di popolazione, industrie e attività commerciali. Dal punto di vista economico, l’area è strategica per il Paese garantendo un PIL che copre il 40% di quello nazionale, grazie alla presenza di grandi industrie e di una quota rilevante di piccole e medie imprese, nonché d’attività agricole e zootecniche diffuse. Il punto di partenza è stato il modello numerico quasi-bidimensionale precedentemente sviluppato dal DISTART nel 2008 con il software HEC-RAS, la cui schematizzazione geometrica copriva unicamente l'alveo del Fiume (Fasce A e B secondo la denominazione adottata dall'AdB-Po) e le cui condizioni iniziali e al contorno rispecchiavano un evento con tempo di ritorno pari a duecento anni. Si è proceduto dunque alla definizione di nuove sollecitazioni di progetto, volte a riprodurre nelle sezioni strumentate del Po gli idrogrammi sintetici con tempo di ritorno di cinquecento anni messi a punto dal D.I.I.A.R. (Dipartimento di Ingegneria Idraulica, Ambientale e del Rilevamento, DIIAR, 2001) del Politecnico di Milano. Il modello stesso è stato poi aggiornato e considerevolmente modificato. Il risultato consiste in un nuovo modello matematico idraulico di tipo quasi-bidimensionale che, attraverso una schematizzazione concettuale, riproduce il comportamento idraulico in occasione di eventi di piena al limite della prevedibilità per tutte e tre le Fasce Fluviali considerate nel Piano stralcio per l’Assetto Idrogeologico redatto dall'AdB-Po (Fasce A, B C, v. PAI, 1999). I diversi comparti idraulici in cui può essere suddivisa la Fascia C sono stati inseriti nel modello e geometricamente descritti in termini di curve di riempimento, ricavate a partire dal DTM del Bacino del Po attraverso opportune elaborazioni in ambiente GIS (Geographic Information System). Una volta predisposto il modello sono state condotte due tipologie di simulazioni. Una prima serie è stata volta alla definizione in maniera iterativa dei punti critici degli argini maestri, ovvero quelli nei quali si prevedeva avvenisse la tracimazione, e alla modellazione in essi della formazione di brecce, decisive per una corretta riproduzione del fenomeno di esondazione all'esterno delle arginature maestre nell'attuale configurazione; bisogna infatti considerare che le arginature maestre vengono comunemente progettate con il solo fine di contenere le portate di piena in alveo, e che dunque un’eventuale tracimazione induce fenomeni erosivi che solitamente portano all'apertura di una breccia nel manufatto (rotta arginale). Un'ulteriore simulazione ha permesso di valutare l'evoluzione del fenomeno sotto l'ipotesi di un intervento di consolidamento degli argini maestri nei tratti critici (interessati dai sormonti) e quindi di rotta arginale impedita. Il confronto dei risultati ottenuti ha evidenziato i benefici associati ad una laminazione controllata dell'evento di piena all'esterno delle arginature. In questo contesto il termine "controllata" è esclusivamente associato al fenomeno di rotta arginale, come detto inibita per lo scenario ipotetico. I benefici di tale controllo si hanno in termini di volumi, di portate esondate e di tiranti attesi nei comparti idraulici. Lo strumento modellistico predisposto nell’ambito della Tesi di Laurea Specialistica si presta ad essere utilizzato a supporto dell’identificazione su ampia scala delle zone della Fascia C meno “sensibili”, in quanto meno vulnerabili ai fenomeni di allagamento. Questo ulteriore passaggio costituisce il punto di partenza per delineare le strategie ottimali di laminazione controllata in Fascia C degli eventi al limite della prevedibilità al fine della riduzione del rischio idraulico nelle aree di pianura prospicienti il Po, aspetto che verrà affrontato in sviluppi successivi del presente lavoro.

L'impiego del modello di Rash per la valutazione della soddisfazione del paziente nell'ambito delle strutture sanitarie di ricovero

Hospitals and health service providers are use to collect data about patient’s opinion to improve patient health status and communication with them and to upgrade the management and the organization of the health service provided. A lot of survey are carry out for this purpose and several questionnaire are built to measure patient satisfaction. In particular patient satisfaction is a way to describe and assess the level of hospital service from the patient’s point of view. It is a cognitive and an emotional response to the hospital experience. Methodologically patient satisfaction is defined as a multidimensional latent variable. To assess patient satisfaction Item Response Theory has greater advantages compared to Classical Test Theory. Rasch model is a one-parameter model which belongs to Item Response Theory. Rasch model yield objective measure of the construct that are independent of the set of people interviewed and of set of items used. Rasch estimates are continuous and can be useful to “calibrate” the scale of the latent trait. This research attempt to investigate the questionnaire currently adopted to measure patient satisfaction in an Italian hospital, completed by a large sample of 3390 patients. We verify the multidimensional nature of the variable, the properties of the instrument and the level of satisfaction in the hospital. Successively we used Rasch estimates to describe the most satisfied and the less satisfied patients.

Sviluppo, implementazione e valutazione funzionale di un nuovo modello protesico di caviglia

Total ankle arthroplasty (TAA) is still not as satisfactory as total hip and total knee arthroplasty. For the TAA to be considered a valuable alternative to ankle arthrodesis, an effective range of ankle mobility must be recovered. The disappointing clinical results of the current generation of TAA are mostly related to poor understanding of the structures guiding ankle joint mobility. A new design (BOX Ankle) has been developed, uniquely able to restore physiologic ankle mobility and a natural relationship between the implanted components and the retained ligaments. For the first time the shapes of the tibial and talar components in the sagittal plane were designed to be compatible with the demonstrated ligament isometric rotation. This resulted in an unique motion at the replaced ankle where natural sliding as well as rolling motion occurs while at the same time full conformity is maintained between the three components throughout the flexion arc. According to prior research, the design features a spherical convex tibial component, a talar component with radius of curvature in the sagittal plane longer than that of the natural talus, and a fully conforming meniscal component. After computer-based modelling and preliminary observations in several trial implantation in specimens, 126 patients were implanted in the period July 2003 – December 2008. 75 patients with at least 6 months follow-up are here reported. Mean age was 62,6 years (range 22 – 80), mean follow-up 20,2 months. The AOFAS clinical score systems were used to assess patient outcome. Radiographs at maximal dorsiflexion and maximal plantar flexion confirmed the meniscalbearing component moves anteriorly during dorsiflexion and posteriorly during plantarflexion. Frontal and lateral radiographs in the patients, show good alignment of the components, and no signs of radiolucency or loosening. The mean AOFAS score was observed to go from 41 pre-op to 74,6 at 6 month follow-up, with further improvement at the following follow-up. These early results reveal satisfactory clinical scores, with good recovery of range of motion and reduction of pain. Radiographic assessment reveals good osteointegration. All these preliminary results confirm biomechanical studies and the validity of this novel ligamentcompatible prosthesis design. Surely it will be important to re-evaluate these patients later.