Estimation of Asymmetric Stochastic Volatility Models: Application to Daily Average Prices of Energy Products

摘要

L'offre et la demande de produits énergétiques et leur conséquence sur le prix de l'énergie représente un des plus grandsrndéfis du 21ème siècle. La volatilité du marché des matières premières s'accro?t lors d'une faible utilisation, d'une sous-utilisassions des capacités ou d'un mauvais ajustement aux fluctuations de la demande. Dans le cas du marché des produits énergétiques, les besoins en capital et les échéanciers dus à la production et à la livraison les rendent susceptibles d'engendrer des déséquilibres dans l'ajustement des quantités d'offre et de demande. La volatilité des prix de l'énergie a un impact destructif sur les agents du marché que s'intensifie dans le cas d'une volatilité asymétrique. Cet article poursuit deux objectifs principaux, d'une part analyser les principaux effets mentionnés -spécialement ceux liés à une réponse asymétrique de la volatilité- des rendements journaliers des différents types de produits énergétiques, et d'autre part faire une analyse de comportement de ces rendements journaliers en utilisant les modèles traditionnels tels que AGARCH, TGARCH, EGARCH et ARSV ainsi que de présenter un modèle ARSV asymétrique avec un seuil (TA-ARSV). Les produits énergétiques considérés dans cette analyse sont probablement les plus significatifs de l'activité économique des nations et de leurs relations: Le Pétrole Brut (Référence panier de l'OPEP et index Brent de Londres), l'Essence, le Gaz Naturel, le Butane et le Propane. Nous utiliserons les prix Spot et les échéanciers de temps compris de 1986-1993 à 2009 compte tenu du type de produit.%Energy supply and demand, and as a consequence energy prices, are likely to represent one of the biggest challenges of the 21st century. Commodity markets exhibit increased volatility when there is little or no underutilized supply capability to meet natural fluctuations in demand. In the case of energy markets, the large capital requirements and significant lead times associated with energy production and delivery make them more susceptible to the imbalances in supply capability and demand. Energy price volatility has destructive impact on market agents, and this impact is intensified when the prices exhibit asymmetric volatility. This article pursues two aspects of the issue. First we consider general aspects, especially the asymmetric pattern of volatility of daily returns of different types of energy products. Then, we analyze the behaviour of daily returns by using traditional models of volatility that include AGARCH, TGARCH, EGARCH, and ARSV strategies, as well as a threshold asymmetric autoregressive stochastic volatility (TA-ARSV) model that we propose. The energy products considered in this analysis are probably the most relevant energy products for the economic activity of the nations and the economic relations between countries: Crude Oil (OPEC reference basket and London Brent index), Gasoline, Natural Gas, Butane, and Propane. We use spot prices and the time reference ranges from 1986-1993 to 2009 depending on the product.