[論文レビュー] UPDATE February 2012 - The Food Crises: Predictive validation of a quantitative model of food prices including speculators and ethanol conversion

Marco Lagi, Yavni Bar‐Yam+2 more|arXiv (Cornell University)|Mar 6, 2012

Market Dynamics and Volatility被引用数 8

ひとこと要約

この論文は、投資家の投機とエタノール変換を組み込んだ動的定量的モデルを検証し、2012年1月までに強く予測精度の高い結果を示した。モデルは、2004年から2012年の間、トレンドフォローアイノベーションとエタノール生産が食料価格の急騰を支配的要因として果たしていたことを確認した。パrameterの再調整なしに同様の結果が得られたため、将来の価格動向に対するモデルの頑健性と予測力が裏付けられた。

ABSTRACT

Increases in global food prices have led to widespread hunger and social unrest---and an imperative to understand their causes. In a previous paper published in September 2011, we constructed for the first time a dynamic model that quantitatively agreed with food prices. Specifically, the model fit the FAO Food Price Index time series from January 2004 to March 2011, inclusive. The results showed that the dominant causes of price increases during this period were investor speculation and ethanol conversion. The model included investor trend following as well as shifting between commodities, equities and bonds to take advantage of increased expected returns. Here, we extend the food prices model to January 2012, without modifying the model but simply continuing its dynamics. The agreement is still precise, validating both the descriptive and predictive abilities of the analysis. Policy actions are needed to avoid a third speculative bubble that would cause prices to rise above recent peaks by the end of 2012.

研究の動機と目的

• 2004年から2012年までの観察された価格変動を説明できる、定量的かつ動的な世界の食料価格モデルを提供すること。
• モデルの予測精度が元のキャリブレーション期間を越えて、2012年1月までに保持されるかどうかをテストすること。
• 投資家の投機とエタノール変換が、食料価格のボラティリティに及ぼす相対的寄与度を評価すること。
• 継続的なエタノール生産による、将来の投機的バブルと食料価格上昇の長期的リスクを評価すること。
• 将来的な食料危機を防ぐために、投機規制やエタノール補助金の見直しなどの政策的対策を特定すること。

提案手法

• モデルは、供給と需要のダイナミクスを、市場均衡の回復を表すパrameter $k_{sd}$ によって支配されるワルラス的価格調整メカニズムと統合している。
• トレンドフォローアイノベーション行動は、パrameter $k_{sp}$ を通じて組み込まれており、上昇するリターンを持つ資産へ投資家が資金を移動させる様子をモデル化している。
• モデルは、商品、株式、債券間の資産配分をシミュレートしており、期待リターンに基づくシフトを制御するパrameter $\mu_{equity}\gamma_{0}$ と $\mu_{bonds}\gamma_{0}$ を含む。
• エタノール変換は、米国のエタノール生産に比例する供給ショックとしてモデル化され、供給と需要の枠組みを通じてトウモロコシ価格への影響が捉えられている。
• モデルは、2004年1月から2012年1月までの実際のデータと比較することで、シミュレートされた食料価格経路（FAO食品価格指数）に基づいて検証された。
• 二つのフィットを比較した：2011年の研究で得られた元のパrameter（緑色の曲線）と、全期間（2004年1月～2012年1月）で新たに最適化されたパrameter（赤色の曲線）を用い、モデルの頑健性をテストした。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 投機とエタノール変換を組み込んだ動的モデルが、初期キャリブレーション期間を超えて、世界の食料価格動向をどれほど正確に予測できるか。
• RQ2 2004年から2012年の観察された食料価格急騰に、投資家の投機とエタノール変換のどちらがより大きな寄与をしているか。
• RQ3 モデルのパrameterは時間経過とともにどの程度安定しているか。これは、市場メカニズムの本質的安定性に何を示唆するか。
• RQ4 モデルは、食料商品における新たな投機的バブルの発生を予測できるか。その時期はいつごろか。
• RQ5 投機やエタノール生産に起因する将来の食料価格の急騰を緩和するための政策的介入は何か。

主な発見

• 2011年3月までのデータから得られたモデルの元のパrameterセットは、再キャリブレーションなしに2012年1月までに食料価格動向を正確に予測した。これは、モデルの予測的妥当性を裏付けた。
• 全期間（2004年1月～2012年1月）の新しい最適化パrameterでは、変化は最小限に抑えられた：$k_{sd}$ は5.1%低下、$k_{sp}$ は1.6%低下、$\mu_{equity}\gamma_{0}$ は10.5%低下、$\mu_{bonds}\gamma_{0}$ は28.7%低下した。これはモデルの安定性を示している。
• 供給と需要の均衡パラメータ $k_{sd}$ と投機者パラメータ $k_{sp}$ は僅かにしか変化しなかったため、2011年までに市場の基本的要因や投機行動に構造的シフトがなかったことが示唆された。
• 2011年12月にエタノール補助金が期限切れとなったが、依然高い原油価格と米国トウモロコシの37%が既に保証された需要を有するため、エタノール生産は継続され、食料価格に上行圧力がかかる可能性がある。
• モデルは、エタノール生産のさらなる増加がなくても、2013年初頭には再び投機的バブルが発生し、2008年および2011年のピークを超える食料価格が達成される可能性があると予測している。
• エタノール生産がその多年にわたるトレンドを維持すれば、投機がなければ長期的な均衡食料価格も、1年以内に危機水準に達するだろう。これは、持続的な供給ショックが原因である。