Modeling Extreme Dependence of Tehran Stock Exchange (TSE) to Crude Oil Price: An Approach based on Copula Functions

Subject Areas : Labor and Demographic Economics

Hamid Abrishami ¹ ( Faculty of Economics, University of Tehran. Tehran, Iran )
Mohsen Mehara ² ( Faculty of Economics, University of Tehran, Tehran. Iran. )
Mojtaba Mohammadian ³ ( Faculty of Economics, University of Tehran. Tehran, Iran )

Received: 2022-01-15 Accepted : 2022-06-05 Published : 2022-05-22

Keywords: G11, Crude oil, Tehran Stock Exchange (TSE), G15, Keywords: Tail dependence, Copula functions. JEL Classification: C58,

Abstract :

The objective of this study is to model the extreme dependence structure from the crude oil price to Tehran Stock Exchange (TSE) index. For this purpose, the conditional extreme value theory (C-EVT) was used to model the marginal distribution of returns on stock and oil market during the period 2008 to 2021. Then, the dependence structure of the extreme return was estimated by Copula models. The results showed that the crude oil market has contagion effects on the TSE. These effects are asymmetric and there is more dependence on the left tail. In other words, as crude oil price falls, decline of the total index is expected and these effects are greater when a positive simultaneous change occurs between variables. Due to the financial risks of the existence of contagion, considering structural extreme dependence can calculate the portfolio risk accurately and reliably. Therefore, it is suggested to pay attention to the structure of extreme dependencies between assets in order to optimize the portfolio.

References:

منابع

• بت‌شکن، هاشم، محسنی، حسین (1397). بررسی آثار سرریز نوسانات قیمت نفت بر بازدهی بازار سهام، فصلنامه سرمایه‌گذاری، 7 (25): 284-267.


• بناکار، مهسا، نیکومرام، هاشم، قالیباف اصل، حسن، مینویی، مهرزاد (1400). تبیین آزمون مدل تلاطم و سرریز در بورس اوراق بهادار تهران (مبتنی بر مدل‌های خانواده کاپولا)، فصلنامه مهندسی مالی و مدیریت اوراق بهادار، 12 (47): 563-534.


• حسکوئی، مرتضی، خواجوند، فاطمه (1393). پیش‌بینی نوسانات بازارهای آتی‌های نفت با استفاده از مدل‌های گارچ و مدل‌های تغییر رژیم مارکوف گارچ، فصلنامه دانش مالی تحلیل اوراق بهادار، 7 (23): 105-85.


• حسینی‌نسب، سیدابراهیم، خضری، محسن، رسولی، احمد (1390). تعیین آثار نوسانات قیمت نفت بر روی بازده سهام بورس اوراق بهادار تهران: آنالیز موجک و راه‌گزینی مارکوف، فصلنامه مطالعات اقتصاد انرژی، 8 (29): 60-31.


• دولو، مریم، دشتی، مهدیه (1396). آزمون قیمت گذاری صرف ریسک نامطلوب حدی مبتنی بر نظریه ارزش حدی، مهندسی مالی و مدیریت اوراق بهادار، 8 (33): 152-137.


• سجاد، رسول، هدایتی، شراره، هدایتی، شهره (1392). مقایسه مدل تلاطم تصادفی و مدل‌های GARCH، از طریق محاسبه ارزش در معرض خطر، مجله مهندسی مالی و مدیریت اوراق بهادار، 4 (15): 79-97.


• سفیدبخت، الهه، رنجبر، محمدحسین (1396). سرریز نوسانات بین قیمت نفت، نرخ ارز، قیمت طلا و بازار سهام تحت فواصل زمانی شکست ساختاری: استفاده از مدل گارچ و الگوریتم ICSS، مجله مهندسی مالی و مدیریت اوراق بهادار، 8 (33): 87-51.


• سیدحسینی، سید محمد، ابراهیمی، سید بابک، باباخانی، مسعود (1392). مدل سرایت تلاطم همبستگی شرطی ثابت با حافظه بلندمدت شواهدی از بازار سهام تهران و دبی، مجله مهندسی مالی و مدیریت اوراق بهادار، 3 (11): 64-25.


• صیادی، محمد، کریمی، نسیم (1398). مدلسازی وابستگی بین بازدهی سهام گروه محصولات شیمیایی، رشد قیمت نفت و رشد نرخ ارز در ایران؛ کاربرد توابع Vine Copula، فصلنامه تحقیقات مدلسازی اقتصادی، 10 (38): 94-45.


• عباسی، ابراهیم، هادی‌نژاد، منیژه، کریمی، جعفر (1394). بررسی آثار نامتقارن نوسانات قیمت نفت بر روی بازار بورس اوراق بهادار تهران، فصلنامه روند، 22 (72): 127-105.


• عباسی‌نژاد، حسین، ابراهیمی، سجاد (1392). اثر نوسان‌های قیمت نفت بر بازده بورس اوراق بهادار تهران، فصلنامه پژوهش‌های و سیاست‌های اقتصادی، 21 (68): 108-83.


• فتاحی، شهرام، سهیلی، کیومرث، دهقان جبارآبادی، شهرام (1396). بررسی سرایت در بازارهای مالی ایران با استفاده از ترکیبی از فرآیند اورنشتاین اولنبک و تبدیل موجک پیوسته، مدلسازی اقتصادسنجی، 2 (4): 54-33.


• فلاح‌پور، سعید، یاراحمدی، مهدی (1391). برآورد ارزش در معرض ریسک با استفاده از تئوری مقدار حدی در بورس اوراق بهادار تهران، مهندسی مالی و مدیریت اوراق بهادار (مدیریت پرتفوی)، 3 (13): 121-103.


• کاشی، منصور، حسینی، سیدحسن، قلیلو، محمدموسی، گلکاریان آرانی، سعید (1396). محاسبه ارزش در معرض ریسک و ریزش مورد انتظار بر اساس نظریه مقدار حدی، فصلنامه مهندسی مالی و مدیریت اوراق بهادار، 8 (32): 294-269.


• نصر، محمد، نبوی چاشمی، سیدعلی (1398). آزمون قیمت‌گذاری دارایی‌های سرمایه‌ای با رویکرد مقدار ارزش حدی با بکارگیری ابزار مشتقه، فصلنامه علمی پژوهشی دانش سرمایه‌گذاری، 8 (31): 141-127.


• Balkema, A. A., & De Haan, L. (1974). Residual life time at great age. The Annals of probability, 792-804.


• Bhatti, M. I., & Nguyen, C. C. (2012). Diversification evidence from international equity markets using extreme values and stochastic copulas. Journal of International Financial Markets, Institutions and Money, 22(3), 622-646.


• Caeiro, F., & Gomes, M. I. (2015). Threshold selection in extreme value analysis. Extreme value modeling and risk analysis: Methods and applications, 69-82.


• Chen, Q., & Lv, X. (2015). The extreme-value dependence between the crude oil price and Chinese stock markets. International Review of Economics & Finance, 39, 121-132.


• Embrechts, P., Klüppelberg, C., & Mikosch, T. (1997). Modelling Extremal Events Springer-Verlag. Applications of mathematics.


• Filis, G., Degiannakis, S., & Floros, C. (2011). Dynamic correlation between stock market and oil prices: The case of oil-importing and oil-exporting countries. International review of financial analysis, 20(3), 152-164.


• Fisher, R. A., & Tippett, L. H. C. (1928, April). Limiting forms of the frequency distribution of the largest or smallest member of a sample. In Mathematical proceedings of the Cambridge philosophical society, 24 (2), 180-190. Cambridge University Press.


• Forbes, K. J., & Rigobon, R. (2002). No contagion, only interdependence: measuring stock market comovements. The journal of Finance, 57(5), 2223-2261.


• Gerstengarbe, F. W., & Werner, P. C. (1989). A method for the statistical definition of extreme-value regions and their application to meteorological time series. Zeitschrift fuer Meteorologie;(German Democratic Republic), 39(4).


• Liu, J. (2011). Extreme value theory and copula theory: a risk management application with energy futures(Doctoral dissertation).


• McNeil, A. J., & Frey, R. (2000). Estimation of tail-related risk measures for heteroscedastic financial time series: an extreme value approach. Journal of empirical finance, 7(3-4), 271-300.


• Nagayasu, J. (2001). Currency crisis and contagion: evidence from exchange rates and sectoral stock indices of the Philippines and Thailand. Journal of Asian Economics, 12(4), 529-546.


• Nguyen, C. C., & Bhatti, M. I. (2012). Copula model dependency between oil prices and stock markets: Evidence from China and Vietnam. Journal of International Financial Markets, Institutions and Money, 22(4), 758-773.


• Pickands III, J. (1975). Statistical inference using extreme order statistics. Annals of statistics, 3(1), 119-131.


• Rocco, M. (2014). Extreme value theory in finance: A survey. Journal of Economic Surveys, 28(1), 82-108.


• Sadorsky, P. (1999). Oil price shocks and stock market activity. Energy economics, 21(5), 449-469.


• Wang, Y., Haff, I. H., & Huseby, A. (2020). Modelling extreme claims via composite models and threshold selection methods. Insurance: Mathematics and Economics, 91, 257-268.