Prof. Dr. Julio Fernando Costa Santos
1º Semestre de 2020 (Atualizado: 2020-07-14)
Seminários Virtuais - IERI UFU - 2020
É a forma de investimento em renda fixa mais conhecida e difundida na sociedade brasileira.
Sua criação data do período em que D.Pedro II (1861) instituiu e regulou a Caixa Econômica Federal (CEF)
Risco: Cobertura de até R$250.000,00 por CPF no FGC.
Rendimento Nominal da Caderneta de Poupança e seus Indexadores
Acumulação em 12 meses: \([\prod_{t=1}^{t-11}(1+i_t)]-1\)
onde \(\prod\) é o produtório entre os períodos \(t=1\) e \(t-11\), \(i_t\) é o rendimento nominal mensal da aplicação.
Rendimento Real (ex post) da Caderneta de Poupança e seus Indexadores.
Para deflacionar, utilizamos a equação de Fisher nos dados mensais: \(r_t=[(1+i_t)/(1+\pi_t)]-1\) e acumulamos em 12 meses.
O Certificado de Depósito Bancário (CDB) são títulos emitidos pelos bancos como forma de captação de recursos com o objetivo de financiar suas atividades. Em outras palavras, é um empréstimo do investidor ao banco.
Pode ser remunerado da seguinte forma:
Pós-Fixado. Um valor % do CDI (ex.: 110% do CDI)
Prefixado. Taxa conhecida na aplicação. (ex.: 5% a.a.)
Híbrido . Taxa pré-fixada + correção por um Índice de Preços (ex.: IGP-M, IPCA).
Garantias: Possibilidade de FGC (dependendo do Banco Emissor).
Emissor: Banco. Liquidez restrita no mercado secundário.
Tributação: - IOF regressivo nos primeiros 30 dias (indo de 100% a 0%). - IR para pessoa física no rendimento:
| Alíquotas | Prazos |
|---|---|
| 22,5% | 180d |
| 20,0% | 181d a 360d |
| 17,5% | 361 a 720d |
| 15,0% | +721d |
\(\neq\) entre os dois: o CDB pode transferir e RDB não.
A Letra de Crédito do Agronegócio (LCA) é um título de crédito nominativo, de livre negociação, representativo de promessa de pagamento em dinheiro emitido com base em lastro de recebíveis originados de negócios entre produtores rurais, ou suas cooperativas, e terceiros, inclusive financiamentos ou empréstimos relacionados com a produção, comercialização, beneficiamento ou industrialização de produtos ou insumos agropecuários ou de máquinas e implementos utilizados na produção agropecuária.
A Letra de Crédito Imobiliário (LCI) é similar, só que o crédito é concedido no setor imobiliário.
Em outras palavras, a LCA (ou LCI) pode ser entendida como um empréstimo que o investidor faz a uma instituição financeira pública ou privada – que fomenta o agronegócio (ou ramo imobiliário) – e, para tanto, recebe uma remuneração, que pode ser: a) um percentual do CDI; b) uma taxa prefixada ou; c) inflação mais juros prefixados.
Emissor: Financeiras (geralmente bancos).
Riscos: Pode ser garantido pelo FGC.
IR: Isento
O Certificado de Recebíveis do Agronegócio (CRA) e Imobiliários (CRI) são títulos vinculados a direitos creditórios originários de negócios realizados por produtores rurais, cooperativas (e imóveis, no caso de CRI).
Pode ser remunerado da seguinte forma: % do CDI, CDI + Spread, Índice de Preços (ex.: IGP-M, IPCA) ou prefixado.
Garantias: Possibilidade de alienação da terra/propriedade e penhora da produção; Não coberto pelo FGC.
Emissor: Companhias Securitizadoras.
Tributação: Isenção de IR e IOF para pessoa física no rendimento; ganhos de capital auferidos na alienação ou cessão dos ativos são isentos de IR para Pessoa Física (Instrução 1585); Liquidez restrita no mercado secundário; Destinado exclusivamente a investidores qualificados e profissionais;
Os títulos podem ser:
A taxa média diária do CDI de um dia é utilizada como referencial para o custo do dinheiro (juros). A Taxa CDI mais amplamente adotada no mercado é a DI-Over, publicada pela CETIP. Ela é calculada como a média das operações transacionadas num único dia, desconsiderando as operações dentro de um mesmo grupo financeiro. Portanto, essa é a nossa referência de taxa curta no mercado de títulos privados.
A taxa Selic Over é a taxa obtida através da média ponderada de todas as transações diárias e interbancárias que são realizadas sob o lastro de títulos públicos. Ela é a taxa básica de juros utilizada no mercado interbancário para financiamento de operações com duração diária, lastreadas em títulos públicos federais. Portanto, essa é a nossa referência de taxa curta no mercado de títulos públicos.
Há diferença significativa entre elas?
| Dependent variable: | |||
| CDI | Poupanca | Selic | |
| (1) | (2) | (3) | |
| Selic | 0.989*** | ||
| (0.001) | |||
| IPCA | 0.113*** | 0.303*** | |
| (0.022) | (0.056) | ||
| Constant | 0.073*** | 0.005*** | 0.009*** |
| (0.017) | (0.0001) | (0.0004) | |
| Observations | 271 | 246 | 246 |
| R2 | 1.000 | 0.095 | 0.107 |
| Adjusted R2 | 1.000 | 0.091 | 0.103 |
| Residual Std. Error | 0.119 (df = 269) | 0.001 (df = 244) | 0.003 (df = 244) |
| F Statistic | 859,433.000*** (df = 1; 269) | 25.514*** (df = 1; 244) | 29.120*** (df = 1; 244) |
| Note: | p<0.1; p<0.05; p<0.01 | ||
A resposta, evidentemente, não é simples e direta. Depende sempre das expectativas futuras.
Quando compramos títulos pré-fixados, esses quando negociados em mercado sencundário, possuem o efeito da remarcação a mercado.
Para entender melhor o conceito, vamos resgatar ideias da matemática financeira:
Valor Presente Líquido (VPL): Método de calcular o valor presente de fluxos que ocorrem ao longo do tempo. Sua fórmula é dada por: \[VPL=\sum_{t=0}^n \frac{FC_t}{(1+i)^t}=-I_0+\frac{FC_1}{(1+i)}+\frac{FC_2}{(1+i)^2}+\cdots+\frac{FC_n}{(1+i)^n} \] Taxa Interna de Retorno (TIR): É a taxa que zera a soma dos fluxos de caixa fornecidos ao longo do tempo. No seu cálculo, por definição, o \(VPL=0\). Portanto, tendo como referência a equação anterior, temos: \[I_0=\sum_{t=1}^n \frac{FC_t}{(1+i)^t}\]
Dessa forma, imagine que tenhamos os seguintes fluxos para um dado investimento:
| Ano | Pagamento | Recebimento | Taxa de Desconto | \(FC_t\) | \((1+i)^t\) | \(FC_t/(1+i)^t\) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| \(0\) | \(800\) | - | 0.05 (5% a.a.) | \(-800\) | \((1,05)^0\)=1,0000 | \(-800,00\) |
| \(1\) | - | \(100\) | 0.05 (5% a.a.) | \(+100\) | \((1,05)^1\)=1,0500 | \(95,24\) |
| \(2\) | - | \(400\) | 0.05 (5% a.a.) | \(+400\) | \((1,05)^2\)=1,1025 | \(362,81\) |
| \(3\) | - | - | 0.05 (5% a.a.) | - | \((1,05)^3\)=1,1576 | \(0\) |
| \(4\) | - | \(200\) | 0.05 (5% a.a.) | \(+200\) | \((1,05)^4\)=1,2155 | \(164,54\) |
| \(5\) | - | \(400\) | 0.05 (5% a.a.) | \(+400\) | \((1,05)^5\)=1,2763 | \(313,41\) |
| \(6\) | - | \(300\) | 0.05 (5% a.a.) | \(+300\) | \((1,05)^6\)=1,3401 | \(223,86\) |
Dessa forma, o VPL sendo \(\sum_{t=0}^{n} FC_t/(1+i)^t=359,86\).
Podemos representar o cálculo do VPL dos fluxos acima como uma função da taxa de desconto, na forma: \(VPL=f(i)\)
Sendo o título composto pelo seu valor de Face e pagamentos periódicos (anuais) de Cupom, seu valor justo é dado pela seguinte equação:
\[P_t = \sum_{t=1}^T\frac{C_i}{(1+i)^t}+\frac{F}{(1+i)^T}\] onde: \(C_i\) é o cupom, \(i\) é a taxa de juros (de desconto ou YTM), \(t\) são os períodos de pagamento, \(T\) é o vencimento do título.
Títulos Públicos para investir em 07/07/2020.
Título Pré-fixado. Na compra já se sabe o valor monetário e a taxa nominal recebidos no vencimento.
Possui um fluxo de pagamento simples, isto é, no vencimento você recebe uma quantia já determinada (Valor de Face do Título).
Através da diferença entre o valor aplicado e o valor do vencimento que se calcula a rentabilidade e a TIR do título.
Caso o título seja vendido antecipadamente (antes da sua Maturidade), o Tesouro Nacional pagará o seu valor de mercado, de modo que a rentabilidade poderá ser diferente da que fora pactuada na data da compora, dependendo do preço do título no momento da venda. Logo, há possibilidade de perdas no resgate antecipado!
A rentabilidade pactuada na compra só é “certa” se a operação for liquidada no vencimento do título.
Possui fluxo de pagamento em várias datas, isto é, a cada semestre você recebe um Cupom e no vencimento você recebe o Valor de Face.
Assim como na LTN, caso o título seja vendido antecipadamente para o Tesouro Nacional, esse pagará o seu valor de mercado, de modo que a rentabilidade poderá ser maior ou menor do que a contratada na data da compra, dependendo do preço do título no momento da venda. Isso possibilita inclusive perdas!
De maneira similar à LTN, a rentabilidade definida na compra só é “certa” se a operação for liquidada no vencimento do título. Cuidado com prazos longos!
Títulos com cupom são menos sensíveis a variação da taxa de juros, \(\Delta Selic\), quando comparados à títulos de iguais características (data de liquidação, vencimento, etc) sem cupom.
O cálculo da sua rentabilidade é através da TIR do título que pode ser apresentado da seguinte maneira:
\[P_t=\sum_{i=1}^n \frac{C_i}{(1+r)^{DU_i/252}}+\frac{F}{(1+r)^{DU_i/252}}\]
Onde \(P_t\) é o preço do título, \(C_i\) é o cupom pago no período \(i\), \(DU_i\) são os dias úteis no pagamento do fluxo \(i\), \(F\) é o valor de Face do título e \(r\) é a TIR.
Utilizando \(i_{12}=0,1\to i_6=0,0488\). Sendo o valor de Face \(1000,00\), o cupom é: \(C_i=\alpha.F=0.0488\times1000=48,80\).
O Tesouro Selic (LFT) é um título pós‐fixado, cuja rentabilidade segue a variação da taxa SELIC. Sua remuneração é dada pela variação da taxa SELIC diária registrada entre a data de liquidação da compra e a data de vencimento do título, acrescida, se houver, de ágio ou deságio no momento da compra.
O Tesouro Selic (LFT) possui fluxo de pagamento simples, ou seja, o investidor faz a compra e recebe o rendimento apenas uma vez, na data de vencimento do título, junto com o valor do principal.
Aqui não fazemos uso do termo Valor de Face e sim (principal+ juros), porque ex-ante o VF não pode ser definido.
Para entender como o ágio/deságio afeta a rentabilidade do Tesouro Selic (LFT), primeiro é necessário compreender como é feita a precificação do título.
Para precificar o Tesouro Selic (LFT), ou seja, calcular a quanto este título deve ser vendido, o Tesouro Nacional estabeleceu que uma unidade do Tesouro Selic (LFT), o que equivale a R$ 1.000,00 em 1° de julho de 2000, (chamada de data‐base). A partir de então, este valor é atualizado pela variação da taxa SELIC diária no dia em que a precificação do título é feita.
Ao valor encontrado, definido como Valor Nominal Atualizado (VNA), existe a possibilidade de se aplicar uma taxa de ágio ou deságio, de acordo com a demanda pelo Tesouro Selic (LFT) no momento, sendo, então, obtido o preço do título para venda.
Cálculo da Rentabilidade:
1º Passo: Fator acumulado da Selic entre as datas: https://www.bcb.gov.br/htms/selic/selicacumul.asp
2º Passo: Calcular o valor de resgate utilizando a seguinte fórmula:
\[Valor de Resgate=VNA na Liquidação \times Fator Selic\]
Título Híbrido (Pré-fixado na Taxa e Pós-Fixado em Preços).
A Nota do Tesouro Nacional-Série B (NTN-B) é um título pós-fixado, cuja rentabilidade é composta por uma taxa anual pactuada no momento da compra mais a variação do IPCA, índice de inflação oficial do governo brasileiro, calculado pelo IBGE.
Possui fluxos periódicos de pagamento ao investidor (cupom semestral de juros), a uma taxa de 6% a.a., pagos semestralmente.
A rentabilidade é dada pela taxa anual de juros mais a variação do indexador até o vencimento.
É um título escritural, nominativo e negociável. Na data de vencimento do título ocorre o resgate do principal investido, corrigido tanto pela taxa pactuada no momento da compra quanto pela variação do IPCA no período.
Sua rentabilidade é dada pela taxa anual de juros, que determina sua cotação, mais a variação do indexador até o vencimento, que altera o valor de seu VNA (Valor Nominal Atualizado). Além disso, semestralmente são pagos os cupons de juros, com ajuste no primeiro período de fluência, quando couber.
O primeiro cupom a ser pago contemplará a taxa integral definida para seis meses, independente da data de liquidação da compra.
Ainda em relação ao seu VNA, sua data-base é 15/07/2000, quando seu valor, por definição, foi estabelecido em R$ 1.000,00. Desde então, mensalmente tal valor é atualizado pela variação mensal do IPCA, divulgada entre os dias 10 e 15 de cada mês pelo IBGE.
Metodologia de Cálculo do Preço: \[Preço=VNA^{proj}\times Cotação\]
O VNA deve ser o projetado para o dia da liquidação da compra, dado que o indexador ao qual o papel está vinculado somente é conhecido ex post, sendo necessário, desta forma, fazer sua projeção, da seguinte forma: \[VNA^{proj}=VNA\times (1+IPCA)^x \] onde: \(x\) é a razão entre o número de dias corridos entre a data de liquidação e o dia 15 do mês em questão e o número de dias corridos entre o dia 15 do mês seguinte e o dia 15 do mês em questão.
Parte-se do VNA calculado com dados até o mês anterior ao da liquidação da operação. \[VNA=R$1.000,00 \times Fator\Delta IPCA\] [15/07/00 e dia 15 do mês anterior]
** Dados em: http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/indicadores/precos/inpc_ipca/defaulttab.shtm
Agora nos resta falar do fator cotação. Esse reflete o ágio/deságio do título. Sua fórmula de cálculo é dada por: \[Cotacao=\left[ \frac{(1+Cupom)^{0,5}-1}{(1+TIR)^{DU_1/252}}\right]+\left[ \frac{(1+Cupom)^{0,5}-1}{(1+TIR)^{DU_1/252}}\right]+...+\left[ \frac{(1+Cupom)^{0,5}-1}{(1+TIR)^{DU_n/252}}\right]+\left[ \frac{1}{(1+TIR)^{DU_n/252}}\right] \]
As informações sobre a taxa de cupom, a TIR e os DU com os fluxos de pagamento, são conhecidos no momento da compra.
O cálculo do cupom sempre é feito semestralizando a taxa anual e aplicando sobre o valor do VNA.
Parte 2 - Instrumentos de Análise de Títulos de Renda Fixa
Detalhes Adicionais:
Vimos que o preço corrente do título pré-fixado é dado por: \[P_{t}=\sum_{t=1}^{T}\frac{\alpha.F}{(1+r)^{t}}+\frac{F}{(1+r)^{T}}\]
Iremos simplificar essa equação removendo os somatórios. Veja que podemos definir \(g\) através da seguinte série:
\[g=\sum_{t=k}^{T}q^{t}=q^k+q^{k+1}+q^{k+2}+\ldots+q^{T}\] Repare que podemos multiplicar \(g\) por \(q\) e obtermos: \[g.q=\sum_{t=k}^{T}q^{t}.q=q^{k+1}+q^{k+2}+\ldots+q^{T+1}=\sum_{t=k+1}^{T+1}q^{t}\]
Subtraindo a terceira equação anterior da segunda, obtemos: \[g-g.q=\sum_{t=k}^{T}q^{t}-\sum_{t=k+1}^{T+1}q^{t}\]
Que pode ser simplificada em: \[(1-q).g=q^k-q^{T+1}\]
Ou ainda reorganizando os temos: \[\sum_{t=k}^{T}q^{t}=g=\frac{q^k-q^{T+1}}{1-q}\]
Voltando a equação do Preço de Título, temos que: \[P_{t}=\alpha.F.\sum_{t=1}^{T}\frac{1}{(1+r)^{t}}+\frac{F}{(1+r)^{T}}\]
Definindo \(q=1/(1+r)\) e substituindo na equação anterior, temos:
\[P_{t}=\alpha.F.\sum_{t=1}^{T}q^t+\frac{F}{(1+r)^{T}}\]
Substituindo pela expressão obtida: \[P_{t}=\alpha.F.\frac{q^k-q^{T+1}}{1-q}+\frac{F}{(1+r)^{T}}\]
Trazendo de volta o termo \(q=1/(1+r)\) para dentro da equação de \(g\), temos: \[g=\frac{q^k-q^{T+1}}{1-q}=\frac{\frac{1}{(1+r)}-\frac{1}{(1+r)^{T+1}}}{1-\frac{1}{(1+r)}}=\frac{(1+r)^T-1}{(1+r)^{T+1}}.\frac{(1+r)}{r}=\left[1-\frac{1}{(1+r)^{T}}\right]\]
Substituindo na equação do preço, obtemos: \[P_t=\frac{\alpha.F}{r}.\left[1-\frac{1}{(1+r)^T} \right]+\frac{F}{(1+r)^T}\] - Curva Preço-Yield
Dada a expressão anterior, como o preço do título reage a variações na taxa de juros?
Matematicamente, temos que:
\[\frac{\partial P_t}{\partial i}=-\left[T.F+\frac{F.\alpha.T}{i} \right].(1+i)^{-T-1}-\frac{F.\alpha}{i^2}.\left[1-(1+i)^{-T} \right] \] Como \(T,F,\alpha,i>0\), a derivada necessariamente é negativa.
Em outras palavras, aumento na taxa de juros de mercado leva a queda no preço corrente do título pré-fixado. Essa constatação nos aponta a relação chamada Curva Preço-Yield
Detalhes de construção das curvas: \(\small F=1000,T=10,r\in[0,1],\alpha=0;0.1\)
Detalhes de construção das curvas: \(\small F=1000,T=10,r\in[0,1],\alpha=0;0.1\)
Como podemos perceber, aumento na taxa básica de juros (Selic) gera queda no preço justo do título, enquanto quedas na taxa geram o seu aumento de valor. Ao fim, isso proporciona ganhos e perdas de capital no período entre o carregamento e o vencimento do título.
Em períodos em que se espera queda na taxa de juros futura, a compra de títulos pré-fixados faz com que período a frente você tenha ganho de capital devido ao aumento do preço.
Em períodos em que se espera aumento na taxa de juros futura, a compra de títulos pós-fixados faz com que período a frente você tenha esteja com ganhos de rentabilidade indexados ao movimento da taxa.
Além disso, para quem deseja operar taxa futura, há o chamado mercado de DI futuro via BMF, no qual pode-se operar compra, venda e proteger uma carteira de renda fixa atavés de procedimentos de imunização.
Caso 1: Quando \(\alpha=r\) (título ao par). Nesse caso, temos que o preço do título é igual ao valor de Face, independentemente do prazo. Veja que ao utilizar (2.8) temos que:
\[\begin{array}{c} P_{t}=\frac{r.F}{r}.\left[1-\frac{1}{(1+r)^{T}}\right]+\frac{F}{(1+r)^{T}}\\ \Downarrow\\ P_{t}=F.\left[1-\frac{1}{(1+r)^{T}}+\frac{1}{(1+r)^{T}}\right]=F \end{array}\]
Caso 2: Se \(r\approx0\) (a taxa de juros é próxima de zero) e \(\alpha=0\), temos que o preço do título converge para o seu valor de face, veja:
\[\lim_{r\to0}P_{t}=+\frac{F}{(1+0)^{T}}=F\]
Aplicando o limite lateral com \(r\to0^+\), temos:
\[\lim_{r\to0^+}P_{t}=\frac{\alpha.F}{0^+}+\frac{F}{(1+0^+)^{T}}=+\infty\] Todavia, quando a taxa de juros se torna zero, o preço do título se torna indeterminado (caso o título possua cupom).
Podemos resumir as seguintes relações:
• Se \(r>\alpha\), o título é vendido com desconto.
• Se \(r=\alpha\), o título é vendido ao par (preço = valor de face).
• Se \(r<\alpha\), o título é vendido com prêmio.
Essas definições são importantes para o entendimento do processo de convergência do título para a Maturidade, uma vez que lá todos os títulos valem o valor de Face.
• Se o título é negociado com desconto, ceteris paribus, a convergência para a maturidade se dará com no preço.
• Se o título é negociado ao par, ceteris paribus, a convergência para a maturidade se dará sem mudança no preço.
• Se o título é negociado hoje com prêmio, a convergência para a maturidade se dará com queda no preço.
Duration é uma medida em unidade de tempo que define o tempo médio para o recebimento dos fluxos de pagamento do investimento realizado.
Seu cálculo é uma razão da dos fluxos multiplicados pelo tempo, sobre o preço do título.
A sua importância ganhará mais destaque quando falarmos da modified duration e da elasticidade preço-yield.
Veremos que quanto maior o duration de um título, maior é o risco de variação do seu preço devido a marcação a mercado.
\[D=\frac{\sum_{t=1}^{T}\frac{t.C}{\left(1+i\right)^{t}}+T.\frac{F}{\left(1+i\right)^{T}}}{P_t}\]
Onde \(D\) é o valor da duration, \(P_t\) é o valor do título, \(F\) é o valor de face do título, \(C\) o cupom recebido no período \(t\), \(T\) é o periodo final, \(i\) é a taxa de juros (yield to maturity).
Exemplo. Considere um título com valor de Face seja R$1000,00, taxa de cupom de 7% e 3 anos para a maturidade. Assuma que a obrigação pague cupom anualmente e está a ser descontada a uma taxa (yield) de 8%. O valor da obrigação é:
\[P_{t}=\frac{70}{(1,08)^{1}}+\frac{70}{(1,08)^{2}}+\frac{1.070}{(1,08)^{3}}=64,81+60,01+849,40=974,23\]
Sabendo o preço, podemos calcular a duration:
\[D=\frac{\sum_{t=1}^{T}\frac{t.C}{\left(1+r\right)^{t}}+T.\frac{F}{\left(1+r\right)^{T}}}{P}=\frac{(64,81\times1)+(60,01\times2)+(849,40\times3)}{974,23}=2,8053\ (anos)\]
O termo modified duration representa uma medida útil que nos fornece uma ideia do quanto varia o preço de um título após uma variação da taxa de juros. A sua expressão matemática é dada por:
\[MD\equiv\frac{\partial P}{\partial r}.\frac{1}{P}\equiv-\frac{1}{(1+r)}.D\]
onde \(MD\) é a modified duration, \(D\) é a duration e \(r\) é a taxa de juros no ponto inicial.
Demonstração. A equação do preço do título é dada por: \[P_{t}=\sum_{t=1}^{T}\frac{\alpha.F}{(1+r)^{t}}+\frac{F}{(1+r)^{T}}=\alpha.F.\sum_{t=1}^{T}(1+r)^{-t}+F.(1+r)^{-T}\]
Logo, sua derivada é:
\[\frac{\partial P_{t}}{\partial r}=-t.\alpha.F.\sum_{t=1}^{T}(1+r)^{-t-1}-T.F.(1+r)^{-T-1}\]
Que pode ser simplificada em:
\[\frac{\partial P_{t}}{\partial r}=-\frac{1}{1+r}\left[\underset{\equiv D.P_{t}}{\underbrace{\sum_{t=1}^{T}t.\frac{\alpha.F}{(1+r)^{t}}+T.\frac{F}{(1+r)^{T}}}}\right]\]
Que passando o \(P_t\) para o lado esquerdo, temos:
\[\frac{\partial P_{t}}{\partial r}.\frac{1}{P_{t}}=MD=-\frac{1}{1+r}.D\]
Podemos expor a relação entre a modified duration e elasticidade preço-juros de um título da seguinte forma:
Necessitamos relembrar do cálculo básico a forma da expansão de Taylor de 2ª ordem:
\[f(x)=f(a)+f'(a).\left(x-a\right)+f''(a).\frac{\left(x-a\right)^{2}}{2}+O\]
onde \(f(x)\) é a função tendo \(x\) como variável explicativa; \(f(a)\) é o cálculo da função no ponto \(a\) (origem); \(f'(a)\) é a derivada calculada no ponto \(a\); \(f''(a)\) é a derivada segunda calculada no ponto \(a\); \(O\) é o erro de aproximação linear.
A ideia em apresentar a expansão de Taylor é mostrar que esse é uma ferramenta que nos permite utilizar a curva preço-yield para relacionar o efeito que há na função preço após variarmos ao redor de um determinado ponto.
Em termos intuitivos, a equação acima nos informa que uma função qualquer diferenciavel pode ser calculada no ponto x através do valor dessa mesma função no seu ponto a (origem) mais os termos a direita que calculam a variação até o ponto desejado.
Dito isso, podemos então representar o nosso problema via expansão de Taylor da seguinte forma:
\[P\left(r+\Delta r\right)=P(r)+\frac{\partial P}{\partial r}.\Delta r+\frac{1}{2}.\frac{\partial^{2}P}{\partial r^{2}}.\Delta r^{2}+O\]
onde \(P\) é o preço do título, \(r\) é a taxa de juros na origem, \(\Delta r\) é a variação de juros, \(O\) é o erro de aproximação linear.
Dividindo ambos os lados de (4.4) por \(P(r)\) e suponto que o erro de aproximação, \(O\), seja próximo de zero, temos:
\[\frac{P\left(r+\Delta r\right)}{P(r)}\approx\frac{P(r)}{P(r)}+\frac{1}{P(r)}.\frac{\partial P}{\partial r}.\Delta r+\frac{1}{P(r)}.\frac{1}{2}.\frac{\partial^{2}P}{\partial r^{2}}.\Delta r^{2}\]
A equação anterior pode ser simplificada para:
\[\frac{\Delta P}{P}\approx\frac{1}{P(r)}.\frac{\partial P}{\partial r}.\Delta r+\frac{1}{2}.\frac{1}{P(r)}.\frac{\partial^{2}P}{\partial r^{2}}.\Delta r^{2}\]
Sabemos que \(MD\equiv-\frac{1}{P}.\frac{\partial P}{\partial r}\). O termo \(\frac{1}{P(r)}.\frac{\partial^{2}P}{\partial r^{2}}\) é chamado convexidade. Logo temos que:
\[\frac{\Delta P}{P}\approx-MD.\Delta r+\frac{1}{2}.Conv.\Delta r^{2}\]
Analiticamente, qual o efeito do aumento da maturidade sobre o Preço, MD, Convexidade e Elasticidade Preço-YTM? Há um limite para os efeitos?
\[P_t=\frac{\alpha.F}{r}.\left[1-\frac{1}{(1+r)^T}\right]+\frac{F}{(1+r)^T}\]
\[\lim_{T\to\infty}P_t=\frac{\alpha.F}{r}\]
\[MD=\frac{1}{P}.\left[ \frac{\alpha.F}{r^2}.\left(1-\frac{1}{(1+r)^T} \right)-\frac{T}{(1+r)^{T+1}}.\left(F-\frac{\alpha.F}{r} \right) \right] \]
\[\lim_{T\to\infty}MD=\frac{1}{(\alpha.F)/r}.\left[ \frac{\alpha.F}{r^2} \right]=\frac{1}{r}\]
\[Conv=\frac{1}{P}.\left\{ \frac{1}{\left(1+r\right)^{2}}.\left[\frac{\left(T+1\right).T}{\left(1+r\right)^{T}}.\left(F-\frac{\alpha.F}{r}\right)-2.\alpha.\frac{F}{\left(1+r\right)^{(T-2)}}.\left(\frac{1}{r^{3}}+\frac{T}{\left(1+r\right).r^{2}}\right)\right]+\frac{2.\alpha.F}{r^{3}}\right\}\]
\[\lim_{T\to\infty}Conv=\frac{1}{P}.\left[\frac{1}{\left(1+r\right)^{2}}+\frac{2.\alpha.F}{r^{3}}\right]=\frac{1}{\alpha.F.\left(\frac{1}{r}+2+r\right)}+\frac{2}{r^{2}}\]
A variação no preço de um título de renda fixa pode ser separado nos distintos componentes que dão a sua dinâmica. De modo intuitivo, temos que:
\[r^{T\acute{\imath}tulo}=\frac{\Delta P(\Delta r)}{P(r)}+r_{c}+\frac{\Delta P(\Delta t)}{P(t)}\]
O retorno no título é dado pela soma dos efeitos - variação no preço, dada a variação na taxa de juros; - o efeito pagamento de cupons durante o tempo e; - o efeito da passagem ao longo do tempo.
Para o primeiro elemento, sabemos que podemos obter através de: \[\frac{\Delta P(\Delta r)}{P(r)}=-MD.\Delta r+0.5.Conv.\Delta r^{2}\], conforme apresentado na equação 5.7.
Para o segundo elemento, sabemos que o retorno oriundo do recebimento de Cupons é dado por \(C/P\). Como a cada ano, haverá o pagamento de um único cupom, temos que o retorno desse efeito é dado por:
\[r_{c}=\frac{\alpha.F}{P}.\Delta t\]
Para o terceiro elemento, temos que:
\[\small \frac{P_{t+1}-P_{t}}{P_{t}}=\frac{1}{P_{t}}.\left\{ \frac{\alpha.F}{r}.\left[1-\frac{1}{(1+r)^{T-1}}\right]+\frac{F}{(1+r)^{T-1}}-\frac{\alpha.F}{r}.\left[1-\frac{1}{(1+r)^{T}}\right]-\frac{F}{(1+r)^{T}}\right\} \]
\[\small =\frac{1}{P_{t}}.\left\{ \frac{\alpha.F}{r}.\left[\frac{1}{(1+r)^{T}}-\frac{\left(1+r\right)}{(1+r)^{T}}\right]+\frac{F.(1+r)}{(1+r)^{T}}-\frac{F}{(1+r)^{T}}\right\} \]
\[\small =\frac{F}{P_{t}}.\left[\frac{r-\alpha}{(1+r)^{T}}\right]\]
FABOZZI, F. J. The Handbook of Fixed Income Securities. 8th Edition. The McGraw-Hill Companies. 2012.
NETO, J.M.V.; SANTOS, J.C.S.; MELLO, E.M. O Mercado de Renda Fixa no Brasil. Conceitos, Precificação e Risco. Editora Saint Paul. 2019.
NYHOLM, K.; Strategic Asset Allocation in Fixed-Income Markets. A MATLAB-based User’s Guide. John Wiley & Sons. 2008.
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