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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36357
Tipo: | TCC |
Título: | Sistemas híbridos para previsão de volatilidade em investimentos: GARCH e MLP no mercado brasileiro |
Autor(es): | Lopes, Maria Eduarda Constantino |
Primeiro Orientador: | Duarte, Filipe Coelho de Lima |
Resumo: | Nas últimas décadas, o mercado de capitais brasileiro tem se caracterizado por alta participação de investidores pessoa física e por episódios recorrentes de alta volatilidade, ampliando a demanda por previsões mais precisas de risco de mercado. Para enfrentar desafios impostos por dinâmicas lineares e não lineares das séries financeiras, este trabalho propõe um modelo híbrido que integra o GARCH — capaz de capturar a heterocedasticidade condicional — com uma rede neural MLP, voltada a padrões não lineares. Utilizam-se dados diários dos índices Ibovespa (IBOV), Índice Brasil 100 (IBRX100), Índice Dividendos (DIVI), Índice de Sustentabilidade Empresarial (ISEE) e Índice Small Cap (SMLL), no período 2017–2023, com retornos logarítmicos e estimação de volatilidade condicional. A acurácia é avaliada por MSE, MAE e QLIKE. Os resultados mostram MSE ≈ 0 e que o GARCH mantém o menor MAE na maior parte dos índices (IBOV, IBRX100, ISEE e SMLL), enquanto o MLP reduz o MAE apenas no DIVI (~+3,09% vs. GARCH). Em QLIKE, o híbrido apresenta os menores valores em todos os índices, indicando melhor cobertura de picos; o MLP também melhora o QLIKE em quatro séries (com leve piora apenas no DIVI). Esses achados sugerem uso complementar: GARCH como âncora de calibração/escala e menor erro típico na maioria dos casos, com MLP/Híbrido para maior cobertura de picos e caudas (melhor QLIKE) e maior reatividade. No escopo deste estudo — séries univariadas de volatilidade — tal escolha é adequada à temática e aos objetivos. Limitações incluem o uso de uma única arquitetura de rede neural não linear (MLP) e a ausência de variáveis exógenas. Pesquisas futuras podem explorar modelos de combinação/aprendiz de combinação, seleção dinâmica de preditores e arquiteturas de deep learning (p.ex., LSTM, N-BEATS, Transformers), além de enriquecer o insumo com informações macro e de sentimento, visando ampliar robustez e aplicabilidade prática em ambientes de mercado dinâmicos. |
Abstract: | Over recent decades, Brazil’s capital market has seen growing retail participation and recurrent volatility episodes, heightening the demand for more accurate market-risk forecasts. To address linear and nonlinear dynamics in financial time series, this study proposes a hybrid model that integrates GARCH—which captures conditional heteroskedasticity—with an MLP neural network aimed at nonlinear patterns. We use daily data for Ibovespa (IBOV), Brazil 100 (IBRX100), Dividend Index (DIVI), Corporate Sustainability Index (ISEE), and Small Cap (SMLL) from 2017–2023, computing log returns and estimating conditional volatility. Accuracy is assessed via MSE, MAE, and QLIKE. Results show MSE ≈ 0 and that GARCH achieves the lowest MAE for most indices (IBOV, IBRX100, ISEE, SMLL), while MLP reduces MAE only for DIVI (~+3.09% vs. GARCH). For QLIKE, the hybrid model attains the lowest values across all indices, indicating better coverage of volatility spikes; MLP also improves QLIKE for four series (with a slight deterioration only for DIVI). These findings support a complementary use: GARCH as the scale-calibration anchor with lower typical error in most cases, and MLP/Hybrid for better tail and spike coverage (lower QLIKE) with higher responsiveness. Within the scope of univariate volatility series, this choice aligns with the study’s objectives. Limitations include using a single nonlinear neural network architecture (MLP) and no exogenous variables. Future work can explore model-combination learners, dynamic predictor selection, and complementary deep-learning architectures (e.g., LSTM, N- BEATS, Transformers), while enriching inputs with macro and sentiment information to enhance robustness and practical applicability in dynamic markets. |
Palavras-chave: | Volatilidade financeira Modelos híbridos Aprendizado de máquina Investimentos |
CNPq: | CNPQ::OUTROS::CIENCIAS ATUARIAIS |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Ciências Sociais Aplicadas |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/36357 |
Data do documento: | 29-Set-2025 |
Aparece nas coleções: | CCSA - TCC - Ciências Atuariais |
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