Moderni portfolioteoria : optimoidun sijoitussalkun suoriutuminen suhteessa tasahajautukseen

Markowitzin (1952) kehittämä portfolion valinta on modernin portfolioteorian kulmakiviä ja se tuo esiin hajautuksen hyödyt. Mallissa on myös omat ongelmansa ja siksi sen käyttö sellaisenaan onkin käytännössä melko vähäistä. Tutkielman tavoitteena on testata, miten portfolioteorian pohjalta kvantitatiivisesti optimoidut sijoitussalkut suoriutuvat suhteessa tasahajautettuun salkkuun ja saavutetaanko optimoinnilla parempaa riskisopeutettua tuottoa ja onko tuoton ero suhteessa tasahajautettuun salkkuun tilastollisesti merkittävä. Tutkimuksessa käytetään kymmentä 232 kuukauden aikasarjaa, joilla luodaan optimoitu salkku. Aikasarjat on valittu pitkiksi, jotta pystyttäisiin pienentämään estimointivirheitä. Testit tehdään 3, 6, 12 ja 36 kuukauden ajanjaksoilla. Työssä on erilaisia optimointitapoja käytettynä yhteensä 18. Optimointitapojen erilaisuus johtuu estimointitavoista, rajoitteista ja salkunluomismalleista. Estimoinnissa käytetään mm. aritmeettisia ja geometrisia tuottoja ja rajoitteet koskevat salkun painoja. Tutkimustuloksena saatiin, että 18 erilaisesta optimointitavasta vain neljällä oli huonompi riskisopeutettu tuotto kuin tasahajautussalkulla. Muilla salkuilla oli myös lähes poikkeuksetta parempi tuotto ja pienempi volatiliteetti kuin vertailusalkulla. Syynä kahteen poikkeukseen on tutkimuksessa käytetty VAR(1)-ennustemalli, joka ei tuottanut riittävän hyviä ennusteita lyhyellä aikavälillä. Kahdessa muussa tapauksessa salkkujen tuotot eivät riitä kattamaan suurta keskihajontaa tuotoissa. Vaikka optimoiduista salkuista neljällätoista vuotuinen tuotto on tuntuvasti suurempi kuin tasahajautetulla, niin tilastollisesti merkittäviä tuloksia on vain kolme 5 %:n merkitsevyystasolla. Tilastollisesti merkittävistä tuloksistakaan ei pysty vetämään suoria johtopäätöksiä, sillä optimointitavoista yksikään ei ollut selvästi toista parempi, kun otetaan huomioon eripituiset testijaksot. Johtopäätöksenä voi kuitenkin pitää sitä, että optimoinnilla on taloudellista merkitystä sijoitussalkkuja luotaessa, sillä niillä on saatu aikaiseksi suurempaa tuottoa. Yksikään malleista ei tuottanut parasta tunnuslukua kaikissa testijaksoissa. Syynä tähän voidaan pitää odotusarvon heikkoa ennustekykyä tulevasta. Mielenkiintoista oli kuitenkin havaita, että odotusarvoja laskettaessa geometrinen keskiarvo toimi poikkeuksetta aritmeettista paremmin, mikä saattaa johtua siitä, että suuret heitot aikasarjoissa vaikuttavat vähemmän geometriseen keskiarvoon. Vaikka optimoidut sijoitussalkut lähes poikkeuksetta tuottivat parempaa tuottoa ja riskisopeutettua tuottoa, eivät ne kuitenkaan tuottaneet sitä riittävästi, jotta tulokset olisivat tilastollisesti merkittäviä jokaisella testijaksolla. Teorian pohjalta ei siis voida sanoa, että optimointi johtaisi automaattisesti parempiin sijoitussalkkuihin.

Performance characteristic of moving average trading rules in the Finnish stock market

The thesis examines the profitability of DMAC trading rules in the Finnish stock market over the 1996-2012 period. It contributes to the existing technical analysis literature by comparing for the first time the performance of DMAC strategies based on individual stock trading portfolios to the performance of index trading strategies based on the trading on the index (OMX Helsinki 25) that consists of the same stocks. Besides, the market frictions including transaction costs and taxes are taken into account, and the results are reported from both institutional and individual investor’s perspective. Performance characteristic of DMAC rules are evaluated by simulating 19,900 different trading strategies in total for two non- overlapping 8-year sub-periods, and decomposing the full-sample-period performance of DMAC trading strategies into distinct bullish- and bearish-period performances. The results show that the best DMAC rules have predictive power on future price trends, and these rules are able to outperform buy-and-hold strategy. Although the performance of the DMAC strategies is highly dependent on the combination of moving average lengths, the best DMAC rules of the first sub-period have also performed well during the latter sub-period in the case of individual stock trading strategies. According to the results, the outperformance of DMAC trading rules over buy-and-hold strategy is mostly attributed to their superiority during the bearish periods, and particularly, during stock market crashes.

Kunnossapitopalveluiden arvopohjaisen elinkaarimallin kehittäminen

Tutkimuksen päätavoitteena on luoda yleispätevä elinkaarimalli, jota voidaan hyö-dyntää laitetason kunnossapitoon liittyvissä päätöksentekotilanteissa eri teollisuu-denaloilla. Elinkaarimalliin yhdistettiin arvoajattelu, jonka pohjalta mallin käyttäjät voivat valita ja painottaa omien näkemyksiensä mukaan arvoa luovat elementit sekä nähdä muille verkostojäsenille arvoa lisäävät tekijät. Aiemmissa elinkaarimalleissa on keskitytty pääasiassa yhteen tarkastelunäkökulmaan, joten verkostotason työkalulle on selkeä tarve. Myöskään arvoajattelua ei ole aiemmin yhdistetty elinkaarilaskentaa soveltaviin malleihin. Työn osalta käytettiin konstruktiivista tutkimusotetta. Elinkaarimallia kehitettiin ja testattiin kaivosteollisuuden yritysverkostoon kuuluvien kahden case-tapauksen avulla. Tutkimuksen teoreettinen osa pohjautui työn oleellisempiin osa-alueisiin, kuten kunnossapitoon, arvoelementteihin ja elinkaarilaskentaan. Työn empiirisessä osiossa hyödynnettiin verkostoon kuuluvien yritysedustajien haastatteluita sekä yritysten tietojärjestelmästä saatuja tietoja. Arvoelementtien muodostuksessa käy-tettiin hyväksi myös muiden teollisuusyritysten ajatuksia ja näkökulmia. Työn merkittävin tulos on ensimmäisen version kehittäminen arvopohjaisesta elinkaarimallista. Elinkaarimalli antaa tuloksina jokaisen verkostojäsenen osalta laitteen kunnossapidon kustannukset ja tuotot vuositasolla sekä kumulatiivisesti koko elinkaaren ajalta niin reaali- kuin nykyarvonakin. Mallin tuloksena saadaan myös yhteistyön myötä kasvaneen lisäarvon suuruus ja jakautuminen verkoston toimijoiden välillä heidän valitsemiensa arvoelementtien mukaisesti. Näin ollen mallia voidaan käyttää tulevaisuuden ennustamisen lisäksi menneiden kustannusten ja tuottojen seurantamallina. Kokonaisuudessaan arvopohjaisen elinkaarimallin tuloksia voidaan hyödyntää laitetason kunnossapitoon liittyvissä sopimusneuvotte-luissa niin arvoa luovien elementtien kuin kustannus- ja tuottotekijöidenkin osalta. Kokonaisuudessaan arvoajattelun yhdistäminen ja hyödyntäminen elinkaarilas-kennassa on vielä alkuvaiheessa, joten kyseinen osa-alue onkin varsin järkevä jat-kotutkimuskohde. Avoimen ja tiiviin yritysyhteistyön kautta saadaan arvopohjai-sesta elinkaarimallista jatkokehitettyä erittäin hyödyllinen työkalu yritysverkosto-jen käytettäväksi. Kiristyvässä kilpailussa verkoston kokonaisarvon kasvu ja ja-kautuminen ovat tulevaisuudessa erittäin keskeisiä aihealueita, joten tämäntyylisten verkostotyökalujen hyödyntäminen nostanee ehdottomasti suosiotaan.

Kalenterianomaliat Suomessa, Yhdysvalloissa, Isossa-Britanniassa ja Kaakkois-Aasiassa

Tutkimuksessa selvitetään kalenterianomalioiden esiintymistä Suomessa, Yhdysvalloissa, Isossa-Britanniassa ja Kaakkois-Aasiassa. Työssä esitellään erilaisia kalenterianomalioita, joita ovat muun muassa viikonpäivä-, kuukausi- ja vuodenvaihdeanomalia. Tutkimuksessa esitellään myös aikaisempia tutkimuksia sekä anomalioita kritisoivaa käyttäytymistieteellisen rahoituksen teoriaa. Aikaisempien tutkimusten tapaan tutkimusaineisto koostui kohdealuei-den markkinoita kuvaavien osakeindeksien päiväkohtaisista tuotoista. Tutkimusperiodi on vuodesta 2002 vuoteen 2012. Tutkimukses-sa käytettiin lineaarista regressioanalyysia selvittämään poikkeavia tuotto-ja. Työssä keskityttiin viikonpäivä- ja kuukausianomalioiden lisäksi etsi-mään poikkeavia tuottoja myös jaettaessa aineisto kvartaaleittain sekä puolivuosittain. Tutkimustulosten perusteella anomaliaa havaittiin ainoastaan Kaakkois-Aasian markkinoilla. Jaettaessa aineisto puolivuosittain, huomattiin alku-vuoden tuottojen olevan korkeampia kuin tuotot keskimäärin heinäkuusta joulukuuhun. Tulos viittaa kehittyneiden markkinoiden toimivan kehittyviä markkinoita tehokkaammin. Kehittyneillä markkinoilla ei tutkimusaineis-ton perusteella voida havaita kalenteri-ilmiöstä johtuvia poikkeavia tuotto-ja.

Korkoriskiltä suojautuminen korkojohdannaisilla kiinteistösijoittamisessa Suomessa

Hallitsevassa markkinatilanteessa finanssikriisin jälkeen kiinteistöistä on tullut entistäkin houkuttelevampia sijoituskohteita. Tämä korostuu etenkin vakailla Pohjoismaisilla markkinoilla, joissa saadut tuotot ja kiinteistöjen hintakehitys ovat pysynyt hyvällä tasolla taantumasta huolimatta. Kiinteistösijoittaminen on varsinaisten kiinteistön oston lisäksi suurelta osin rahoituksen järjestämistä, hinnoittelua sekä hankitun rahoituksen suojaamista. Korkosuojausten rooli ammattimaisessa kiinteistösijoittamisessa on merkittävä, sillä tyypillisesti käytössä on verrattain pieni oma pääoma, jota on kasvatettu suurella velkavivulla. Korkotasojen heilahdukset vaikuttavat suoraan kiinteistösijoittajien saamiin tuottoihin, koska kiinteistöosakeyhtiöissä vuokratuotot ovat vakiot mutta kulut vaihtuvia. Kiinteistösijoittajat ovatkin pyrkineet poistamaan epätasapainon velkojen ja varojen kassavirtojen suhteen käyttämällä korkojohdannaisia. Suomalaisiin kiinteistöihin ammattimaisesti sijoittaneiden sijoittajien käyttämiä korkojohdannaisia tutkittiin kyselytutkimuksen avulla. Kyselyn otos on poikkileikkaus valitusta kohderyhmästä. Saatujen tulosten mukaan ulkomaiset sijoittajat käyttävät korkojohdannaisia korkoriskinsä hallintaan huomattavasti useammin kuin kotimaiset sijoittajat. Suosituimmaksi korkojohdannaiseksi osottautui koronvaihtosopimukset eli korko-swapit. Euroalueen epävakaat talousnäkymät pitänevät korotasot matalina. Suomen pysyminen parhaassa luottoluokituksessa luonee kiinnostusta suomalaisia vakaan tuoton kiinteistösijoitusmarkkinoita kohtaan. Tämä korostunee erityisesti tarkasteltaessa ulkomaisia sijoittajia. Jos korkotasot puolestaan nousevat, voidaan olettaa korkojohdannaisten suosion kasvavan.

Waste-to-Energy Scenarios in the China Context

Waste incineration plants are increasingly established in China. A low heating value and high moisture content, due to a large proportion of biowaste in the municipal solid waste (MSW), can be regarded as typical characteristics of Chinese MSW. Two incineration technologies have been mainly established in China: stoker grate and circular fluidized bed (CFB). Both of them are designed to incinerate mixed MSW. However, there have been difficulties to reach the sufficient temperature in the combustion process due to the low heating value of the MSW. That is contributed to the usage of an auxiliary fossil fuel, which is often used during the whole incineration process. The objective of this study was to design alternative Waste-to-energy (WTE) scenarios for existing WTE plants with the aim to improve the material and energy efficiency as well as the feasibility of the plants. Moreover, the aim of this thesis was to find the key factors that affect to the feasibility of the scenarios. Five different WTE plants were selected as study targets. The necessary data for calculation was gained from literature as well as received from the operators of the target WTE plants. The created scenarios were based on mechanical-biological treatment (MBT) technologies, in which the produced solid recovered fuel (SRF) was fed as an auxiliary fuel into a WTE plant replacing the fossil fuel. The mechanically separated biowaste was treated either in an anaerobic digestion (AD) plant, a biodrying plant, a thermal drying plant, or a combined AD plant + thermal drying plant. An interactive excel spreadsheet based computation tool was designed to estimate the viability of the scenarios in different WTE cases. The key figures of the improved material and energy efficiency, such as additional electricity generated and avoided waste for landfill, were got as results. Furthermore, economic indicators such as annual profits (or costs), payback period, and internal rate of return (IRR) were gained as results. The results show that the AD scenario was the most profitable in most of the cases. The current heating value of MSW and the tipping fee for the received MSW appeared as the most important factor in terms of feasibility.

The Effect of Risk-Based Factors on the Value Premium: The Finnish Evidence

This thesis examines the effect of operating leverage and financial leverage on the value premium in the Finnish stock markets 2002-2012. The purpose of the thesis is to examine whether operating leverage and financial leverage affect firm`s BE/ME and stock returns. The accounting data has been collected from Amadeus database and market-based data from the Datastream database. Sample used in this thesis covers years from 1998 to 2012. This thesis confirms the findings of previous research of tight connection between operating leverage and BE/ME and reinforces the findings of previous research that relation between financial leverage and BE/ME is not robust. In turn, relation between operating leverage, BE/ME and stock returns is not clearly perceived during the 2002-2012 period in the Finnish stock markets.

Pääomasijoittamisen tehostaminen suomalaisen pkt-sektorin kehittämisessä

Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää systemaattinen toimintamalli sekä luoda suorituskyvyn esi-merkkimittaristo pääomasijoittajan toiminnan tehostamiseksi. Pääomasijoittajan tärkein tehtävä on pyrkiä kasvattamaan sijoituskohdeyrityksen osakkeiden ja siten omistaja-arvoa keskipitkällä aika-jänteellä. Strategioiden kehittämistä ja toteuttamista on tutkittu sangen laajasti, mutta käytännölli-sempi lähestymiskulma hallitustyöskentelyn vaikutuksista sekä strategioiden toteutuksen varmis-tamisesta on jäänyt näissä aikaisemmissa tutkimuksissa vähemmälle huomiolle. Varsinainen perusta omistaja-arvolle ja sen kasvattamiselle suomalaisen pkt-yrityksen pääomasi-joittamisessa luodaan hyvien ja tulevaisuuden kasvupotentiaalia omaavien kohdeyritysten etsimisellä, riittävän tarkalla analysoinnilla sekä sijoitushetken kohtuullisella arvostuksella. Sijoitusaikana ei enää pystytä korjaamaan mahdollisia alkuvaiheen epäonnistumisia. Kun kohdeyhtiöön on valittu ammattitaitoinen ja motivoitunut hallitus, tulee pääomasijoittajan panostaa valittujen strategioiden toteuttamiseen havainnollisilla ja tehokkailla työkaluilla. Ne mahdollistavat kohdeyrityksen visioiden ja arvojen jakamisen edelleen helpommin ymmärrettäviksi avainmittareiksi ja –tavoitteiksi kaikille organisaatiotasoille. Suorituskyvyn mittaamisen ja analysoinnin päätehtävä sekä suurissa että pienissäkin yrityksissä on yritysjohdon päätöksenteon tukeminen luotettavan, säännöllisen ja riittävän tarkan informaation tuottamisella huolellisesti valituista mittauskohteista. Suorituskyvyn analysointi auttaa myös hahmottamaan paremmin kokonaisnäkemystä yrityksen menestykseen vaikuttavista tekijöistä sekä niiden välisistä syy-yhteyksistä. Alunperin suuryritysten tarpeisiin kehitetyt suorituskyvyn analysointi- ja mittausmenetelmät ovat poikkeuksetta liian monimutkaisia ja raskaita vastatakseen pienempien yritysten vaatimuksia. Liiketoiminnan seuraamisessa ja ohjaamisessa pkt-yrityksen hallituksen tulee ottaa perinteisten taloudellisten mittareiden lisäksi mukaan myös keskeisimpiä, ei-taloudellisia seurattavia asioita, joiden avulla muodostuu ajantasaisempi kuva kohdeyhtiön kilpailukyvystä sekä menestyksestä. Pääomasijoittajan toimintamallissa esitellään kansainvälisesti käytössä olevia menetelmiä strategian jalkauttamiseen, yrityksen liiketoimintamallin kehittämiseen sekä suorituskyvyn johtamisen tukemiseen. Pkt-yrityksille pyrittiin luomaan yksinkertainen mallimittaristo suorituskyvyn analysointiin ja yrityksen johtamisen tueksi. Sijoituskohdeyritysten hallituksilla on jo tällä hetkellä käytettävissään erilaisia kuukausittaisia taloudellisia tunnuslukuja sekä tilikauden tuloksestakin jotain ennakkotietoa. Näiden pohjalle olisi varsin yksinkertaista rakentaa myös yrityksen sisäisiä prosesseja, asiakkuustyöskentelyä, myyntiä ja markkinointia sekä toiminnan yleistä systemaattisuutta kuvaavia mittareita.

Effects of life cycle profits on the profitability of industrial heavy duty cranes

The goal of the thesis was to investigate how much after-sales profits a crane sale generates over the life cycle of the crane and the effects of these after-sales profits on the overall profitability of the crane. The thesis utilizes theories about life cycle costing from an equipment and service supplier’s point of view. However, instead of costs, the thesis is focused on the life cycle after-sales profits from maintenance services and spare parts provided for the sold crane. The case study approach was chosen and a total of five cranes from three different segments were investigated. An eight-step life cycle profit calculation model was developed in order to analyze the chosen cases’ life cycle profits systematically. The results of the investigation suggest that the life cycle after-sales profits are significant in value. In the case analyses they accounted for between 20% and 44% of the overall life cycle profits of the case cranes. The after-sales profits should be taken into account already in the pricing when offering a crane to a customer.

Varallisuushinnat rahapolitiikan haasteina

Työssä tarkastellaan rahapolitiikan kehitystä alkuun historiallisesti ja sen jälkeen ensisijaisesti rahapolitiikassa käytettävien mallien osalta. Lähtökohtana on rahapolitiikassa korostuva käsitys säännönmukaisuudesta. Kuten Michael Woodford (2003) kirjoittaa, rahapolitiikassa pyritään nykyään yhä voimakkaammin seuraamaan sääntöjä, ei sokeasti vaan ottamalla huomioon seuraukset ja kantamalla niistä vastuu. Keskeinen kysymys työssä onkin, millaisia sääntöjä ja malleja rahapolitiikan hoidossa nykyään olisi hyvä seurata ja kehittää. Rahapolitiikan säännöt olivat vielä 1980-luvulle rahamääräsääntöjä, mutta John B. Taylorin myötä korkosäännöistä tuli vallitseva suuntaus 1990-luvulla. On myös kehitelty teoreettisia optimaalisia malleja, joissa pyritään löytämään paras mahdollinen reaktio talouden tilaan, joka maksimoisi yhteisöllisen hyvinvoinnin. Näiden osalta työssä on tarkasteltu Michael Wickensin ja Woodfordin malleja suljetun talouden osalta ja Alfred Guenderin malleja avoimen talouden kohdalla. Näihin jälkimmäisiin malleihin koron lisäksi sijoitetaan myös valuuttakurssit, ja tällaista mittaria on tavattu kutsua MCI-indeksiksi, Monetary Condition Index. Viime vuosien kriisien myötä huomio on kiinnittynyt myös varallisuushintojen asemaan rahapolitiikassa. On alettu luoda entistä kattavampia mittareita, joihin sisällytetään myös osakkeiden ja asuntojen hintojen kehitys. Näitä kutsutaan FCI-indekseiksi, Financial Condition Indices, ja aivan viime aikoina niitä on kehitetty hyvinkin laaja-alaisiksi sisällyttäen niihin useita erilaisia muuttujia, kuten esimerkiksi Angelopouloun ym. tutkimus (2013) osoittaa. Tässä työssä on tarkasteltu reaalikoron, reaalisen valuuttakurssin, osakkeiden ja asuntojen hintojen kehitystä viiden euromaan – Suomen, Saksan, Ranskan, Espanjan ja Italian – osalta vuosina 1991–2012. Painot on estimoitu kaikille muuttujille mutta myös ilman varallisuushintoja. Estimointi antaa ymmärtää, että varallisuushinnat ovat merkittävä tekijä aineistossa, eikä suppea estimointi nostanut perinteellisten muuttujien – koron ja valuuttakurssin – merkitsevyyttä. Muuttujien aikasarjojen vertaileminen toi esiin huomattavan eron erityisesti asuntojen hintojen osalta Saksan ja muiden maiden välillä: Saksassa asuntojen hintakehitys oli melko tasainen eikä romahtanut vuoden 2008 kriisin myötä vaan lähti itse asiassa nousuun. Työssä on myös muodostettu niin FCI- kuin MCI-indeksi Saksalle, ja näiden vertaileminen osoittaa, että FCI-indeksi antaa luotettavamman kuvan muutoksista kuin MCI-indeksi, ja sen avulla pystytään myös paremmin ennakoimaan tulevaa. Täyttä yksimielisyyttä tutkijoiden kesken ei vielä ole, mutta tämän työn perusteella näyttää siltä, että indeksi, johon on lisätty varallisuushinnat, olisi edullista rahapolitiikan hoidossa, niin talouden muutosten kuvaamisessa kuin ennustamisessakin.

Stability and predictive ability of beta

The purpose of this paper is to examine the stability and predictive abilities of the beta coefficients of individual equities in the Finnish stock market. As beta is widely used in several areas of finance, including risk management, asset pricing and performance evaluation among others, it is important to understand its characteristics and find out whether its estimates can be trusted and utilized.

Interdependence of Macroeconomics Variables, Stock Market Returns and Stock Market Volatility in Latin America

This thesis examines the interdependence of macroeconomic variables, stock market returns and stock market volatility in Latin America between 2000 and 2015. Argentina, Brazil, Chile, Colombia, Mexico and Peru were chosen as the sample markets, while inflation, interest rate, exchange rate, money supply, oil and gold were chosen as the sample macroeconomic variables. Bivariate VAR (1) model was applied to examine the mean return spillovers between the variables, whereas GARCH (1, 1) – BEKK model was applied to capture the volatility spillovers. The sample was divided into two smaller sub-periods, where the first sub-period covers from 2000 to 2007, and the second sub-period covers from 2007 to 2015. The empirical results report significant shock transmissions and volatility spillovers between inflation, interest rate, exchange rate, money supply, gold, oil and the selected markets, which suggests interdependence between the variables.

Tuottavuuden ja investointitehokkuuden parantaminen kunnallisteknisissä töissä

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää keinoja parantaa tuottavuutta ja investointitehokkuutta kunnallisteknisissä töissä. Tutkimusmenetelmäksi valittiin konstruktiivinen tutkimusmenetelmä, jossa käytännölliseen ongelmaan luodaan teoriapohjan kautta ratkaisuehdotus. Työn teoriaosuus käsittelee palveluiden tuottavuutta ja sen mittaamista. Työn tuloksena syntyi excel-työkalu, jonka avulla on mahdollista tarkastella palveluntuottajan konekannan aiheuttamia kustannuksia ja tuottoja. Työkalu laskee konekohtaiset kustannukset ja tuotot, joiden avulla palveluntuottajalle on mahdollista osoittaa aiempien investointien kannattavuus. Työkalu laskee kustannus- ja tuottoarvion myös vaihtoehtoiselle konekannalle, jossa alhaisen käyttöasteen koneita korvataan monipuolisemmalla kalustolla. Palveluntuottajan konekannan hallinta ja kustannusrakenteen tarkka määrittely ovat tärkeässä roolissa tuottavuuden ja kannattavuuden kehittämisessä. Työkalu mahdollistaa myös eri kustannuserissä tapahtuvien muutosten vaikutusten arvioinnin, mikä auttaa palveluntuottajia toiminnan pitkäjänteisessä kehittämisessä.

Modeling Energy Futures Returns With Markov Regime Switching Model

Financial time series have a tendency of abruptly changing their behavior and maintain this behavior for several consecutive periods, and commodity futures returns are not an exception. This quality proposes that nonlinear models, as opposed to linear models, can more accurately describe returns and volatility. Markov regime switching models are able to match this behavior and have become a popular way to model financial time series. This study uses Markov regime switching model to describe the behavior of energy futures returns on a commodity level, because studies show that commodity futures are a heterogeneous asset class. The purpose of this thesis is twofold. First, determine how many regimes characterize individual energy commodities’ returns in different return frequencies. Second, study the characteristics of these regimes. We extent the previous studies on the subject in two ways: We allow for the possibility that the number of regimes may exceed two, as well as conduct the research on individual commodities rather than on commodity indices or subgroups of these indices. We use daily, weekly and monthly time series of Brent crude oil, WTI crude oil, natural gas, heating oil and gasoil futures returns over 1994–2014, where available, to carry out the study. We apply the likelihood ratio test to determine the sufficient number of regimes for each commodity and data frequency. Then the time series are modeled with Markov regime switching model to obtain the return distribution characteristics of each regime, as well as the transition probabilities of moving between regimes. The results for the number of regimes suggest that daily energy futures return series consist of three to six regimes, whereas weekly and monthly returns for all energy commodities display only two regimes. When the number of regimes exceeds two, there is a tendency for the time series of energy commodities to form groups of regimes. These groups are usually quite persistent as a whole because probability of a regime switch inside the group is high. However, individual regimes in these groups are not persistent and the process oscillates between these regimes frequently. Regimes that are not part of any group are generally persistent, but show low ergodic probability, i.e. rarely prevail in the market. This study also suggests that energy futures return series characterized with two regimes do not necessarily display persistent bull and bear regimes. In fact, for the majority of time series, bearish regime is considerably less persistent. Rahoituksen aikasarjoilla on taipumus arvaamattomasti muuttaa käyttäytymistään ja jatkaa tätä uutta käyttäytymistä useiden periodien ajan, eivätkä hyödykefutuurien tuotot tee tähän poikkeusta. Tämän ominaisuuden johdosta lineaaristen mallien sijasta epälineaariset mallit pystyvät tarkemmin kuvailemaan esimerkiksi tuottojen jakauman parametreja. Markov regiiminvaihtomallit pystyvät vangitsemaan tämän ominaisuuden ja siksi niistä on tullut suosittuja rahoituksen aikasarjojen mallintamisessa. Tämä tutkimus käyttää Markov regiiminvaihtomallia kuvaamaan yksittäisten energiafutuurien tuottojen käyttäytymistä, sillä tutkimukset osoittavat hyödykefutuurien olevan hyvin heterogeeninen omaisuusluokka. Tutkimuksen tarkoitus on selvittää, kuinka monta regiimiä tarvitaan kuvaamaan energiafutuurien tuottoja eri tuottofrekvensseillä ja mitkä ovat näiden regiimien ominaisuudet. Aiempaa tutkimusta aiheesta laajennetaan määrittämällä regiimien lukumäärä tilastotieteellisen testauksen menetelmin sekä tutkimalla energiafutuureja yksittäin; ei indeksi- tai alaindeksitasolla. Tutkimuksessa käytetään päivä-, viikko- ja kuukausiaikasarjoja Brent-raakaöljyn, WTI-raakaöljyn, maakaasun, lämmitysöljyn ja polttoöljyn tuotoista aikaväliltä 1994–2014, siltä osin kuin aineistoa on saatavilla. Likelihood ratio -testin avulla estimoidaan kaikille aikasarjoille regiimien määrä,jonka jälkeen Markov regiiminvaihtomallia hyödyntäen määritetään yksittäisten regiimientuottojakaumien ominaisuudet sekä regiimien välinen transitiomatriisi. Tulokset regiimien lukumäärän osalta osoittavat, että energiafutuurien päiväkohtaisten tuottojen aikasarjoissa regiimien lukumäärä vaihtelee kolmen ja kuuden välillä. Viikko- ja kuukausituottojen kohdalla kaikkien energiafutuurien prosesseissa regiimien lukumäärä on kaksi. Kun regiimejä on enemmän kuin kaksi, on prosessilla taipumus muodostaa regiimeistä koostuvia ryhmiä. Prosessi pysyy ryhmän sisällä yleensä pitkään, koska todennäköisyys siirtyä ryhmään kuuluvien regiimien välillä on suuri. Yksittäiset regiimit ryhmän sisällä eivät kuitenkaan ole kovin pysyviä. Näin ollen prosessi vaihtelee ryhmän sisäisten regiimien välillä tiuhaan. Regiimit, jotka eivät kuulu ryhmään, ovat yleensä pysyviä, mutta prosessi ajautuu niihin vain harvoin, sillä todennäköisyys siirtyä muista regiimeistä niihin on pieni. Tutkimuksen tulokset osoittavat myös, että prosesseissa, joita ohjaa kaksi regiimiä, nämä regiimit eivät välttämättä ole pysyvät bull- ja bear-markkinatilanteet. Tulokset osoittavat sen sijaan, että bear-markkinatilanne on energiafutuureissa selvästi vähemmän pysyvä.