Tópico: Econofísica

[Dream]

Recentemente descobri conversando com alguns alunos mais avançados no curso de Física e descobri essa interessante área interdisciplinar:

[...]Ferramentas básicas de econofísica são métodos probabilísticos e estatísticos, muitas vezes retiradas de física estatística.

Modelos de física que foram aplicados na economia incluem a teoria cinética do gás (chamado os modelos cinéticos de câmbio dos mercados), os modelos de percolação, modelos caóticos desenvolvidos para estudar a parada cardíaca, e modelos com auto-organização criticidade, bem como outros modelos desenvolvido para a previsão de terremotos. Além disso, tem havido tentativas de usar a teoria matemática da teoria da complexidade e informação, desenvolvido por muitos cientistas, entre os quais estão Murray Gell-Mann e Claude E. Shannon, respectivamente.

Desde que os fenômenos econômicos são o resultado da interação entre os vários agentes heterogêneos, existe uma analogia com a mecânica estatística, onde muitas partículas interagem, mas deve ser tido em conta que as propriedades dos seres humanos e as partículas diferem significativamente.

Outro exemplo é a teoria matriz aleatória, que pode ser usado para identificar o ruído em matrizes de correlação financeiros. Tem sido demonstrado que esta técnica pode melhorar significativamente o desempenho das carteiras, por exemplo, no aplicada em otimização de carteiras. Assim, esta prática é comumente encontrada na prática de finanças quantitativas.

Há, no entanto, várias outras ferramentas da física que até agora têm sido utilizadas com sucesso misturado, como dinâmica de fluidos, mecânica clássica e da mecânica quântica (incluindo assim chamada economia clássica, economia e finanças quantum quantum), e a formulação caminho integral da mecânica estatística.

O conceito de índice de complexidade econômica, introduzida pelo economista de Harvard, Ricardo Hausmann e o físico do MIT, Cesar Hidalgo, tem sido desenvolvido no Observatório de Harvard - MIT de complexidade econômica, foi concebido como uma ferramenta de previsão para o crescimento econômico. De acordo com as estimativas de Hausmann e Hidalgo, o IPI é muito mais preciso na previsão de crescimento do PIB do que as medidas tradicionais de governança do Banco Mundial.

Há também analogias entre a teoria das finanças e teoria da difusão. Por exemplo, a equação de Black-Scholes de precificação de opções é uma equação de difusão advecção.[...]

Essa é uma descrição da Wikipédia que achei bem boa.
Tem um texto mais aprofundado aqui: http://cftc.cii.fc.ul.pt/PRISMA/capitulos/capitulo5/modulo8/topico1.php
E um texto por um Econofísico: http://www.nytimes.com/2005/12/11/magazine/11ideas1-15.html?_r=0


O que vocês acham da ideia de usar esses modelos Físicos para tentar lidar com economia?

[SnowRaptor]

Eu acho interessantíssimo. Tenho colegas que trabalham com isso e curtem muito.

[Dream]

Eu acho interessantíssimo. Tenho colegas que trabalham com isso e curtem muito.

Um dos meus veteranos do Curso de física vai ir pra essa área, parece bem legal, sem contar que nomes como "modelos cinéticos de câmbio dos mercados" são muito legais

[Buckaroo Banzai]

Enquanto não acharem que há uma espécie de misticismo matemático-físico-quântico na coisa, está ótimo. Porque tem coisas como achar que vão conseguir previsões meio excepcionais através de números primos, pi, Fibonacci. Fico pensando se quem tenta desenvolver isso realmente acredita na coisa ou é uma forma de marketing, "venha para a Vibratium/Quantum investum".

http://www.lhup.edu/~dsimanek/pseudo/fibonacc.htm

[SnowRaptor]

Porque tem coisas como achar que vão conseguir previsões meio excepcionais através de números primos, pi, Fibonacci.

Acho holário a galra usando números de Fibonacci pra decidir compra e venda de ações!

[Gigaview]

Na década de 80, Wall Street investiu muito nos "Rocket Scientists" legiões de engenheiros, físicos e matemáticos oriundos da NASA e demais indústrias da área aeroespacial que encolhiam devido ao corte de verbas dos programas. Foi dessa forma que entrei no mercado de capitais, como engenheiro com MBA, contratado para desenvolver metodologias inovadoras de análise fundamentalista e técnica de ações para um grande banco de investimentos. A abordagem era matemática com grande ênfase estatística, utilizei cadeias de Markov, corridas de sinais, lógica fuzzy, etc com bons resultados até que a eficiência informacional do mercado diluísse até apagar qualquer tipo de vantagem.

[Geotecton]

Na década de 80, Wall Street investiu muito nos "Rocket Scientists" legiões de engenheiros, físicos e matemáticos oriundos da NASA e demais indústrias da área aeroespacial que encolhiam devido ao corte de verbas dos programas. Foi dessa forma que entrei no mercado de capitais, como engenheiro com MBA, contratado para desenvolver metodologias inovadoras de análise fundamentalista e técnica de ações para um grande banco de investimentos. A abordagem era matemática com grande ênfase estatística, utilizei cadeias de Markov, corridas de sinais, lógica fuzzy, etc com bons resultados até que a eficiência informacional do mercado diluísse até apagar qualquer tipo de vantagem.

No seu entender, ainda há espaço para a aplicação de métodos de outras áreas do conhecimento no campo da Economia para se obter alguma vantagem competitiva?

[SnowRaptor]

com bons resultados até que a eficiência informacional do mercado diluísse até apagar qualquer tipo de vantagem.

Tipo isto: https://en.wikipedia.org/wiki/High-frequency_trading ?

[Gigaview]

Na década de 80, Wall Street investiu muito nos "Rocket Scientists" legiões de engenheiros, físicos e matemáticos oriundos da NASA e demais indústrias da área aeroespacial que encolhiam devido ao corte de verbas dos programas. Foi dessa forma que entrei no mercado de capitais, como engenheiro com MBA, contratado para desenvolver metodologias inovadoras de análise fundamentalista e técnica de ações para um grande banco de investimentos. A abordagem era matemática com grande ênfase estatística, utilizei cadeias de Markov, corridas de sinais, lógica fuzzy, etc com bons resultados até que a eficiência informacional do mercado diluísse até apagar qualquer tipo de vantagem.

No seu entender, ainda há espaço para a aplicação de métodos de outras áreas do conhecimento no campo da Economia para se obter alguma vantagem competitiva?

A vantagem pode vir da (1) previsão do preço futuro das cotações, (2) dagerência de portfólios, isto é, do saber comprar/vender ações que maximizam a relação retorno/risco de uma cesta de ações, (3) do uso eficiente de técnicas/sistemas de trading que determinam o melhor timing para se comprar/vender considerando um gerenciamento eficiente de caixa e do uso (4) eficiente da combinação de modalidades de investimento disponíveis no mercado de capitais e da atuação em multi-mercados.

O mercado de capitais está cada vez mais eficiente (http://pt.wikipedia.org/wiki/Hipótese_do_mercado_eficiente) e qualquer tipo de vantagem é rapidamente corrigida através da arbitragem (http://pt.wikipedia.org/wiki/Arbitragem_(economia)). Portanto, qualquer método ou sistema terá vantagens efêmeras, na medida em que mais cedo ou mais tarde todos terão acesso a esse conhecimento e o próprio mercado se encarregará de corrigir as distorções.

Portanto, quanto mais eficiente o mercado, mais próximo ele estará do Random Walk. Einstein se preocupou com o Movimento Browniano (http://pt.wikipedia.org/wiki/Movimento_browniano), talvez alguém consiga aplicar esse conhecimento ao Random Walk numa situação de eficiência de mercado. Acho improvável, mas como disse, irrelevante do ponto de vista de vantagens. Ainda assim, existem modelos de precificação como o de preço de opções de Back & Scholes (http://pt.wikipedia.org/wiki/Black-Scholes) muito usado no mercado, não da forma que parece óbvia (na ponta de compra ou venda) mas na avaliação de spreads de arbitragem que garantem taxas de financiamento (ex. compra no mercado a vista com venda no mercado futuro)

A Teoria Random Walk defende que não se pode olhar para os movimentos passados de uma acção, padrão ou tendência para prever os movimentos futuros do mercado. O mercado funciona de forma irracional, sendo os movimentos dos preços imprevisíveis, seguindo um "passeio aleatório", como assim definiu Maurice Kendall, o criador desta teoria.

A Teoria da Eficiência Perfeita do Mercado afirma quer é impossível contornar as tendências do mercado já que os preços reflectem todas as informações relevantes para os resultados futuros. Isto significa que a acção vai ser sempre transaccionada ao valor justo, fazendo com que seja impossível para os investidores comprarem acções desvalorizadas ou vender acções sobrevalorizadas para conseguir lucros significativos.

Quando se faz uma comparação lado a lado de ambas as teorias, uma coisa é evidente: ambas dizem que é impossível prever os movimentos de preço futuros que vão acontecer. A única diferença é que a teoria random walk afirma que não se pode olhar para os movimentos de preço passados para determinar o que vai acontecer no futuro. Já a hipótese de mercado eficiente afirma que todos os preços actuais reflectem as expectativas em relação aos resultados futuros, fazendo com que seja inútil tentar comprar acções com desconto significativo ou vendê-las com lucros incríveis. Basicamente, ambas as teorias dizem a mesmo coisa, com a diferença a recair sobre aquilo que usam para explicar.

- See more at: http://www.portal-gestao.com/item/2174-a-teoria-da-efici%C3%AAncia-perfeita-do-mercado-e-a-teoria-random-walk.html#sthash.W9NRrUrg.dpuf

Acho que a contribuição maior pode acontecer em (2), (3) e (4). A teoria da fronteira eficiente de Markowitz (http://pt.wikipedia.org/wiki/Teoria_moderna_do_portfólio) é um exemplo da solução matemática para a escolha do melhor portfófio. Talvez um físico possa relacionar Markowitz com o escoamento laminar de um fluído e tirar daí insights interessantes.

[Gigaview]

com bons resultados até que a eficiência informacional do mercado diluísse até apagar qualquer tipo de vantagem.

Tipo isto: https://en.wikipedia.org/wiki/High-frequency_trading ?

Isso.

[Pregador]

Já eu acho um saco e um grande erro a economia tomando conta de todos os ramos do conhecimento: direito, sociologia, psicologia, etc, e agora física. Na minha opinião existe uma obsessão contemporânea em explicar tudo segundo a ótica da economia, de um "economicicismo" exacerbado. É realmente a era do "homos economicus"...

[SnowRaptor]

Já eu acho um saco e um grande erro a economia tomando conta de todos os ramos do conhecimento: direito, sociologia, psicologia, etc, e agora física. Na minha opinião existe uma obsessão contemporânea em explicar tudo segundo a ótica da economia, de um "economicicismo" exacerbado. É realmente a era do "homos economicus"...

Não acho que a economia esteja tomando conta da Física. É o contrário: usar Física na economia.

[Pregador]

Já eu acho um saco e um grande erro a economia tomando conta de todos os ramos do conhecimento: direito, sociologia, psicologia, etc, e agora física. Na minha opinião existe uma obsessão contemporânea em explicar tudo segundo a ótica da economia, de um "economicicismo" exacerbado. É realmente a era do "homos economicus"...

Não acho que a economia esteja tomando conta da Física. É o contrário: usar Física na economia.

É o começo...

[Sergiomgbr]

Economia ao pé da letra e reducionisticamente, é um processo citerior mesmo à física. A existência como um regime de estímulos e respostas a estímulos urge economia como azeitamento na adeuqação do processo.

[Gigaview]

Já eu acho um saco e um grande erro a economia tomando conta de todos os ramos do conhecimento: direito, sociologia, psicologia, etc, e agora física. Na minha opinião existe uma obsessão contemporânea em explicar tudo segundo a ótica da economia, de um "economicicismo" exacerbado. É realmente a era do "homos economicus"...

Não acho que a economia esteja tomando conta da Física. É o contrário: usar Física na economia.

É o começo...

Acho que tem mais a ver com a Matemática do que com a Física. O uso da Física no Mercado de Capitais/Economia pressupõe uma analogia com fenômenos naturais, por outro lado, com a Matemática pode-se modelar qualquer coisa independentemente sem relação de analogia com qualquer fênomeno. Colocando assim, podemos até provocar pruridos em físicos dizendo que a Física é uma aplicação da Matemática, da mesma forma que a Engenharia é uma aplicação da Física.

Pronto, podem se coçar.

[Rocky Joe]

Se considerarmos física como a aplicação de modelos matemáticos na realidade, a econofísica seria física, assim como a estatística.

Se considerarmos que a física tem como tarefa dizer o que existe no mundo*, e por acaso a linguagem que ela usa para tal é matemática - então nem econofísica nem estatística são física.

Estou errado?

* Por exemplo, que partículas existem e qual seus respectivos movimentos/sua dinâmica.

[Dr. Manhattan]

Já eu acho um saco e um grande erro a economia tomando conta de todos os ramos do conhecimento: direito, sociologia, psicologia, etc, e agora física. Na minha opinião existe uma obsessão contemporânea em explicar tudo segundo a ótica da economia, de um "economicicismo" exacerbado. É realmente a era do "homos economicus"...

Não acho que a economia esteja tomando conta da Física. É o contrário: usar Física na economia.

É o começo...

Acho que tem mais a ver com a Matemática do que com a Física. O uso da Física no Mercado de Capitais/Economia pressupõe uma analogia com fenômenos naturais, por outro lado, com a Matemática pode-se modelar qualquer coisa independentemente sem relação de analogia com qualquer fênomeno. Colocando assim, podemos até provocar pruridos em físicos dizendo que a Física é uma aplicação da Matemática, da mesma forma que a Engenharia é uma aplicação da Física.

Pronto, podem se coçar.

Nada de coceira, por enquanto.

Essa história de se igualar Física com Matemática aplicada ignora um aspecto importante: a experimentacão. Tudo que se faz em Física Teórica seria pura masturbacão mental caso não tivesse relacão com o que se observa no laboratório.

Sobre a econofísica = matemática aplicada, o mesmo vale. E acho perda de tempo discutir se se trata de Física ou não (nessa linha de questionamento, até a Química poderia ser igualada à Física). O único problema que vejo em relacão à Economia (não só a econofísica) é que ela sempre, necessariamente, usa modelos matemáticos muito simplificados para lidar com sistemas extremamente complicados. Existe uma frase que ouvi anos atrás em uma palestra e que nunca esqueci: "os resultados de um modelo referem-se apenas ao modelo." Traduzindo: o mapa não é o território. Se eu fizer um modelo do consumo de calorias por uma vaca esférica, os meus resultados descrevem fielmente o consumo de calorias de uma vaca esférica, não uma vaca real. Parece que muitos economistas esquecem disso[1], o que já causou grandes estragos [2,3]



[1] Posso estar sendo injusto, pois não costumo conversar com economistas, mas é a impressão que tenho.
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Black%E2%80%93Scholes_model
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Long-Term_Capital_Management

[Rocky Joe]

Essa história de se igualar Física com Matemática aplicada ignora um aspecto importante: a experimentacão. Tudo que se faz em Física Teórica seria pura masturbacão mental caso não tivesse relacão com o que se observa no laboratório.

Mas estatística também tem "experimentos", não? E "previsão" - qual o resultado de uma eleição, por exemplo.

[Dr. Manhattan]

Essa história de se igualar Física com Matemática aplicada ignora um aspecto importante: a experimentacão. Tudo que se faz em Física Teórica seria pura masturbacão mental caso não tivesse relacão com o que se observa no laboratório.

Mas estatística também tem "experimentos", não? E "previsão" - qual o resultado de uma eleição, por exemplo.

Pois é. Essas fronteiras entre as áreas do conhecimento têm sempre um grande grau de arbitrariedade. No caso da Estatística, creio eu que a diferenća é que ele sempre é tratada explicitamente como uma ferramenta - ela não tenta explicar as causas ou motivacões dos agentes, apenas descrever seu comportamento coletivo. A Física Estatística, por outro lado, leva em conta esse aspecto (na forma de graus de liberdade, graus de liberdade "congelados" etc.) mas mesmo essa distinćão não é absoluta. Note, por exemplo, que tenho colegas que usaram as ferramentas da Estatística para tentar entender as correlacões nos votos das eleicões municipais.[1] Isso é Física? Como escrevi acima, essa é uma pergunta meio irrelevante.


[1] http://journals.aps.org/pre/abstract/10.1103/PhysRevE.60.1067

[Rocky Joe]

Dizer que uma pergunta é irrelevante é uma coisa tão de cientista.

Mas estamos na mesma página aqui!

[-Huxley-]

O que vocês acham da ideia de usar esses modelos Físicos para tentar lidar com economia?

Eles têm o mérito de lidar com um problemão que atormenta os economistas e outros cientistas sociais. Eu já expliquei aqui a razão pela qual os valores extremos nas variáveis socioeconômicas geram dor de cabeça para quem pretende domesticar o risco ou a incerteza:

../forum/topic=27601.225.html#msg880624

Todavia, o principal erro daqueles que usam técnicas da física estatística na economia e em outras ciências sociais é que eles comumente caem na armadilha de não diferenciarem entre os processos para frente e reversos:

Our problem is not that we donot know the future, we do not know much of the past either. […]

Consider the following thought experiment borrowed from my friends Aaron Brown and Paul Wilmott:

Operation 1 (the melting ice cube): Imagine an ice cube and consider how it may melt over the next two hours […]. Try to envision the shape of the resulting puddle.

Operation 2 (where did the water come from?): Consider a puddle of water on the floor. Now try to reconstruct in your mind’s eye the shape of the ice cube it may once have been. Note that the puddle may not have necessarily originated from an ice cube.

The second operation is harder. […]

The difference between these two processes resides in the following. If you have the right models […] you can predict with great precision how the ice cube willl melt – this is a specific engineering problem deviod of complexity […]. However, from the pool of water you can build infinite possible ice cubes, if there was in fact an ice cube there at all. The first direction, from the ice cube to the puddle, is called the forward process. The second dircetion, the backward process, is much, much more complicated. The forward process is generally used in physics and engineering; the backward process in nonrepeatable, nonexperimental historical approaches. (p. 196)

Fonte: https://books.google.com.br/books?id=GSBcQVd3MqYC&printsec=frontcover&hl=pt-BR&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false

Existe o problema do "Não atravesse um rio se ele tiver (em média) um metro e vinte de profundidade". Em tomada de decisão e gestão de risco, o que mais importa ao abraçar uma política é a pior hipótese. Pode parecer suficiente está certo em quase todas as vezes, com exceção de umas poucas vezes, ou uma única vez. E também pode parecer trivial está certo apenas uma ou pouquíssimas vezes. Mas isso é só ilusão, pois, em um histórico de numerosos acertos, todos os ganhos podem ser anulados se o evento único que você não previu for de altíssimo impacto e catastrófico. Ademais, estar constantemente errado em levar em conta a hipótese da ocorrência de um evento pode ser irrelevante se, mesmo em um futuro distante, um evento único de altíssimo impacto como você previu acontecer. Eis o inescapável problema de confiar no princípio da indução: você tende a acreditar na crença errônea de que ausência de evidência seja evidência de ausência.

Teorias dos fractais, leis de potências, etc. não transformam os valores extremos de eventos extremos em eventos previsíveis, mas reduzem significativamente o problema do Cisne Negro fazendo que tais eventos grandes sejam concebíveis.