[논문 리뷰] The Impact of Oil and Gold Prices Shock on Tehran Stock Exchange: A Copula Approach

Amir T. Payandeh Najafabadi, Marjan Qazvini외 1명|arXiv (Cornell University)|2014. 03. 21.

Market Dynamics and Volatility참고 문헌 41인용 수 4

한 줄 요약

이 연구는 ARIMA-Copula 모델을 사용하여 원유 및 금 가격 충격이 테헤란 주식거래소(TSE)에 미치는 영향을 조사한다. 연구 결과, 금 가격은 TSE에 직접적인 영향을 미치지 않지만, 원유 가격 변동성은 지수에 상당한 영향을 미치며, Clayton Copula는 하측 꼬리 의존성을 드러내어 원유 가격 하락이 TSE 성과를 예측 가능하게 떨어뜨린다는 것을 시사한다. 이는 원유가 이ран의 시장 안정성에서 핵심적인 역할을 한다는 것을 강조한다.

ABSTRACT

There are several researches that deal with the behavior of SEs and their relationships with different economical factors. These range from papers dealing with this subject through econometrical procedures to statistical methods known as copula. This article considers the impact of oil and gold price on Tehran Stock Exchange market (TSE). Oil and gold are two factors that are essential for the economy of Iran and their price are determined in the global market. The model used in this study is ARIMA-Copula. We used data from January 1998 to January 2011 as training data to find the appropriate model. The cross validation of model is measured by data from January 2011 to June 2011. We conclude that: (i) there is no significant direct relationship between gold price and the TSE index, but the TSE is indirectly influenced by gold price through other factors such as oil; and (ii) the TSE is not independent of the volatility in oil price and Clayton copula can describe such dependence structure between TSE and the oil price. Based on the property of Clayton copula, which has lower tail dependency, as the oil price drops, stock index falls. This means that decrease in oil price has an adverse effect on Iranian economy.

연구 동기 및 목표

• 원유 및 금 가격의 동적 의존성과 테헤란 주식거래소(TSE) 지수 간의 관계를 분석하기 위해.
• 이ран의 원유 의존 경제에서 원유 및 금 가격 충격이 TSE 성과에 직접적 또는 간접적으로 영향을 미치는지 평가하기 위해.
• ARIMA 및 Copula 기법을 사용하여 TSE에 대한 예측 모델을 개발하고 검증하기 위해.
• 교차검증을 통해 ARIMA-Copula 모델의 예측 정확도를 표준 ARIMA 모델과 비교하기 위해.
• 이ран이 원유 수출 수익에 의존하는 바탕으로 원유 가격 하락이 금융 안정성에 미치는 영향을 탐색하기 위해.

제안 방법

• 1998년 1월부터 2011년 1월까지의 TSE 지수, 원유 가격, 금 가격의 로그 변환된 시계열을 모델링하기 위해 ARIMA 모델을 활용한다.
• TSE와 원유/금 가격 간의 의존 구조를 모델링하기 위해 Copula 이론을 적용하며, 특히 꼬리 의존성에 중점을 둔다.
• 하측 꼬리 의존성을 포착하기 위해 Clayton Copula를 사용하며, 이는 원유 가격의 극단적 하락과 TSE의 극단적 하락이 동시에 발생함을 시사한다.
• 2011년 1월부터 6월까지의 데이터를 사용하여 교차검증을 실시하여 모델의 예측 정확도를 테스트한다.
• ARIMA 모델의 평균제곱오차(MSE = 0.03007)와 ARIMA-Copula 모델의 평균제곱오차(MSE = 0.030007)를 비교하기 위해 평균제곱오차(MSE)를 계산한다.
• ARIMA-Copula 모델을 사용하여 2011년 7월부터 12월까지의 TSE 로그 지수에 대한 95% 신뢰구간을 포함한 예측 밀도 함수를 생성한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 금 가격 변동과 테헤란 주식거래소(TSE) 수익률 간에 유의미한 직접적 관계가 존재하는가?
• RQ2 극단적인 시장 조건에서 원유 가격 충격과 TSE 성과 간의 의존 구조의 성격은 어떠한가?
• RQ3 ARIMA-Copula 모델이 표준 ARIMA 모델에 비해 TSE의 예측 정확도를 향상시키는가?
• RQ4 하측 꼬리 의존성에 기반하여 원유 가격 하락은 TSE 지수의 동시 하락 확률에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ5 원유 가격 변동성은 이ран의 자본시장에서 체계적 리스크를 얼마나 잘 예측할 수 있는가?

주요 결과

• 금 가격과 TSE 지수 간에는 유의미한 직접적 관계가 없지만, 다른 채널을 통해 간접적으로 시장에 영향을 미칠 수 있다.
• TSE는 원유 가격 변동성에 상당한 의존성을 보이며, 하측 꼬리 의존성 특성을 지닌 Clayton Copula가 가장 적합한 피팅을 제공한다.
• 원유 가격 하락은 TSE 지수 하락과 강하게 연관되어 있으며, 이는 원유 수익 감소가 이ран의 자본시장에 부정적인 영향을 미친다는 것을 확인한다.
• ARIMA-Copula 모델은 표준 ARIMA 모델(MSE = 0.03007)보다 낮은 평균제곱오차(MSE = 0.030007)를 기록하여 예측 정확도 향상이 확인된다.
• 2011년 12월의 로그-TSE 지수에 대한 95% 예측 구간은 [9.59, 9.73]이며, 중앙값은 가장 가능성 있는 예측값을 나타낸다.
• 2011년 상반기 데이터를 활용한 모델의 교차검증 결과, ARIMA-Copula 접근법이 ARIMA 모델에 비해 더 정확한 샘플 외 예측을 제공하는 것으로 확인되었다.