L'idea che prezzi delle materie prime siano dinamicamente stabili ha avuto nei decenni passati un ruolo notevole nello studio delle fluttuazioni dei prezzi delle commodity. Effettivamente, la visione dominante della teoria classica riguardo la formazione dei prezzi delle commodity è che prezzi si stabilizzino automaticamente e che le fluttuazioni derivino da shock di mercato, dalle condizioni climatiche, dalla tecnologia e dalle variabili macroeconomiche. Per esempio, Schultz (1945) ha pensato che la fonte principale dell'instabilità derivasse dal settore industriale, e Cochrane (1958) ha sostenuto che l'incertezza è generata dalle condizioni meteorologiche, pur riconoscendo anche una caratteristica strutturale del settore agricolo che può condurre all'instabilità: la bassa elasticità rispetto al prezzo della domanda di beni alimentari. Tuttavia, vi è ancora molto da spiegare sulla dinamica dei prezzi nei mercati delle commodity stoccabili. Che la possibilità di stoccaggio sia rilevante per l'evoluzione dei prezzi delle materie prime è del tutto ovvio. La variabilità dei prezzi dipende fondamentalmente dalla variabilità della produzione, del raccolto e dall'estrazione da un lato, e dalla domanda di consumo finale dall'altro. Il fatto che il prodotto possa essere immagazzinato o meno, comunque, comporta una grande della differenza sul modo in cui le variazioni nei fondamentali vengono trasferite sul prezzo di equilibrio. Pertanto, la possibilità di stoccaggio e le sue conseguenze dovrebbe essere tenute sempre in considerazione nelle analisi empiriche sulla formazione dei prezzi delle materie prime. Fra le teorie che hanno tentato di spiegare il ruolo degli stock nelle dinamica dei mercati delle commodity, la "teoria dello stoccaggio competitivo", sviluppata all'interno di una contesto stocastico, ha sperimentato indubbiamente il più grande successo. In base a questa teoria, l'incertezza viene introdotta nelle equazioni di domanda e offerta attraverso variabili stocastiche, gli agenti economici sono trattati come neutrali al rischio, i sistemi economici seguono relazioni lineari, e le aspettative di prezzo sono razionali (i.e. Lowry et al. (1987) per un modello di stoccaggio intra-annuale, Williams e Wright (1991) per un modello di stoccaggio inter-annuale). Comunque, recenti lavori sull'ipotesi della formazione esogena dei prezzi hanno perduto popolarità a causa dei risultati empirici insoddisfacenti della teoria dello stoccaggio competitivo e delle sue eccessivamente semplici assunzioni di linearità, razionalità e neutralità al rischio. La prova empirica di questa teoria non ha dato risultati completamente soddisfacenti. Deaton e Laroque (1992) hanno testato questa teoria sui mercati di 13 commodity. Le assunzioni del loro modello sono coerenti con quelle della teoria dello stoccaggio competitivo, con l’eccezione che la non linearità viene introdotta attraverso il vincolo di non negatività delle scorte. Il modello riesce a spiegare i rari ed improvvisi aumenti dei prezzi annuali, ma non riesce a riprodurre l’alto livello di autocorrelazione delle serie dei prezzi osservati. Dunque, nel secondo capitolo della tesi, An Empirical Estimation of the Rational Expectations Competitive Storage Model , si cerca di testare la validità della teoria dello stoccaggio competitivo applicando metodi econometrici di simulazione, in particolare il Simulated Method of Moments (SMM) (Duffie e Singleton, 1993; Lee e Ingram, 1991). L'idea è di testare questa teoria verificando la capacità del modello di riferimento di riprodurre i dati osservati. Così facendo, se qualche parametrizzazione del modello genera valori vicini a quelli osservati, ciò potrebbe costituire prova che lo stoccaggio possa essere fra i fattori determinanti la dinamica osservata dei prezzi delle materie prime. Il terzo capitolo, Modelling the Relationship between Speculation and Gold Prices, contribuisce a quel filone di letteratura il quale sostiene che i recenti investimenti in attività collegate alle commodity abbia davvero condotto a quella impennata dei prezzi cui abbiamo assistito negli ultimi anni. I risultati di questo lavoro supportano l'idea che un approccio non lineare è necessario quando si cerca di modellare la relazione fra comportamenti speculativi e rendimenti sul prezzo dell’oro. Usando dati settimanali dal Giugno 1995 ad Ottobre 2006, l'analisi si è prima focalizzata sulla risposta di speculatori e hedger a shock di prezzo, e viceversa, facendo uso di autoregressioni vettoriali, e poi ha studiato la dinamica delle posizioni lunghe degli speculatori. Si è derivata una misura relativa della dimensione della posizione, che punta a cogliere la posizione netta del trader medio all’interno di una classificazione CFTC. Questo studio ha trovato che la relazione tra speculazione e rendimenti sull’oro di contratti future a scadenza più ravvicinata ha un andamento non lineare, che può essere caratterizzato bene da un processo di transizione “liscio” di tipo logistico come proposto da Granger e Teräsvirta (1993) e Teräsvirta (1994). La transizione da uno stato ad un altro è “liscia” ma asimmetrica. Questo implica che, nel contesto dei rendimenti sul prezzo dell’oro, gli speculatori possono reagire differentemente a variazioni nel prezzo in base al regime di prezzo vigente in quel momento. L'ultimo capitolo, Commodity price dynamics: a new paradigm?, estende e analizza brevemente il problema relativo all’influenza degli accresciuti investimenti finanziari sui mercati delle commodity sulla dinamica dei prezzi di questi mercati. Lo scopo principale dello studio è costruire un quanto più possibile semplice modello di prezzo, ma capace di modellare efficacemente la dinamica dei prezzi spot, quantificando l'impatto sul prezzo delle variazioni dei fondamentali di mercato.

The idea that commodity prices are inherently dynamically stable has played a major role in studies of price fluctuations over the past decades. Indeed, the dominant view of the classic theory of commodity price formation is that prices are self-stabilizing and that fluctuations result from shocks in the environment of the market, from the weather, technology, macroeconomic variables or from demand. For instance, Schultz (1945) thought that the main source of price instability was shocks from the industrial sector, and Cochrane (1958) supported the view that uncertainty is created by weather conditions, but he also set forth a structural feature of the agricultural sector that may lead to instability: the low price elasticity of the demand for food items. However, there is still much unexplained price dynamics in markets for storable commodities. That the possibility of storage is relevant for the evolution of prices in commodity markets is all too obvious. Variability of prices will depend fundamentally on the variability of production, harvest, extraction, on one side, and of demand for final consumption on the other. Whether the product can be stored or not, however, makes a world of difference in the ways in which the variability in the fundamentals gets transferred to the equilibrium price. Therefore, the possibility of storage and its consequences should always be considered in empirical analyses of commodity price formation. Among theories that tried to explain the role of storage in the dynamics of commodity markets, the “theory of competitive storage”, developed within a stochastic framework, has undoubtedly experimented the greatest success. Under this theory, uncertainty is introduced in the supply and demand equations through stochastic variables, economic agents are treated as being risk neutral, economic systems follow linear relations, and price expectations are rational (e.g., Lowry et al. (1987) for a model of intra-year storage,Williams and Wright (1991) for a model of inter-year storage). Recent work, however, on the exogenous price formation hypothesis declined in popularity due to the unsatisfactory empirical results of the theory of competitive storage and its overly simple assumptions on linearity, rationality and risk-neutrality. The empirical test of this theory has not rendered entirely satisfactory results. Deaton and Laroque (1992) have tested this theory against the behaviour of 13 commodities. The assumptions of their model are consistent with those of the theory of competitive storage with the exception that a nonlinearity is introduced through the non-negativity constraint of stocks. Their model does manage to explain the rare and sudden rises of annual prices, but fails to reproduce the high level of autocorrelation of actual price series. Hence, in the second chapter of the thesis, An Empirical Estimation of the Rational Expectations Competitive Storage Model, Fabio aims at testing the theoretical validity of the competitive storage theory by applying simulation based econometric methods, namely Simulated Method of Moments (SMM) (Duffie and Singleton, 1993; Lee and Ingram, 1991). The idea is to put this theory to a test while verifying the capacity of its model of reference to mimic actual data. By so doing, if some parameterization of the model would generate values close to the actual ones, this may be taken as evidence that storage could be among the determinants of the observed commodity price dynamics. The third chapter, Modelling the Relationship between Speculation and Gold Prices, adds to that stream of the literature that claims recent increasing investments into commodity-related assets did not actually led to the skyrocketing price behaviour witnessed in the last few years. The results of this work support the idea that a nonlinear approach is needed when modelling the relationship between speculative trading behaviour and gold price returns. Using weekly data from the June 1995 to October 2006, the analysis first focused on speculators’ and hedgers’ response to price shocks, and vice versa, by making use of vector autoregressions, and then studied the dynamics of speculators’ long positions. A relative measure of position size, which aims to capture the net position of the average trader in a CFTC classification, was derived. This study found that the relationship between speculation and nearby futures contract returns for gold follow a nonlinear path, which can be well characterized by a logistic smooth transition process, as proposed by Granger and Teräsvirta (1993) and Teräsvirta (1994). The transition from one state to another is smooth but asymmetric. It implies that, within the context of gold price returns, speculators may react differently to price changes according to the price regimes. The transition from one regime to the other occurs when price changes are close to zero, indicating a different behaviour takes place during price expansions (positive returns) and contractions (negative returns). Trading activity induced by price changes appears to be much more intense during periods of increasing price levels. In addition, former speculative activity only plays a significant role in expansions. Results also suggest herding behaviour and positive feedback trading of speculators during price booms. The last chapter, Modelling commodity price dynamics: a new paradigm?, extends and very briefly analyses the issue of whether the increasing presence of financial investors in commodity markets may have affected the price dynamics of these markets. The main purpose of the study is to build an as simple as possible price model, but also that may be able to effectively modelling spot price dynamics, while quantifying the impact of changes in market fundamentals on price. The choice of basing the analysis on a fundamental point of view is driven by the fact that such an approach may enable one to deal well with the most difficult stage of market analysis, that is, quantitatively and objectively to link actual market conditions to the cash price levels. Furthermore, the motivation lies on the conviction that conventional market analysis leads one towards only one of the many price drivers that actually act simultaneously. After selecting a few fundamental drivers, including a proxy, different from the one derived in the previous chapter, to represent the so-called speculative pressure, results support the idea that financial speculative investments may be taken into consideration in order to achieve a better fit and properly explain the recent dynamics of aluminium prices.

Three essays on commodity price dynamics

GABRIELI, Fabio
2008-01-01

Abstract

The idea that commodity prices are inherently dynamically stable has played a major role in studies of price fluctuations over the past decades. Indeed, the dominant view of the classic theory of commodity price formation is that prices are self-stabilizing and that fluctuations result from shocks in the environment of the market, from the weather, technology, macroeconomic variables or from demand. For instance, Schultz (1945) thought that the main source of price instability was shocks from the industrial sector, and Cochrane (1958) supported the view that uncertainty is created by weather conditions, but he also set forth a structural feature of the agricultural sector that may lead to instability: the low price elasticity of the demand for food items. However, there is still much unexplained price dynamics in markets for storable commodities. That the possibility of storage is relevant for the evolution of prices in commodity markets is all too obvious. Variability of prices will depend fundamentally on the variability of production, harvest, extraction, on one side, and of demand for final consumption on the other. Whether the product can be stored or not, however, makes a world of difference in the ways in which the variability in the fundamentals gets transferred to the equilibrium price. Therefore, the possibility of storage and its consequences should always be considered in empirical analyses of commodity price formation. Among theories that tried to explain the role of storage in the dynamics of commodity markets, the “theory of competitive storage”, developed within a stochastic framework, has undoubtedly experimented the greatest success. Under this theory, uncertainty is introduced in the supply and demand equations through stochastic variables, economic agents are treated as being risk neutral, economic systems follow linear relations, and price expectations are rational (e.g., Lowry et al. (1987) for a model of intra-year storage,Williams and Wright (1991) for a model of inter-year storage). Recent work, however, on the exogenous price formation hypothesis declined in popularity due to the unsatisfactory empirical results of the theory of competitive storage and its overly simple assumptions on linearity, rationality and risk-neutrality. The empirical test of this theory has not rendered entirely satisfactory results. Deaton and Laroque (1992) have tested this theory against the behaviour of 13 commodities. The assumptions of their model are consistent with those of the theory of competitive storage with the exception that a nonlinearity is introduced through the non-negativity constraint of stocks. Their model does manage to explain the rare and sudden rises of annual prices, but fails to reproduce the high level of autocorrelation of actual price series. Hence, in the second chapter of the thesis, An Empirical Estimation of the Rational Expectations Competitive Storage Model, Fabio aims at testing the theoretical validity of the competitive storage theory by applying simulation based econometric methods, namely Simulated Method of Moments (SMM) (Duffie and Singleton, 1993; Lee and Ingram, 1991). The idea is to put this theory to a test while verifying the capacity of its model of reference to mimic actual data. By so doing, if some parameterization of the model would generate values close to the actual ones, this may be taken as evidence that storage could be among the determinants of the observed commodity price dynamics. The third chapter, Modelling the Relationship between Speculation and Gold Prices, adds to that stream of the literature that claims recent increasing investments into commodity-related assets did not actually led to the skyrocketing price behaviour witnessed in the last few years. The results of this work support the idea that a nonlinear approach is needed when modelling the relationship between speculative trading behaviour and gold price returns. Using weekly data from the June 1995 to October 2006, the analysis first focused on speculators’ and hedgers’ response to price shocks, and vice versa, by making use of vector autoregressions, and then studied the dynamics of speculators’ long positions. A relative measure of position size, which aims to capture the net position of the average trader in a CFTC classification, was derived. This study found that the relationship between speculation and nearby futures contract returns for gold follow a nonlinear path, which can be well characterized by a logistic smooth transition process, as proposed by Granger and Teräsvirta (1993) and Teräsvirta (1994). The transition from one state to another is smooth but asymmetric. It implies that, within the context of gold price returns, speculators may react differently to price changes according to the price regimes. The transition from one regime to the other occurs when price changes are close to zero, indicating a different behaviour takes place during price expansions (positive returns) and contractions (negative returns). Trading activity induced by price changes appears to be much more intense during periods of increasing price levels. In addition, former speculative activity only plays a significant role in expansions. Results also suggest herding behaviour and positive feedback trading of speculators during price booms. The last chapter, Modelling commodity price dynamics: a new paradigm?, extends and very briefly analyses the issue of whether the increasing presence of financial investors in commodity markets may have affected the price dynamics of these markets. The main purpose of the study is to build an as simple as possible price model, but also that may be able to effectively modelling spot price dynamics, while quantifying the impact of changes in market fundamentals on price. The choice of basing the analysis on a fundamental point of view is driven by the fact that such an approach may enable one to deal well with the most difficult stage of market analysis, that is, quantitatively and objectively to link actual market conditions to the cash price levels. Furthermore, the motivation lies on the conviction that conventional market analysis leads one towards only one of the many price drivers that actually act simultaneously. After selecting a few fundamental drivers, including a proxy, different from the one derived in the previous chapter, to represent the so-called speculative pressure, results support the idea that financial speculative investments may be taken into consideration in order to achieve a better fit and properly explain the recent dynamics of aluminium prices.
2008
commodity price dynamics
L'idea che prezzi delle materie prime siano dinamicamente stabili ha avuto nei decenni passati un ruolo notevole nello studio delle fluttuazioni dei prezzi delle commodity. Effettivamente, la visione dominante della teoria classica riguardo la formazione dei prezzi delle commodity è che prezzi si stabilizzino automaticamente e che le fluttuazioni derivino da shock di mercato, dalle condizioni climatiche, dalla tecnologia e dalle variabili macroeconomiche. Per esempio, Schultz (1945) ha pensato che la fonte principale dell'instabilità derivasse dal settore industriale, e Cochrane (1958) ha sostenuto che l'incertezza è generata dalle condizioni meteorologiche, pur riconoscendo anche una caratteristica strutturale del settore agricolo che può condurre all'instabilità: la bassa elasticità rispetto al prezzo della domanda di beni alimentari. Tuttavia, vi è ancora molto da spiegare sulla dinamica dei prezzi nei mercati delle commodity stoccabili. Che la possibilità di stoccaggio sia rilevante per l'evoluzione dei prezzi delle materie prime è del tutto ovvio. La variabilità dei prezzi dipende fondamentalmente dalla variabilità della produzione, del raccolto e dall'estrazione da un lato, e dalla domanda di consumo finale dall'altro. Il fatto che il prodotto possa essere immagazzinato o meno, comunque, comporta una grande della differenza sul modo in cui le variazioni nei fondamentali vengono trasferite sul prezzo di equilibrio. Pertanto, la possibilità di stoccaggio e le sue conseguenze dovrebbe essere tenute sempre in considerazione nelle analisi empiriche sulla formazione dei prezzi delle materie prime. Fra le teorie che hanno tentato di spiegare il ruolo degli stock nelle dinamica dei mercati delle commodity, la "teoria dello stoccaggio competitivo", sviluppata all'interno di una contesto stocastico, ha sperimentato indubbiamente il più grande successo. In base a questa teoria, l'incertezza viene introdotta nelle equazioni di domanda e offerta attraverso variabili stocastiche, gli agenti economici sono trattati come neutrali al rischio, i sistemi economici seguono relazioni lineari, e le aspettative di prezzo sono razionali (i.e. Lowry et al. (1987) per un modello di stoccaggio intra-annuale, Williams e Wright (1991) per un modello di stoccaggio inter-annuale). Comunque, recenti lavori sull'ipotesi della formazione esogena dei prezzi hanno perduto popolarità a causa dei risultati empirici insoddisfacenti della teoria dello stoccaggio competitivo e delle sue eccessivamente semplici assunzioni di linearità, razionalità e neutralità al rischio. La prova empirica di questa teoria non ha dato risultati completamente soddisfacenti. Deaton e Laroque (1992) hanno testato questa teoria sui mercati di 13 commodity. Le assunzioni del loro modello sono coerenti con quelle della teoria dello stoccaggio competitivo, con l’eccezione che la non linearità viene introdotta attraverso il vincolo di non negatività delle scorte. Il modello riesce a spiegare i rari ed improvvisi aumenti dei prezzi annuali, ma non riesce a riprodurre l’alto livello di autocorrelazione delle serie dei prezzi osservati. Dunque, nel secondo capitolo della tesi, An Empirical Estimation of the Rational Expectations Competitive Storage Model , si cerca di testare la validità della teoria dello stoccaggio competitivo applicando metodi econometrici di simulazione, in particolare il Simulated Method of Moments (SMM) (Duffie e Singleton, 1993; Lee e Ingram, 1991). L'idea è di testare questa teoria verificando la capacità del modello di riferimento di riprodurre i dati osservati. Così facendo, se qualche parametrizzazione del modello genera valori vicini a quelli osservati, ciò potrebbe costituire prova che lo stoccaggio possa essere fra i fattori determinanti la dinamica osservata dei prezzi delle materie prime. Il terzo capitolo, Modelling the Relationship between Speculation and Gold Prices, contribuisce a quel filone di letteratura il quale sostiene che i recenti investimenti in attività collegate alle commodity abbia davvero condotto a quella impennata dei prezzi cui abbiamo assistito negli ultimi anni. I risultati di questo lavoro supportano l'idea che un approccio non lineare è necessario quando si cerca di modellare la relazione fra comportamenti speculativi e rendimenti sul prezzo dell’oro. Usando dati settimanali dal Giugno 1995 ad Ottobre 2006, l'analisi si è prima focalizzata sulla risposta di speculatori e hedger a shock di prezzo, e viceversa, facendo uso di autoregressioni vettoriali, e poi ha studiato la dinamica delle posizioni lunghe degli speculatori. Si è derivata una misura relativa della dimensione della posizione, che punta a cogliere la posizione netta del trader medio all’interno di una classificazione CFTC. Questo studio ha trovato che la relazione tra speculazione e rendimenti sull’oro di contratti future a scadenza più ravvicinata ha un andamento non lineare, che può essere caratterizzato bene da un processo di transizione “liscio” di tipo logistico come proposto da Granger e Teräsvirta (1993) e Teräsvirta (1994). La transizione da uno stato ad un altro è “liscia” ma asimmetrica. Questo implica che, nel contesto dei rendimenti sul prezzo dell’oro, gli speculatori possono reagire differentemente a variazioni nel prezzo in base al regime di prezzo vigente in quel momento. L'ultimo capitolo, Commodity price dynamics: a new paradigm?, estende e analizza brevemente il problema relativo all’influenza degli accresciuti investimenti finanziari sui mercati delle commodity sulla dinamica dei prezzi di questi mercati. Lo scopo principale dello studio è costruire un quanto più possibile semplice modello di prezzo, ma capace di modellare efficacemente la dinamica dei prezzi spot, quantificando l'impatto sul prezzo delle variazioni dei fondamentali di mercato.
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