Aplicações de econofísica aos preços do setor de etanol e açúcar brasileiro

This thesis consists of an introductory chapter followed by two independent but related articles. The articles are situated under the same broader theme, namely, on the price relations of Brazilian hydrated ethanol, both from the point of view of relations with international prices and internal relations. The aim of Chapter 2 is to study whether Brazilian hydrous ethanol prices are correlated with carbon emission futures prices, compared to other potentially correlated international futures prices: oil and natural gas (the main commodities in the energy sector), as well as sugar (also produced from sugarcane by Brazilian mills).The Detrended Cross-Correlation Analysis (DCCA) method was used with sliding windows, in order to capture the correlations dynamically. The analysis comprised the period from January 2010 to July 2020. The results suggest that there is a significant correlation between ethanol and sugar and a moderate association with oil in the short term, but a weak and short-term relationship with carbon emission prices. Furthermore, in the dynamic analysis of sliding windows, the strength of the correlation between ethanol and emission prices ranges from weak to not significant. Chapter 3, in its turn, aims to analyze the degree of persistence of the relative prices of hydrated ethanol gasoline C, considering 15 Brazilian capitals located in the 5 major regions of the country. It also analyzes the degree of correlation of relative prices between São Paulo, capital of the main producer and consumer state of hydrated ethanol, compared to other capitals. The analyzed period is between May 2004 and December 2020. The DFA (Detrended Fluctuation Analysis) and DCCA methods are used to investigate the degree of persistence and correlation, respectively, using sliding windows. It was found that the degree of persistence varies according to the location of the analyzed capital, which suggests specific local dynamics of relative prices. As for the correlations, these also suggest that the estimates are dependent on the location of the capitals, so that regions that are more geographically distant from São Paulo exhibit a lower correlation degree of relative prices. This suggests a regionalized vis-à-vis unified character of convergence of national relative prices.A presente tese é composta por um capítulo introdutório seguido de dois artigos independentes, porém relacionados. Os artigos situam-se sob uma mesma temática mais ampla, a saber, sobre as relações de preços do etanol hidratado brasileiro, tanto do ponto de vista de relações com preços internacionais quanto relações internas. O objetivo do capítulo 2 é estudar se os preços de etanol hidratado brasileiro exibem correlação com os preços futuros de emissão de carbono, comparando com outros preços futuros internacionais potencialmente correlacionados: petróleo e gás natural (as principais commodities da área de energia), bem como o açúcar (também produzido a partir da cana-de-açúcar por usinas brasileiras). Utilizou- se o método das correlações cruzadas sem tendência (DCCA, Detrended Cross-Correlation Analysis) com janelas móveis, de modo a captar as correlações de modo dinâmico. O período de análise compreendeu o período de Janeiro de 2010 a Julho de 2020. Os resultados sugerem que existe correlação entre etanol e açúcar de modo significante e uma associação de caráter moderado com petróleo no curto prazo, porém uma relação fraca e de curto-prazo com os preços de emissão de carbono. Ademais, na análise dinâmica das janelas móveis, a força da correlação entre etanol e preços de emissão oscila entre fraca e não significativa. O capítulo 3, por sua vez, tem como objetivo analisar o grau de persistência dos preços relativos de etanol hidratado gasolina C considerando 15 capitais brasileiras situadas nas 5 grandes regiões do país. Também se analisa o grau de correlação dos preços relativos entre São Paulo, capital do principal estado produtor e consumidor de etanol hidratado, frente as demais capitais. O período analisado situa-se entre maio de 2004 a dezembro de 2020. Os métodos da DFA (Detrended Fluctuation Analysis) e da DCCA são usados para investigar o grau de persistência e correlação, respectivamente, utilizando-se janelas móveis de forma a captar dinamicamente tais estimativas. Encontrou-se que o grau de persistência varia conforme a localidade da capital analisada, o que sugere dinâmicas de preços relativos locais específicos. Quanto às correlações, estas também sugerem que as estimativas são dependentes da localidade das capitais, de forma que regiões mais distantes geograficamente de São Paulo exibem menor correlação de preços relativos. Isto sugere um caráter regionalizado face ao unificado de convergência de preços relativos nacionais