Modelos preditivos da variância de mercados financeiros e análise de agrupamento das volatilidades

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: LEÓN, Rodrigo Cruz Orellana
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Departamento de Estatística e Informática
Brasil
UFRPE
Programa de Pós-Graduação em Biometria e Estatística Aplicada
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8151
Resumo: Os modelos de volatilidade ou modelos econométricos autorregressivos de heterocedasticidade condicional (ARCH), forneceram uma nova forma de compreender o tão estudado comportamento dos mercados financeiros através da premissa de que o retorno de um ativo não é correlacionado serialmente e que a variância condicional é uma função dos retornos passados ao quadrado. Neste trabalho, propõe-se a construção de modelos preditivos para a volatilidade dos retornos de 16 índices financeiros. Trata-se tanto de modelos puros da família ARCH, quanto de modelos compostos de média e variâncias condicional ARMA+ARCH. A metodologia geral utilizada é a de Box-Jenkins e de maneira específica, às propostas nos artigos seminais na construção de modelos ARCH e GARCH, artigos nos quais fundamenta-se o embasamento teórico deste trabalho. Mediante os modelos de volatilidade ajustados e a análise de agrupamento, consegue-se caracterizar o comportamento dos retornos logarítmicos dos preços diários de fechamento dos índices financeiros, cada um com 3861 observações no período de 11 de março de 1997 a 31 de outubro de 2016. Os índices financeiros modelados mediante modelos puros de variância condicional são: Brasil (BVSP), EUA (IXIC), EUA (DJI), Canadá (GSPTSE), China (HSI), China (SSE), França (FCHI), Suíça (SSMI), Alemanha (GDAX) e Áustria (ATX), sendo modelados pelo GARCH(1,1), exceto China (HSI) que é pelo GARCH(1,2). Os índices financeiros modelados mediante modelos compostos de média e variância condicional são: México (MXX), EUA (GSPC), Austrália (AORD), Malásia (KLSE), Japão (N225) e Bélgica (BFX), sendo ajustados pelos modelos ARMA(1,1)+EGARCH(2,3), ARMA(1,1)+EGARCH(2,2), ARMA(4,3)+EGARCH(2,2),ARMA(2,1)+EGARCH(4,4), ARMA(4,4)+EGARCH(2,2) e AR(1)+EGARCH(1,1), respectivamente. Todos os modelos ajustados, estão sob a suposição de que as inovações (resíduos) são provenientes de uma distribuição t de Student, pois resultaram ser de melhor ajuste que os modelos sob a suposição de que as inovações são provenientes de uma distribuição Gaussiana. Na análise de agrupamento, combinaram-se as medidas de distância “Euclidiana”, “Canberra” e “Manhattan” com o método de agrupamento “k-means”. A primeira combinação, aplicada aos retornos observados, agrupou os índices em relação à localização geográfica. A segunda, aplicada as previsões de retornos e variâncias, agrupou os índices em relação ao modelo ajustado e à proximidade da variância que apresentam, respectivamente. A última combinação aplicada às previsões da volatilidade, agrupou os índices em relação à proximidade do risco que apresentam. Como medida para o melhoramento desta modelagem, sugere-se o teste de outros modelos econométricos, assim como também outras funções de distribuição para as inovações.
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A metodologia geral utilizada é a de Box-Jenkins e de maneira específica, às propostas nos artigos seminais na construção de modelos ARCH e GARCH, artigos nos quais fundamenta-se o embasamento teórico deste trabalho. Mediante os modelos de volatilidade ajustados e a análise de agrupamento, consegue-se caracterizar o comportamento dos retornos logarítmicos dos preços diários de fechamento dos índices financeiros, cada um com 3861 observações no período de 11 de março de 1997 a 31 de outubro de 2016. Os índices financeiros modelados mediante modelos puros de variância condicional são: Brasil (BVSP), EUA (IXIC), EUA (DJI), Canadá (GSPTSE), China (HSI), China (SSE), França (FCHI), Suíça (SSMI), Alemanha (GDAX) e Áustria (ATX), sendo modelados pelo GARCH(1,1), exceto China (HSI) que é pelo GARCH(1,2). Os índices financeiros modelados mediante modelos compostos de média e variância condicional são: México (MXX), EUA (GSPC), Austrália (AORD), Malásia (KLSE), Japão (N225) e Bélgica (BFX), sendo ajustados pelos modelos ARMA(1,1)+EGARCH(2,3), ARMA(1,1)+EGARCH(2,2), ARMA(4,3)+EGARCH(2,2),ARMA(2,1)+EGARCH(4,4), ARMA(4,4)+EGARCH(2,2) e AR(1)+EGARCH(1,1), respectivamente. Todos os modelos ajustados, estão sob a suposição de que as inovações (resíduos) são provenientes de uma distribuição t de Student, pois resultaram ser de melhor ajuste que os modelos sob a suposição de que as inovações são provenientes de uma distribuição Gaussiana. Na análise de agrupamento, combinaram-se as medidas de distância “Euclidiana”, “Canberra” e “Manhattan” com o método de agrupamento “k-means”. A primeira combinação, aplicada aos retornos observados, agrupou os índices em relação à localização geográfica. A segunda, aplicada as previsões de retornos e variâncias, agrupou os índices em relação ao modelo ajustado e à proximidade da variância que apresentam, respectivamente. A última combinação aplicada às previsões da volatilidade, agrupou os índices em relação à proximidade do risco que apresentam. Como medida para o melhoramento desta modelagem, sugere-se o teste de outros modelos econométricos, assim como também outras funções de distribuição para as inovações.The volatility models or autoregressive econometric models of conditional heteroscedasticity (ARCH) that popped up from 1982, onwards have given a new way of understanding the much studied behavior of financial markets through the premise of that the return of an asset is not serially correlated and that variance conditional is a function of the returns passed squared. This paper proposes the construction of predictive models for the volatility of the returns of 16 representative financial indices. These are pure models of the ARCH family, as well as of composite models of mean and variances conditional ARMA + ARCH. The general methodology used is that of Box-Jenkins and, specifically, the proposals in the seminal articles in the construction of ARCH and GARCH models, articles on which the theoretical basis of this work is based. By means of the adjusted volatility models and the grouping analysis, we can characterize the behavior of the logarithmic returns of daily prices of financial indexes, each with 3861 observations in the period from March 11, 1997 to 31, 2016. The indices financial models modeled using pure models of conditional variance are: Brazil (BVSP), U.S (IXIC), U.S (DJI), Canada (GSPTSE), China (HSI), China (SSE), France (FCHI), Switzerland (SSMI), Germany (GDAX) e Austria (ATX), being modeled by GARCH (1,1), except China (HSI), which is GARCH (1,2). The financial indices modeled using conditional variance and averaged models are: Mexico (MXX), U.S (GSPC), Australia (AORD), Malaysia (KLSE), Japan (N225) and Belgium (BFX), being modeled by the ARMA(1,1)+EGARCH(2,3), ARMA(1,1)+EGARCH(2,2), ARMA(4,3)+EGARCH(2,2), ARMA(2,1)+EGARCH(4,4), ARMA(4,4)+EGARCH(2,2) and AR(1)+EGARCH(1,1), respectively. All of these adjusted models are assumed to be derived from a Student distribution, as they proved to be of better fit than models under the assumption that innovations are from a Gaussian distribution. In the clustering analysis, the "Euclidian", "Canberra" and "Manhattan" distance measures were combined with the "k-mean" grouping method. The first combination, applied to the observed returns, grouped the indices in relation to the geographical location. The second, applied the predictions of returns and variances, grouped the indices in relation to the model of adjusted variance and the proximity of the variance that they present, respectively. The last combination, applied to volatility forecasts, grouped the indices in relation to the proximity of the risk they present. As a measure for the improvement of this model, it is suggested the test of other econometric models, as well as other distribution functions for the innovations.Universidade Federal Rural de PernambucoDepartamento de Estatística e InformáticaBrasilUFRPEPrograma de Pós-Graduação em Biometria e Estatística AplicadaFERREIRA, Tiago Alessandro EspínolaSILVA, Antonio Samuel Alves daSILVA, Frank Sinatra Gomes daMATTOS NETO, Paulo Salgado Gomes deLIMA, Emerson Alexandre de OliveiraLEÓN, Rodrigo Cruz Orellana2019-07-25T15:42:15Z2019-02-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfLEÓN, Rodrigo Cruz Orellana. Modelos preditivos da variância de mercados financeiros e análise de agrupamento das volatilidades. 2019. 177 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Biometria e Estatística Aplicada) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8151porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPEinstname:Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)instacron:UFRPE2019-07-25T15:42:15Zoai:tede2:tede2/8151Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede/PUBhttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/oai/requestbdtd@ufrpe.br ||bdtd@ufrpe.bropendoar:2019-07-25T15:42:15Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE - Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)false
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