Modeling of exchange rate fluctuations with systems dynamics approach

Subject Areas : Financial engineering

mohammad hadi damiri ¹ , parviz saeedi ² , Hosein Didehkhani ³ , ebrahim abbasi ⁴

1 - Department of Financial management, Aliabad Katoul Branch, Islamic Azad University, Aliabad Katoul, Iran
2 - Department of Accounting and Management, Ali Abad Katoul Branch, Islamic Azad University , Ali Abad Katoul,Iran.
3 - Department of Financial engineering, Aliabad Katoul Branch, Islamic Azad University, Aliabad Katoul, Iran.
4 - Department of Management, Faculty of Social and Economic Sciences, Al-Zahra University, Tehran, Iran

Received: 2019-11-01 Accepted : 2019-12-14 Published : 2020-06-21

Keywords: exchange rate, System Dynamics, Forecast, Trend,

Abstract :

Abstract The purpose of this research is Modeling of exchange rate fluctuations with systems dynamics approach. In this research, all the factors affecting the exchange rate have been identified and evaluated their systemic relationships. First, the trend and the exchange rate price were predicted using the system dynamics from 2004 to 2022 , and the results were compared with the trend and real exchange rate of the exchange rate. The results show that the exchange rate trend over the 19-year period has always been with a slight upward slope, but during the years 2012 -2013 and 2018-2017 there was a sharp rise in price and slope that is exactly the same as the real exchange rate trend. Also, comparing the exchange rate data to the market price and the expected exchange rate until 2018 shows that this model has been able to accurately assess the trend and predict possible failures. Key word: Exchange rate, system dynamics, forecast, trend.

References:

- آقایی، مجید؛ رضاقلی زاده، مهدیهو محمدرضایی، مجید. (1396). بررسی تاثیر تحریم های اقتصادی و تجاری بر روابط تجاری ایران و کشورهای شریک عمده تجاری. مطالعات راهبردی سیاستگذاری عمومی.

- ابراهیمی، حسن. (1388). بررسی رابطه نوسانات نرخ ارز بر وضعیت باز ارزی بانک تجارت. مجله مطالعات مالی، (1)، 85 – 110.

- احسانی‌فر، محمد و احتشامی‌راثی، رضا. (1394). پیش بینی نرخ ارز در بازار سرمایه با استفاده از مدل‌های میانگین متحرک خود رگرسیون انباشته و شبکه عصبی(مطالعه موردی: دلار استرالیا، دلار کانادا، ین ژاپن و پوند انگلستان). فصلنامه علمی پژوهشی دانش مالی تحلیل اوراق بهادار، 8(27)، 52-35.

- ادیب پور، مهدی (1395). "سنجش تاثیر نااطمینانی نرخ ارز بر شاخص قیمت سهام شرکت‌های صنعتی پذیرفته شده در بورس اوراق بهادار." دوره 11، شماره 22، صفحه 105-131.

- اسلامی بیدگلی، غلامرضا؛ محمودی، وحید و سبحانی، سید محسن. (1391). بررسی رابطه بین کسری بودجه دولت، نقدینگی و تورم در ایران طی سال‌های 57 تا 87. فصلنامه دانش حسابرسی، 12(48)، 132-109.

- پژوهشکده پولی و بانکی (1394)،www.mbri.ac.ir

- خداویسی، حسن و ملابهرامی، احمد. (1391). مدل‌سازی و پیش‌بینی نرخ ارز بر اساس معادلات دیفرانسیل تصادفی. مجله تحقیقات اقتصادی، 47(3)، 144-129.

- رحمانی، تیمور و معتمدی، سیما. (1397). تأثیر سرمایه گذاری مستقیم خارجی بر تشکیل سرمایه، بهره وری نیروی کار و رشد اقتصادی در کشورهای در حال توسعه. فصلنامه علمی-پژوهشی، پژوهش‌های رشد و توسعه اقتصادی, 8(30), 132-117.

- سپهوند، احسان؛ نیرومند، روح‌الله و زارع مهاجری، محمد رضا. (1393). تعیین عوامل مؤثر بر نرخ ارز در ایران. فصلنامه تحقیقات توسعه اقتصادی، 9(32)، 42-23.

- شاه‌حسینی، سمیه و رضایی علی. (1396). پیش‌بینی نرخ رسمی ارز در ایران با استفاده از مدل خودرگرسیونی ARIMA  همراه با عامل‌های مداخله‌ای و مقایسه‌ی آن با مدل گام تصادفی. پژوهشگاه علوم انسانی و مطالعات فرهنگی، 12(1)، 80-51.

- شریف‌آزاده، محمدرضا و حقیقت، علی. (1384). عوامل موثر بر نرخ ارز در ایران. اقتصاد و مدیریت،66، 43-31.

- شریفی رنانی، حسین؛ میرفتاح ،مریم؛ دایی کریم زاده، سعید؛ و رضایی، حسین. (1394). تأثیر نوسانات نرخ ارز بر جریان سرمایه گذاری مستقیم خارجی درایران. دوفصلنامه اقتصاد پولی، مالی، 22 (10)، 152 – 178.

 - شیرازی، همایون و نصراللهی، خدیجه. (1392). مدل‌های پولی و پیش‌بینی نرخ ارز در ایران: از تئوری تا شواهد تجربی. فصلنامه سیاست‌های مالی و اقتصادی، 1(4)، 24-5.

- صمدی، علی حسین؛ مصلح شیرازی، علی نقی و روحی، آناهیتا. (1391). طراحی یک مدل دینامیک برای صنعت گردشگری در ایران با استفاده از رویکرد پویایی شناسی سیستم برای افق ایران 1404. فصلنامه علمی-پژوهشی مدلسازی اقتصادی، 6(17)، 65-89.

- غلامی جعفر آبادی؛ فطرس، محمد حسن. (1395). بررسی تاثیر تغییر سیاستهای ارزی بر متغیرهای کلان اقتصادی ایران. مجله اقتصادی، (9 و 10)، 23 –51.

- فدایی، علیرضا؛ مطلبی زاده، نوید؛ تبارکی، بهناز؛ و میرزایی، سحر. (1391). بررسی نوسانات نرخ ارز با مدلهای ARCH، و GARCH. اولین همایش بین المللی اقتصاد سنجی، روشها و کاربردها، 1391.

- گرینی، مصطفی؛ گلستانی، شهرام؛ و حاج عباسی، فاطمه.(1391). مقایسه توانایی پیش­بینی مدلهای VAR، ARIMA و شبکه های عصبی(ANN) در تقاضای نفت اوپیک. پژوهشنامه اقتصاد انرژی ایران، 1 (4) 145 – 168.

- لطفعلی پور، محمدرضا؛ زین‌الیان، اکرم و  اشرافی بجستان، نازگل. (1391). بررسی تأثیر کاهش موانع تعرفه‌ای بر واردات کل کالا در ایران با استفاده از مدل ARDL باند. راهبرد اقتصادی، 1(3)، 147-119.

- منافی‌انور، وحید؛ خدادادکاشی،فرهاد؛ بیابانی، جهانگیر و پاسبان، فاطمه. (1394). فصلنامه علوم اقتصادی، 9(32)، 23-1.

- نصراللهی، خدیجه؛ مقدس‌فر، سمانه و مستولی‌زاده، سید محمد. 1392. تعیین نرخ تعادلی ارز و تأثیر انحرافات آن از نرخ واقعی بر بخش های چهارگانه اقتصاد ایران. مجله اقتصاد، 13(9و10)، 22-5.

- ورتابیان کاشانی، هادی. (1392). تحلیل منشأ نوسانات نرخ ارز طی سال های (1391-1389). فصلنامه سیاست‌های مالی و اقتصادی، 1(4)، 154-131.

 

- ولیان، حسن؛ عبدلی، محمدرضا و کابوسی، مهدی. (1392). بررسی ارتباط نرخ بهره با نرخ ارز بر اسا تئوری بین‌المللی فیشر در اقتصاد ایران. فصلنامه علوم اقتصادی، 7(22)، 114-92.

- یارمحمدی، مسعود، محمودوند، رحیم. (1395). پیش بینی نرخ ارز با استفاده از روش تحلیل مجموعه­ی مقادیر تکین، فصلنامه مطالعات اقتصادی کاربردی ایران،  5 (18). 137- 146.

- Çehreli, C., Dursun, İ., & Barlas, Y. (2017). Modeling and Analysis of the Speculative Dynamics of Currency Exchange Rates: A Case Study from Turkey. In Proceedings of 35th International Conference of System Dynamics Society.‏

- Dornbusch, R., & Fischer, S. (1980). Exchange rates and the current account. The American Economic Review, 70(5), 960-971.‏

Forrester, J. W. (1997). Building a system dynamic model. Prepared for the MIT System Dynamic in Education Project, Massachusetts Institute of Technology.

- Kim, Ki-ho. (2003) . Dollar exchange rate and stock price: evidence from multivariate cointegration and eroror correction model. Review financial economiscs, 21, 301-313.

Li, D., Moshirian, F., Wee, T., & Wu, E. (2009). Foreign exchange exposure: Evidence from the US insurance industry. Journal of International Financial Markets, Institutions and Money, 19(2), 306-320.

-Li, J., Tsiakas, I., Wei. W, (2015).Predicting Exchange Rates Out of Sample: Can Economic Fundamentals Beat the Random Walk?. Journal of Financial Econometrics. 13(2). 293-341.

- Oyewale, A. M. (2013). Evaluation of artificial neural networks in foreign exchange forecasting. American Journal of Theoretical and Applied Statistics, 2(4), 94-101.

-Rajashree, D.(2018). Performance Analysis of a Higher Order Neural Network with an Improved Shuffled Frog Leaping Algorithm for Currency Exchange Rate Prediction. Applied Soft Computing Journal https://doi.org/10.1016/j.asoc.2018.02.043.

- https://www.cbi.ir/

- https://databank.mefa.ir/

- https://www.worldbank.org/

-Yoke, L. Y., Yunli, L., Xiaowei, G., Plamen, P., Angelov, D., Chek, L., N., Elnaz, Sh. (2018). Foreign currency exchange rate prediction using neuro-fuzzy systems. Procedia Computer Science,144, 232–238.

 

 

- Adibpour, Mehdi (2015). "Measuring the impact of exchange rate uncertainty on the stock price index of industrial companies admitted to the stock exchange." Volume 11, Number 22, Pages 105-131.

- Aghaei, Majid; Rezagholizadeh, Mahdiho Mohammad Rezaei, Majid. (2016). Investigating the impact of economic and trade sanctions on trade relations between Iran and major trade partner countries. Strategic studies of public policy.

- Çehreli, C., Dursun, İ., & Barlas, Y. (2017). Modeling and Analysis of the Speculative Dynamics of Currency Exchange Rates: A Case Study from Turkey. In Proceedings of 35th International Conference of System Dynamics Society.‏

- Dornbusch, R., & Fischer, S. (1980). Exchange rates and the current account. The American Economic Review, 70(5), 960-971.‏

- Ebrahimi, Hassan. (1388). Investigating the relationship between exchange rate fluctuations and the revaluation status of Tejarat Bank. Journal of Financial Studies, (1), 85 – 110.

- Ehsanifar, Mohammad and Ehtashamirathi, Reza. (2014). Forecasting the exchange rate in the capital market using cumulative auto-regression moving average models and neural network (case study: Australian dollar, Canadian dollar, Japanese yen and British pound). Quarterly Journal of Financial Science and Securities Analysis, 8(27), 52-35.

- Fadai, Alireza; Meblizadeh, Navid; Tabaraki, Behnaz; and Mirzaei, Sahar. (2011). Investigating exchange rate fluctuations with ARCH and GARCH models. The first international conference on econometrics, methods and applications, 1391.

- Gholami Jafar Abadi; Fitras, Mohammad Hassan. (2015). Investigating the impact of changing foreign exchange policies on Iran's macroeconomic variables. Economic Journal, (9 and 10), 23-51.

- Greaney, Mustafa; Golestani, Shahram; and Haj Abbasi, Fatima. (2011). Comparing the forecasting ability of VAR, ARIMA and neural networks (ANN) models in OPIC oil demand. Iranian Energy Economics Research Journal, 1 (4) 145-168.

- https://databank.mefa.ir/

- https://www.cbi.ir/

- https://www.worldbank.org/

- Islami Bidgoli, Gholamreza; Mahmoudi, Vahid and Sobhani, Seyyed Mohsen. (2011). Investigating the relationship between government budget deficit, liquidity and inflation in Iran during the years 1957 to 1987. Accounting Knowledge Quarterly, 12(48), 109-132.

- Khodavisi, Hassan and Malabahrami, Ahmed. (2011). Modeling and forecasting exchange rates based on stochastic differential equations. Journal of Economic Research, 47(3), 144-129.

- Kim, Ki-ho. (2003) . Dollar exchange rate and stock price: evidence from multivariate cointegration and eroror correction model. Review financial economiscs, 21, 301-313.

- Lotf Alipour, Mohammad Reza; Zain Elyan, Akram and Ashrafi Bejestan, Nazgol. (2011). Investigating the effect of reducing tariff barriers on the import of all goods in Iran using the ARDL band model. Economic Strategy, 1(3), 119-147.

- Manafi Anwar, Vahid; Khodadadkashi, Farhad; Biabani, Jahangir and Pasban, Fatemeh. (2014). Economic Sciences Quarterly, 9(32), 1-23.

- Monetary and Banking Research Institute (2014), www.mbri.ac.ir

- Nasrallahi, Khadija; Magdasfar, Samaneh and Mostolizadeh, Seyyed Mohammad. 2013. Determining the equilibrium exchange rate and the effect of its deviations from the real rate on the four sectors of Iran's economy. Journal of Economics, 13(9, 10), 5-22.

- Oyewale, A. M. (2013). Evaluation of artificial neural networks in foreign exchange forecasting. American Journal of Theoretical and Applied Statistics, 2(4), 94-101.

- Rahmani, Taimur and Motamedi, Sima. (2017). The impact of foreign direct investment on capital formation, labor productivity and economic growth in developing countries. Scientific-Research Quarterly, Economic Growth and Development Researches, 8(30), 117-132.

- Samadi, Ali Hossein; Mosleh Shirazi, Ali Naghi and Rouhi, Anahita. (2011). Designing a dynamic model for the tourism industry in Iran using the system dynamics approach for Iran's horizon 1404. Economic Modeling Scientific-Research Quarterly, 6(17), 65-89.

- Sephovand, Ehsan; Niromand, Ruhollah and Zare Mohajeri, Mohammad Reza. (2013). Determining the factors affecting the exchange rate in Iran. Economic Development Research Quarterly, 9(32), 23-42.

- Shahhosseini, Somia and Rezaei Ali. (2016). Forecasting the official exchange rate in Iran using the ARIMA autoregression model with intervention factors and comparing it with the random step model. Research Institute of Humanities and Cultural Studies, 12(1), 51-80.

- Sharif-Azadeh, Mohammad Reza and Haqit, Ali. (1384). Factors affecting the exchange rate in Iran. Economics and Management, 66, 31-43.

- Sharifi Renani, Hossein; Meritah, Maryam; Karimzadeh's uncle, Saeed; and Rezaei, Hossein. (2014). The effect of exchange rate fluctuations on the flow of foreign direct investment in Iran. Journal of Monetary Economics, Mali, 22 (10), 152-178.

 - Shirazi, Homayun and Nasrallahi, Khadijah. (2012). Monetary models and exchange rate forecasting in Iran: from theory to empirical evidence. Financial and Economic Policy Quarterly, 1(4), 5-24.

- Vertabian Kashani, conductor. (2012). Analysis of the origin of exchange rate fluctuations during the years (1389-1391). Financial and Economic Policy Quarterly, 1(4), 131-154.

- Walian, Hassan; Abdoli, Mohammad Reza and Kabousi, Mehdi. (2012). Investigating the relationship between interest rates and exchange rates based on Fisher's international theory in Iran's economy. Economic Sciences Quarterly, 7(22), 114-92.

- Yarmohammadi, Masoud, Mahmovand, Rahim. (2015). Forecasting the exchange rate using the singular value set analysis method, Iranian Applied Economic Studies Quarterly, 5 (18). 137-146.

Forrester, J. W. (1997). Building a system dynamic model. Prepared for the MIT System Dynamic in Education Project, Massachusetts Institute of Technology.

Li, D., Moshirian, F., Wee, T., & Wu, E. (2009). Foreign exchange exposure: Evidence from the US insurance industry. Journal of International Financial Markets, Institutions and Money, 19(2), 306-320.

-Li, J., Tsiakas, I., Wei. W, (2015).Predicting Exchange Rates Out of Sample: Can Economic Fundamentals Beat the Random Walk?. Journal of Financial Econometrics. 13(2). 293-341.

-Rajashree, D.(2018). Performance Analysis of a Higher Order Neural Network with an Improved Shuffled Frog Leaping Algorithm for Currency Exchange Rate Prediction. Applied Soft Computing Journal https://doi.org/10.1016/j.asoc.2018.02.043.

-Yoke, L. Y., Yunli, L., Xiaowei, G., Plamen, P., Angelov, D., Chek, L., N., Elnaz, Sh. (2018). Foreign currency exchange rate prediction using neuro-fuzzy systems. Procedia Computer Science,144, 232–238.