DCOBS: previsão da estrutura a termo de taxa de juros com B-Splines restritas, suavizadas e dinâmicas

The Nelson-Siegel framework published by Diebold and Li a decade ago created an important benchmark and originated several works in the literature of forecasting term structure of interest rates. For instance, the Arbitrage-Free Nelson-Siegel framework improved predictive performance by imposing no-arbitrage conditions to the Nelson-Siegel framework. However, these frameworks were built on the top of a parametric curve model that may lead to poor fitting for sensible term structure shapes affecting forecast results. We propose DCOBS with no-arbitrage restrictions to forecast the term structure. It is built on the top of the nonparametric constrained smoothing Bsplines yield curve model. This curve model has shown to be an optimum solution between financial integrity and respect to yield curve shapes. Even though this curve model may provide more volatile forward curves than parametric models, they are still more accurate than those from Nelson-Siegel frameworks. A software was developed with a complete implementation of yield curve fitting techniques discussed in this paper. DCOBS has been evaluated for ten years of brazilian government bond data and it has shown good consistence with stylized facts of yield curves. The results of DCOBS are promising, specially in short-term forecast, and has shown greater stability and lower root mean square errors than Arbitrage-Free Nelson-Siegel. O framework Nelson-Siegel publicado por Diebold e Li uma década atrás criou um importante benchmark e originou diversos trabalhos na literatura de previsão de estrutura a termo de taxas de juros. Por exemplo, o framework Nelson-Siegel Livre de Arbitragem melhorou a performance preditiva impondo condições de não-arbitragem ao framework Nelson-Siegel. No entanto, estes frameworks foram construídos em cima do modelo de curvas paramétricas. Em casos mais sensíveis de formas de curvas, este modelo tem um desempenho muito ruim, afetando o resultado da previsão. Nós propomos o DCOBS com restrições de não-arbitragem para prever a estrutura a termo. Ele é construído em cima do modelo de curva não-paramétrico com B-Splines restritas e suavizadas. Este modelo demonstrou ser uma solução ótima entre integridade financeira e respeito às formas de curvas de juros. Embora este modelo de curva possa resultar em curvas forwards mais voláteis que os modelos paramétricos, ele é ainda mais acurado que aqueles do framework Nelson-Siegel. Um software foi desenvolvido com uma implementação completa das técnicas de ajustes de curvas de juros discutidas nesta dissertação. DCOBS foi avaliado utilizando dez anos de dados de títulos públicos do governo brasileiro e demonstrou boa consistência com os fatos estilizados das curvas de juros. Os resultados do DCOBS são promissores, especialmente na previsão de curto prazo, e demonstrou maior estabilidade e menor erro quadrático médio que o modelo Nelson-Siegel Livre de Arbitragem.