Change in web publishing of Aalto publication series for Aalto University Business School from beginning of 2014

Information and pdf-files of Business School publications in the Aalto series are now located in the Aaltodoc publication archive

eDiss - School of Business dissertations

Author:

Toivonen, Harri.

Title:

Modeling, valuation and risk management of commodity derivatives

Series:

Acta Universitatis oeconomicae Helsingiensis. A, 1237-556X ; 262.

Series no:

A-262

Year:

2005 Thesis defence date: 2005-12-02

Discipline:

Finance

Index terms:

Financial markets; Hinnat; Prices; Rahoitusmarkkinat

Language:

eng

Bibid:

327820

ISBN:

951-791-964-6

Abstract (fin):

YK:n kansainvälistä kauppaa kuvaavien tilastojen mukaan raaka-aineet yli 40 % prosenttia maailmankaupasta. Raaka-aineiden hintavaihtelut vaikuttavat merkittävästi kansainvälisen talouden kasvuun. Monen kehitysmaan vientitulot ovat vieläkin hyvin riippuvaisia raaka-aineiden maailman markkinahinnoista. Toisaalta raaka-aineiden hinnat ja maailmantalouden suhdannevaihtelut kulkevat käsi kädessä yritysten tulosten ja inflaation kanssa teollistuneissa maissa. Väitöskirjan tutkimuksen kohteena ovat hyödyke eli raaka-ainejohdannaisten mallintaminen, hinnoittelu ja riskienhallinta. Tutkimuksen neljä esseetä käyttävät aineistoa pitkäaikaisista raaka-ainejohdannaisista kansainvälisiltä raakaöljy- ja sellumarkkinoilla.

Ensimmäinen tutkimuspaperi, Modeling Term Structure of Commodity Prices - Swapping the Convenience, käsittelee pitkäaikaisten hyödykejohdannaishintojen mallintamista. Tutkimuksessa havaitaan, että varastoteorian mukaisesti fyysisestä raaka-aineesta saatavan hyödyn ja kokonaisvarastojen välillä on käänteinen riippuvuussuhde myös pitkällä aikavälillä, eli mitä korkeammat kokonaisvarastotasot ovat sitä matalampi on fyysisestä raaka-aineesta saatavan hyödyn taso. Lisäksi tutkimuksessa osoitetaan myös, että tutkituilla raakaöljyn ja sellun pitkän aikavälin hyödykejohdannaisten markkinoilla toteutuvat hintavaihtelut eli volatiliteetti ovat sitä pienempiä, mitä pitempiaikaisesta sopimuksesta on kyse, eli myös pitkäaikaisilla johdannaissopimuksilla on olemassa laskeva volatiliteettirakenne. Tästä seuraa, että raaka-aineiden hinnat hakeutuvat pitkän aikavälin keskiarvohintaa kohti.

Toisessa tutkimuspaperissa, Volatility of Commodity Forward Prices, verrataan erilaisia menetelmiä pitkäaikaisten hyödykejohdannaissopimusten hintavaihtelujen eli volatiliteetin mallintamiseen. Tutkimuksessa havaitaan, että menetelmät, jossa volatiliteetti on itsessään satunnainen muuttuja tai ajankohdan mukaan painotettu liukuva keskiarvo ovat paremmin soveltuvia, kuin pelkästään puhtaasti historiallisiin havaintoihin perustuvat menetelmät.

Kolmannessa tutkimuspaperissa, Hedging Long-Term Commodity Forward Price Risk, osoitettaan yleisesti käytettyjen suojausmenetelmien sopivan huonosti pitkäaikaisten hyödykehintariskien hallintaan, koska edellä mainitusta laskevasta volatiliteettirakenteesta johtuen lyhyempi kestoisen suojaavaan johdannaisinstrumentin korkeampi hinnanvaihtelu lisää riskiä, jos suojattavan kohteen eli pitkäaikaisen hyödykejohdannaisen ja suojaavan instrumentin suhde, eli suojaussuhde ei ole oikea.

Neljännessä tutkimuspaperissa, Pricing Quanto Commodity Swaptions, esitetään hinnoittelumalli hyödykejohdannaissopimukselle, jonka hinta on riippuvainen valuuttakurssista ja raaka-aineen hinnasta. Tyypillisesti kansainvälisillä raaka-ainemarkkinoilla tuotteiden hinnat määräytyvät Yhdysvaltain dollareissa, kun taas eurooppalaiselle ostajalle raaka-aineen loppuhinta muodostuu euron ja dollarin välisen valuuttakurssin ja dollarimääräisen raaka-aineen hinnan tuloksena. Tutkimuspaperissa esitetään malli tämänkaltaisten johdannaissopimusten hinnoittelemiseksi.

Thesis defence announcement:

Raaka-ainejohdannaisten mallintaminen, hinnoittelu ja riskienhallinta

KTM Harri Toivosen rahoituksen alaan kuuluva väitöskirja “Modeling, Valuation and Risk Management of Commodity Derivatives” tarkastetaan perjantaina 2.12. Helsingin kauppakorkeakoulussa. Väitöstilaisuus alkaa klo 12 Chydenia-rakennuksen STORA ENSO -salissa (H324) osoitteessa Runeberginkatu 22–24. Vastaväittäjänä toimii professori Petri Sahlström Vaasan yliopistosta ja kustoksena professori Vesa Puttonen Helsingin kauppakorkeakoulusta.

Väitöskirja käsittelee raaka-aine- eli hyödykejohdannaisten mallintamiseen, hinnoitteluun ja riskienhallintaan liittyviä kysymyksiä. Tutkimuksessa käytetään aineistoa kansainvälisistä öljy- ja sellumarkkinoista. Aineiston avulla pyritään saamaan selvyyttä seuraaviin tutkimuskysymyksiin:

(1) Onko raaka-aineista varastoitaessa saatavan hyödyn ja kokonaisraaka-ainevarastojen määrän välillä käänteinen suhde, kuten varastoteoria olettaa? Toteutuuko oletus myös pidemmän aikavälin johdannaissopimusten osalta?
(2) Toteutuuko pidemmän aikavälin raaka-ainejohdannaisten hinnoissa hintavaihtelujen eli volatiliteetin aikarakenne: Erääntymistä lähellä olevien lyhytaikaisten johdannaissopimusten hintavaihtelut ovat suurempia kuin pitempiaikaisten sopimusten hinnanvaihtelut, minkä seurauksena raaka-aineiden hinnat hakeutuvat pitkän aikavälin keskiarvohintaa kohti.
(3) Miten kirjallisuudessa esitetyt rahoitusinstrumenttien hintavaihtelua kuvaavat mallit pystyvät mallintamaan pitkän aikavälin raaka-ainesopimusten hintavaihteluja?
(4) Miten pitkäaikaiselta raaka-aineen hintavaihtelulta voidaan parhaiten suojautua lyhyempikestoisilla johdannaissopimuksilla?
(5) Miten hinnoitella raaka-ainejohdannaisinstrumentti, jonka hinta määräytyy valuuttakurssin ja raaka-aineen hinnan yhteistuloksena?

Varastoteorian mukaan fyysisen raaka-aineen ja tällä hetkellä hinnan osalta sovittavan, mutta tulevaisuudessa maksettavan sopimuksen eli raaka-ainefutuurisopimuksen välillä on olemassa kiinteä suhde. Voimme ostaa futuurisopimuksen tai raaka-aineen ja varastoida sen futuurisopimuksen keston ajaksi. Kummatkin näistä toimenpiteistä tuottavat saman lopputuloksen. Jos ostamme hyödykkeen, menetämme pääoman korkotuoton ja joudumme maksamaan varastointikustannukset. Toisaalta varastoitu raaka-aine on hyödyllinen: sen avulla voidaan tuotantoprosessi pitää käynnissä, joten tämä “hyödyketuotto” lisää fyysisen hyödykkeen arvoa vähentäen vastaavalla määrällä futuurisopimuksen arvoa.

Pitkän aikavälin raaka-ainejohdannaissopimusten markkinahintoja mallintavassa tutkimuksessa havaitaan, että varastoteorian mukaisesti kokonaisvarastojen tason ja “hyödyketuoton” välillä on käänteinen suhde. Mitä korkeammat kokonaisvarastotasot ovat, sitä matalampi on raaka-aineen “hyödyketuoton” taso. Tämä varastoteorian mukainen tulos toteutuu, kun asiaa tarkastellaan pitkän aikavälin hyödykejohdannaisten avulla.

Tutkimuksessa havaitaan myös, että tutkituilla raakaöljyn ja sellun pitkän aikavälin hyödykejohdannaisten markkinoilla toteutuvat hintavaihtelut ovat sitä pienempiä, mitä pitempiaikaisesta sopimuksesta on kyse. Myös pitkäaikaisilla johdannaissopimuksilla on siis laskeva volatiliteettirakenne, minkä seurauksena raaka-aineiden hinnat hakeutuvat pitkän aikavälin keskiarvohintaa kohti.

Väitöskirjassa Toivonen osoittaa yleisesti käytettyjen suojausmenetelmien sopivan huonosti pitkäaikaisten hyödykehintariskien hallintaan. Edellä mainitusta laskevasta volatiliteettirakenteesta johtuen lyhyempikestoisen suojaavan johdannaisinstrumentin korkeampi hinnanvaihtelu lisää riskiä, jos suojattavan kohteen eli pitkäaikaisen hyödykejohdannaisen ja suojaavan instrumentin suhde eli suojaussuhde ei ole oikea.

Tyypillisesti kansainvälisillä raaka-ainemarkkinoilla tuotteiden hinnat määräytyvät Yhdysvaltain dollareissa, kun taas eurooppalaiselle ostajalle raaka-aineen loppuhinta muodostuu euron ja dollarin välisen valuuttakurssin ja dollarimääräisen raaka-aineen hinnan tuloksena. Väitöskirjassa esitetään malli tämänkaltaisten johdannaissopimusten hinnoittelemiseksi.

Opponents:

Sahlström, Petri
professor
University of Vaasa, Finland

Chairperson:

Puttonen, Vesa
professor

» List all School of Business dissertations | Search dissertations