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Modelación estocástica y trading algorítmico del spread entre acciones mediante procesos de reversión a la media

Las estrategias de inversión pairs trading se basan en desviaciones del precio entre pares de acciones correlacionadas y han sido ampliamente implementadas por fondos de inversión tomando posiciones largas y cortas en las acciones seleccionadas cuando surgen divergencias y obteniendo utilidad cerrando la posición al converger. Se describe un modelo de reversión a la media para analizar la dinámica que sigue el diferencial del precio entre acciones ordinarias y preferenciales de una misma empresa en el mismo mercado. La media de convergencia en el largo plazo es obtenida con un filtro de media móvil, posteriormente, los parámetros del modelo de reversión a la media se estiman mediante un filtro de Kalman bajo una formulación de estado espacio sobre las series históricas. Se realiza un backtesting a la estrategia de pairs trading algorítmico sobre el modelo propuesto indicando potenciales utilidades en mercados financieros que se observan por fuera del equilibrio. Aplicaciones de los resultados podrían mostrar oportunidades para mejorar el rendimiento de portafolios, corregir errores de valoración y sobrellevar mejor periodos de bajos retornos.

Ecuaciones diferenciales estocásticas con condición final y soluciones de viscosidad de EDPS semilineales de segundo orden

El objetivo de este documento es recopilar algunos resultados clasicos sobre existencia y unicidad ´ de soluciones de ecuaciones diferenciales estocasticas (EDEs) con condici ´ on final (en ingl ´ es´ Backward stochastic differential equations) con particular enfasis en el caso de coeficientes mon ´ otonos, y su cone- ´ xion con soluciones de viscosidad de sistemas de ecuaciones diferenciales parciales (EDPs) parab ´ olicas ´ y el´ıpticas semilineales de segundo orden.

Quantization of the damped harmonic oscillator revisited

We return to the description of the damped harmonic oscillator with an assessment of previous works, in particular the Bateman-Caldirola-Kanai model and a new model proposed by one of the authors. We argue the latter has better high energy behavior and is connected to existing open-systems approaches. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

The double Caldeira-Leggett model: Derivation and solutions of the master equations, reservoir-induced interactions and decoherence

In this paper we analyze the double Caldeira-Leggett model: the path integral approach to two interacting dissipative harmonic oscillators. Assuming a general form of the interaction between the oscillators, we consider two different situations: (i) when each oscillator is coupled to its own reservoir, and (ii) when both oscillators are coupled to a common reservoir. After deriving and solving the master equation for each case, we analyze the decoherence process of particular entanglements in the positional space of both oscillators. To analyze the decoherence mechanism we have derived a general decay function, for the off-diagonal peaks of the density matrix, which applies both to common and separate reservoirs. We have also identified the expected interaction between the two dissipative oscillators induced by their common reservoir. Such a reservoir-induced interaction, which gives rise to interesting collective damping effects, such as the emergence of relaxation- and decoherence-free subspaces, is shown to be blurred by the high-temperature regime considered in this study. However, we find that different interactions between the dissipative oscillators, described by rotating or counter-rotating terms, result in different decay rates for the interference terms of the density matrix. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

SCALING LIMIT FOR A DRAINAGE NETWORK MODEL

We consider the two-dimensional version of a drainage network model introduced ill Gangopadhyay, Roy and Sarkar (2004), and show that the appropriately rescaled family of its paths converges in distribution to the Brownian web. We do so by verifying the convergence criteria proposed in Fontes, Isopi, Newman and Ravishankar (2002).

Testing linear cointegration against smooth-transition cointegration

This paper studies a smooth-transition (ST) type cointegration. The proposed ST cointegration allows for regime switching structure in a cointegrated system. It nests the linear cointegration developed by Engle and Granger (1987) and the threshold cointegration studied by Balke and Fomby (1997). We develop F-type tests to examine linear cointegration against ST cointegration in ST-type cointegrating regression models with or without time trends. The null asymptotic distributions of the tests are derived with stationary transition variables in ST cointegrating regression models. And it is shown that our tests have nonstandard limiting distributions expressed in terms of standard Brownian motion when regressors are pure random walks, while have standard asymptotic distributions when regressors contain random walks with nonzero drift. Finite-sample distributions of those tests are studied by Monto Carlo simulations. The small-sample performance of the tests states that our F-type tests have a better power when the system contains ST cointegration than when the system is linearly cointegrated. An empirical example for the purchasing power parity (PPP) data (monthly US dollar, Italy lira and dollar-lira exchange rate from 1973:01 to 1989:10) is illustrated by applying the testing procedures in this paper. It is found that there is no linear cointegration in the system, but there exits the ST-type cointegration in the PPP data.

A hybrid approach for multiple particle tracking microrheology

Geometric object detection has many applications, such as in tracking. Particle tracking microrheology is a technique for studying mechanical properties by accurately tracking the motion of the immersed particles undergoing Brownian motion. Since particles are carried along by these random undulations of the medium, they can move in and out of the microscope's depth of focus, which results in halos (lower intensity). Two-point particle tracking microrheology (TPM) uses a threshold to find those particles with peak, which leads to the broken trajectory of the particles. The halos of those particles which are out of focus are circles and the centres can be accurately tracked in most cases. When the particles are sparse, TPM will lose certain useful information. Thus, it may cause inaccurate microrheology. An efficient algorithm to detect the centre of those particles will increase the accuracy of the Brownian motion. In this paper, a hybrid approach is proposed which combines the steps of TPM for particles in focus with a circle detection step using circular Hough transform for particles with halos. As a consequence, it not only detects more particles in each frame but also dramatically extends the trajectories with satisfactory accuracy. Experiments over a video microscope data set of polystyrene spheres suspended in water undergoing Brownian motion confirmed the efficiency of the algorithm.

Charismatic marine mega-fauna: some recent discoveries and future challenges

 The last 20 years have been exciting times for scientists working with charismatic marine mega-fauna. Here recent advances are reviewed. There have been advances in both data gathering and data-analysis techniques that have allowed new insights into the physiological and behavioural ecology of free-ranging mega-faunal species; some marine mega-faunal species have now become model organisms for cutting edge approaches to identify the underlying mathematical properties of animal search patterns and hence the underlying behavioural processes (e.g. Levy flight versus Brownian motion); the implications of climate change have started to become more apparent with extended time-series of animal movements, abundance and performance; conservation issues have become integrated into marine planning and have resulted in the advent of extended networks of marine protected areas (MPAs) as well as large MPAs that span many 100,000 km2; and collaborative crossdisciplinary teams have started to reveal the importance of ocean currents in animal dispersal, the ontogeny of migration and population genetic structure. Looking to the future, increased data availability (e.g. through data sharing) will likely allow more holistic across-taxa analyses to become routine.
© 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Opções reais em decisões de investimento de exploração e produção

Este trabalho faz uma revisão dos principais conceitos que definem a Teoria de Opções Reais. Tem como objetivo discutir o problema da decisão de investimento sob incerteza aplicado a problemas de Exploração e Produção de petróleo (E&P). Foram priorizados modelos simples que podem ser facilmente implantados no dia a dia de uma empresa, incluindo o clássico de Paddock, Siegel e Smith (1988). Os modelos discutidos são elaborados com Movimento Geométrico Browniano, que pode ser uma aproximação razoável para a modelagem de preços, a depender dos parâmetros considerados. Em particular, é apresentado um modelo de opção composta para exploração, que se revela mais apropriado por considerar o risco geológico e os estágios da opção com expiração diferenciada. A priorização de investimentos com auxílio de OR para uma carteira representativa de um portfolio de projetos de Produção também é testada, resultando numa maior relação VPL / Investimento da carteira selecionada.

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.

Gestão estratégica de riscos de um ativo de produção de petróleo: uma abordagem quantitativa

O objetivo dessa dissertação é estabelecer um modelo quantitativo de gestão de riscos estratégicos de um ativo de produção de petróleo, notadamente o valor em risco do seu fluxo de caixa e de sua rentabilidade. Para tanto, foi utilizado um modelo de fluxo de caixa onde a receita operacional foi definida como variável estocástica. A receita operacional foi estimada a partir de uma função de perdas que descreve o volume de produção de petróleo, e de uma trajetória de preços definida por um modelo geométrico browniano sem reversão a média e com volatilidade descrita por um processo GARCH. Os resultados obtidos demonstram que o modelo proposto é capaz de fornecer informações importantes para a gestão de riscos de ativos de produção de petróleo ao passo que permite a quantificação de diferentes fatores de risco que afetam a rentabilidade das operações. Por fim, o modelo aqui proposto pode ser estendido para a avaliação do risco financeiro e operacional de um conjunto de ativos de petróleo, considerando sua estrutura de dependência e a existência de restrições de recursos financeiros, físicos e humanos.

Opções reais em projetos de investimentos: o caso de uma planta de liquefação de gás natural com flexibilidade de troca de mercado e de troca de produto

O objetivo deste trabalho é revisar os principais aspectos teóricos para a aplicação de Opções Reais em avaliação de projetos de investimento e analisar, sob esta metodologia, um caso real de projeto para investir na construção de uma Planta de Liquefação de gás natural. O estudo do caso real considerou a Opção de Troca de Mercado, ao avaliar a possibilidade de colocação de cargas spot de GNL em diferentes mercados internacionais e a Opção de Troca de Produto, devido à flexibilidade gerencial de não liquefazer o gás natural, deixando de comercializar GNL no mercado internacional e passando a vender gás natural seco no mercado doméstico. Para a valoração das Opções Reais foi verificado, através da série histórica dos preços de gás natural, que o Movimento Geométrico Browniano não é rejeitado e foram utilizadas simulações de Monte Carlo do processo estocástico neutro ao risco dos preços. O valor da Opção de Troca de Mercado fez o projeto estudado mais que dobrar de valor, sendo reduzido com o aumento da correlação dos preços. Por outro lado, o valor da Opção de Troca de Produto é menos relevante, mas também pode atingir valores significativos com o incremento de sua volatilidade. Ao combinar as duas opções simultaneamente, foi verificado que as mesmas não são diretamente aditivas e que o efeito do incremento da correlação dos preços, ao contrário do que ocorre na Opção de Troca de Mercado, é inverso na Opção de Troca de Produto, ou seja, o derivativo aumenta de valor com uma maior correlação, apesar do valor total das opções integradas diminuir.