Yapısal kırılmaların varlığında doğalgaz ve petrol fiyatlarının oynaklık modellemesi
Volatility modeling of the natural gas and oil prices under the presence of structural breaks
Yazar: MERVE MERT
Danışman: PROF. DR. MERT URAL
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sosyal Bilimler Enstitüsü / İktisat Ana Bilim Dalı / Finansal İktisat ve Bankacılık Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Ekonometri = Econometrics ; Ekonomi = Economics ; Enerji = Energy
Dizin: Anomaliler = Anomalies ; Doğal gaz = Natural gas ; Enerji kaynakları = Energy resources ; Fiyat duyarlılığı = Price sensitivity ; Fiyat hareketi = Price movement ; Fiyat politikası = Price policies ; Petrol = Petroleum ; Petrol ürünleri = Petroleum products ; Yapısal kırılmalar = Structural breaks

Özet:
Günümüzde ham petrol ve doğalgaz fiyatlarındaki oynaklık, finansal piyasalarda ve enerji sektöründe her gün daha da artan merakla takip edilen en önemli gelişmelerden olmayı sürdürmektedir. Petrol ve doğalgaz fiyatlarında yaşanabilecek bir artış, tüketilen enerjinin %40'ını petrolden karşılayan, tükettiği petrolün %90'ını ve doğalgazın %98'ini ithal eden Türkiye ve benzer ekonomik istatistiklere sahip ülkeler için hayati öneme sahiptir. Bu çalışmanın amacı da ekonomiler açısından büyük öneme sahip ham petrol varil fiyatı ve doğalgaz fiyatı günlük getiri serilerine ait oynaklığın modellenerek, bu oynaklıkların yapısının, büyüklüğünün ve sürekliliğinin incelenerek risk ve belirsizliğin tahmin edilebilmesidir. Çalışma petrol ve doğal gaz fiyatlarının oynaklığını araştıran birçok araştırmanın yanısıra yapısal kırılmaların varlığı altında oynaklık sürekliliğinin tesadüfi olup olmadığı yani şokların model üzerindeki etkilerinin araştırılması bakımından önem taşımaktadır. Genelleştirilmiş Otoregregresif Koşullu Değişen Varyans (GARCH), Üstel Genelleştirilmiş Otoregregresif Koşullu Değişen Varyans (EGARCH) ve Genelleştirilmiş Asimetrik Üslü ARCH (APGARCH) modelleri kullanılarak ham petrol serisi ve doğal gaz serisi için Ocak 2006 - Aralık 2018 dönemi dikkate alınarak fiyatlardaki oynaklık tahmin edilmiştir. Söz konusu oynaklık modellerinde karşılaştırma yapılarak performansları değerlendirilmiş ve etkili olan etkenler incelenmiştir. 
 Bu inceleme sırasında oynaklık sürekliliği üzerinde yapısal kırılmaların etkilerini belirleyebilmek için ICSS (Iterative Cumulative Sums of Squares) algoritması ile varyanstaki kırılmalar belirlenmiş ve tespit edilen kırılma noktaları kukla (dummy) değişkenler olarak EGARCH modeline dâhil edilmiş ardından kırılmaların dikkate alan yeni bir EGARCH modeli kurulmuştur. Söz konusu kırılmaların eşliğinde oynaklıkların modellenmesinde ve tahminlenmesinde hangi modellerin daha başarılı ve tutarlı sonuçlar verdiği tahmin edilmeye çalışılmıştır.
Analiz sonuçlarına göre, varyanstaki yapısal kırılmaların modellere eklenmesiyle oynaklık dinamiklerinin daha doğru ve tutarlı hesaplandığı ve oynaklık kalıcılığının azaldığı belirlenmiştir. Elde edilen analiz sonucu ise yatırımcılara riske karşı sergileyecekleri yaklaşım konusunda yön verebilecek önemli bir sonuçtur.

Abstract:
Today, the volatility in crude oil and natural gas prices continues to be one of the most important developments in the financial markets and energy sector, which are followed with increasing curiosity.  A possible increases in oil and natural gas prices is vital for developing countries such as Turkey which meets 40% of the energy consumed from oil while importing 90% of oil and 98% natural gas that it consumes. The purpose of this study is to model the volatility of daily return series of crude oil barrel price and natural gas price, which is of great importance for economies, and to estimate the risk and uncertainty by examining the structure, size and continuity of these volatilities. The study is important in terms of investigating the volatility continuity under the presence of structural breaks as well as many studies investigating the volatility of oil and natural gas prices, ie the effects of shocks on the model. Volatility in crude oil series and natural gas series for January 2006 - December 2018 period is estimated by using Generalized Autoregregressive Conditional Variant Variance (GARCH), Exponential Generalized Autoregregressive Variable Variance (EGARCH) and Generalized Asymmetric Exponential ARCH (APGARCH).
In order to determine the effects of structural breaks on the persistency of volatility during this study, structural breaks in the variance were determined with the ICSS (Iterative Cumulative Sums of Squares) algorithm and a new EGARCH model was created which was added to the EGARCH model as dummy variables and then breaks were taken into consideration. In the context of these breakdowns, it has been tried to predict which models have more successful and consistent results in modeling and estimating volatility. 

According to the results of the analysis, it was determined that the volatility dynamics were calculated more accurately and consistently and the retention of volatility decreased with the addition of structural breaks in the variance. The result of the analysis obtained is an important result that can give direction to investors about the approach to risk.