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.

Liuskekaasun mahdollisuudet ja haasteet energianlähteenä

Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan liuskekaasun haasteita ja mahdollisuuksia energianlähteenä nyt sekä lähitulevaisuudessa. Työn tarkoituksena on tarjota tietoa liuskekaasusta ja sen hyödyntämisestä yleisesti maailmalla sekä tarkemmin Euroopassa. Suurimmat edut paikallisesta liuskekaasuntuotannosta ovat riippuvuuden väheneminen tuontikaasusta sekä mahdollisuus hyödyntää maakaasua polttoaineena suurempipäästöisten polttoaineiden tilalla. Tuotannon kehittymistä hidastavat maailmalla epäilyt ympäristövaikutuksista sekä varsinkin Euroopassa puutteellinen lainsäädäntö ja poliittinen vastustus. Liuskekaasulla tulee olemaan tärkeä rooli maakaasun kulutuksen kasvun tyydyttämisessä tulevaisuudessa. Epäkonventionaalisen maakaasutuotannon osuuden ennakoidaan olevan 60 prosenttia kaikesta maakaasuntuotannon kasvusta vuoteen 2040 mennessä, josta taas liuskekaasun osuuden arvioidaan kattavan yli puolet.

Kaukolämpöliiketoiminnan kehittäminen Mäntsälän Sähkö osakeyhtiössä

Tämän diplomityön tarkoitus oli selvittää Mäntsälän Sähkö Oy:n kaukolämpöliiketoiminnan nykytila ja kehityskohteet. Tutkimuskysymykset olivat: 1) Millaisilla toimenpiteillä varmistetaan kaukolämpöliiketoiminnan kannattavuus tulevaisuudessa? ja 2) Millaisia mahdollisuuksia älykäs kaukolämpö tuo kaukolämpöliiketoiminnalle? Tutkimus suoritettiin perehtymällä aiheen kirjallisuuteen ja uutisiin. Takaisinmaksuajan menetelmällä arvioitiin maakaasun korvaamisen kannattavuutta. Työn tuloksena voitiin todeta, että kaukolämmön hinnoittelua kannattaa kehittää kustannusvastaavampaan suuntaan. Nykyinen kaukolämmön energiankulutukseen painottuva hinnoittelu ei sovi uusille rakennuksille, jotka kuluttavat vähän energiaa. Yleistyvät hybridilämmitysjärjestelmät on otettava huomioon hinnoittelussa. Kaukolämmön kausihinnoittelu toisi etuja asiakkaalle, kaukolämpöyhtiölle sekä ympäristölle. Kaukolämmön kulutuksen tuntimittaus mahdollistaisi siirtymisen kaukolämpötehoon perustuvaan hinnoitteluun. Kaukolämmön hinta on ollut Mäntsälän Sähkö Oy:llä suhteellisen korkea. Korkea hinta johtuu enimmäkseen maakaasulla tuotetun kaukolämmön korkeista tuotantokustannuksista. Kaukolämmön tuotantoa voidaan kehittää kannattavammaksi, vaikka lämmöntalteenottolaitoksen oletettu lämmöntuotanto kattaa Mäntsälän lämmöntarpeesta noin puolet ja vähentää tuotantokustannuksia. Nykyisten maakaasukattiloiden käyttäminen pelletin pölypolttoon olisi teknisten muutoksien avulla mahdollista. Pölypolton kannattavuus riippuu erityisesti puupelletin ja maakaasun hintaerosta. Älykäs kaukolämpöjärjestelmä voisi automaattisesti tasoittaa kaukolämmön kysyntää yhdessä lämpövaraston kanssa. Tällöin huippulämpölaitosten käyttö vähentyisi ja lämmöntuotannon kustannukset pienentyisivät. Älykäs kaukolämpöjärjestelmä ja kaukolämpötehon tuntimittaus mahdollistaisivat myös kaksisuuntaisen kaukolämpökaupan.

Maakaasun hinnan kehitys Euroopassa ja eurooppalaiset maakaasumarkkinat

Maakaasun hinnan kehityksen suurin tekijä on maakaasumarkkinoiden tila. Toisaalta maakaasun hinta toimii markkinoiden tilan indikaattorina. Tässä kandidaatintyössä käsitellään erillisinä osinaan Euroopan kehittyneimpien maakaasumarkkinoiden kehityksen vaiheita ja maakaasun hinnan kehitystä eri tapahtumien vaikutuksesta. Eurooppalaiset maakaasumarkkinat ovat kehittyneet vaiheittain, ja nykymuodossaan alkavat kehittyneimmällä Luoteis-Euroopan alueella olla varsin integroituneet. Maakaasun hinnassa integroituneisuus näkyy pienentyneinä hintaeroina. Eurooppalaisten maakaasumarkkinoiden yhdenmukaisuus edellyttää kattavaa maakaasuverkostoa. Kilpailukykyiset hinnat edellyttävät useita maakohtaisia maakaasulähteitä, joita käytännössä ovat putkiyhteydet maakaasun tuottajiin sekä nesteytetyn maakaasun käyttömahdollisuus.

Simulative Risikoanalyse von Biomethanprojekten

Im Zuge der Novellierung der Gasnetzzugangsverordnung sowie des Erneuerbare-Energien-Gesetzes entwickelte sich die Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz als alternative Investitionsmöglichkeit der Erneuerbare-Energien-Branche. Als problematisch erweist sich dabei die Identifikation und Strukturierung einzelner Risikofaktoren zu einem Risikobereich, sowie die anschließende Quantifizierung dieser Risikofaktoren innerhalb eines Risikoportfolios. Darüber hinaus besteht die Schwierigkeit, diese Risikofaktoren in einem cashflowbasierten und den Ansprüchen der Investoren gewachsenem Risikomodell abzubilden. Zusätzlich müssen dabei Wechselwirkungen zwischen einzelnen Risikofaktoren berücksichtigt werden. Aus diesem Grund verfolgt die Dissertation das Ziel, die Risikosituation eines Biomethanprojektes anhand aggregierter und isolierter Risikosimulationen zu analysieren. Im Rahmen einer Diskussion werden Strategien und Instrumente zur Risikosteuerung angesprochen sowie die Implementierungsfähigkeit des Risikomodells in das Risikomanagementsystem von Investoren. Die Risikomaße zur Beschreibung der Risikoauswirkung betrachten die Shortfälle einer Verteilung. Dabei beziehen sich diese auf die geplanten Ausschüttungen sowie interne Verzinsungsansprüche der Investoren und die von Kreditinstituten geforderte minimale Schuldendienstdeckungsrate. Im Hinblick auf die Risikotragfähigkeit werden liquiditätsorientierte Kennzahlen hinzugezogen. Investoren interessieren sich vor dem Hintergrund einer gezielten Risikosteuerung hauptsächlich für den gefahrvollsten Risikobereich und innerhalb dessen für den Risikofaktor, der die größten Risikoauswirkungen hervorruft. Zudem spielt der Zeitpunkt maximaler Risikoauswirkung eine große Rolle. Als Kernaussage dieser Arbeit wird festgestellt, dass in den meisten Fällen die Aussagefähigkeit aggregierter Risikosimulationen durch Überlagerungseffekte negativ beeinträchtigt wird. Erst durch isoliert durchgeführte Risikoanalysen können diese Effekte eliminiert werden. Besonders auffällig gestalten sich dabei die Ergebnisse der isoliert durchgeführten Risikoanalyse des Risikobereichs »Politik«. So verursacht dieser im Vergleich zu den übrigen Risikobereichen, wie »Infrastruktur«, »Rohstoffe«, »Absatzmarkt« und »Finanzmarkt«, die geringsten Wahrscheinlichkeiten avisierte Planwerte der Investoren zu unterschreiten. Kommt es jedoch zu einer solchen Planwert-Unterschreitung, nehmen die damit verbundenen Risikoauswirkungen eine überraschende Position im Risikoranking der Investoren ein. Hinsichtlich der Aussagefähigkeit des Risikomodells wird deutlich, dass spezifische Risikosichtweisen der Investoren ausschlaggebend dafür sind, welche Strategien und Instrumente zur Risikosenkung umgesetzt werden. Darüber hinaus wird festgestellt, dass die Grenzen des Risikomodells in der Validität der Expertenmeinungen und dem Auffinden einer Optimallösung zu suchen sind.

Molecular computations for reactions and phase transitions: applications to protein stabilization, hydrates and catalysis

In this work we have made significant contributions in three different areas of interest: therapeutic protein stabilization, thermodynamics of natural gas clathrate-hydrates, and zeolite catalysis. In all three fields, using our various computational techniques, we have been able to elucidate phenomena that are difficult or impossible to explain experimentally. More specifically, in mixed solvent systems for proteins we developed a statistical-mechanical method to model the thermodynamic effects of additives in molecular-level detail. It was the first method demonstrated to have truly predictive (no adjustable parameters) capability for real protein systems. We also describe a novel mechanism that slows protein association reactions, called the “gap effect.” We developed a comprehensive picture of methioine oxidation by hydrogen peroxide that allows for accurate prediction of protein oxidation and provides a rationale for developing strategies to control oxidation. The method of solvent accessible area (SAA) was shown not to correlate well with oxidation rates. A new property, averaged two-shell water coordination number (2SWCN) was identified and shown to correlate well with oxidation rates. Reference parameters for the van der Waals Platteeuw model of clathrate-hydrates were found for structure I and structure II. These reference parameters are independent of the potential form (unlike the commonly used parameters) and have been validated by calculating phase behavior and structural transitions for mixed hydrate systems. These calculations are validated with experimental data for both structures and for systems that undergo transitions from one structure to another. This is the first method of calculating hydrate thermodynamics to demonstrate predictive capability for phase equilibria, structural changes, and occupancy in pure and mixed hydrate systems. We have computed a new mechanism for the methanol coupling reaction to form ethanol and water in the zeolite chabazite. The mechanism at 400°C proceeds via stable intermediates of water, methane, and protonated formaldehyde.

Análisis de las relaciones bilaterales energéticas entre Rusia y Alemania, y su incidencia en la obtención de ganancias relativas de Rusia sobre Alemania. 2003-2008

La política exterior energética rusa ha logrado direccionar de manera provechosa la producción y exportación de gas natural, de forma que le ha permitido posicionarse dentro del orden energético mundial como una potencia. Además ha construido fuertes relaciones con países dependientes del gas como Alemania, esto ha representado para Rusia la obtención de ganancias relativas en el ámbito político, permitiendo capacidad de interlocución con socios estratégicos dentro de la Unión Europea y en el ámbito económico, manteniendo una oferta estable de gas. El gas natural se configura como una herramienta de poder con importante valor geoestratégico puesto que le ha permitido a las naciones delinear sus políticas energéticas, defender el interés nacional y convertirse en jugadores estratégicos dentro de la estructura geopolítica.

Análisis del abastecimiento energético como factor de complementariedad de las relaciones bilaterales entre Brasil y Bolivia durante el periodo 2006-2009

Análisis del abastecimiento energético como factor de complementariedad de las relaciones bilaterales entre Brasil y Bolivia durante el periodo 2006-2009. Teniendo en cuenta la nacionalización de hidrocarburos en Bolivia en el 2006 y las repercusiones que trajo consigo dicha nacionalización para Brasil, afectando los lazos bilaterales entre ambos países dado el abastecimiento de gas natural hacia la zona sudeste de Brasil.

Análisis del impacto del tamaño de los activos en la cuenta de resultados mediante la utilización de espacios de fase y análisis de recurrencia

Los resultados financieros de las organizaciones son objeto de estudio y análisis permanente, predecir sus comportamientos es una tarea permanente de empresarios, inversionistas, analistas y académicos. En el presente trabajo se explora el impacto del tamaño de los activos (valor total de los activos) en la cuenta de resultados operativos y netos, analizando inicialmente la relación entre dichas variables con indicadores tradicionales del análisis financiero como es el caso de la rentabilidad operativa y neta y con elementos de estadística descriptiva que permiten calificar los datos utilizados como lineales o no lineales. Descubriendo posteriormente que los resultados financieros de las empresas vigiladas por la Superintendencia de Sociedades para el año 2012, tienen un comportamiento no lineal, de esta manera se procede a analizar la relación de los activos y los resultados con la utilización de espacios de fase y análisis de recurrencia, herramientas útiles para sistemas caóticos y complejos. Para el desarrollo de la investigación y la revisión de la relación entre las variables de activos y resultados financieros se tomó como fuente de información los reportes financieros del cierre del año 2012 de la Superintendencia de Sociedades (Superintendencia de Sociedades, 2012).

Política exterior de Canadá en el ártico: entre la seguridad nacional y la prosperidad económica (2006-2011)

En el año 2010 el gobierno de Canadá pública su estrategia de política exterior hacia el Ártico, en la cual manifiesta que esta región es una de las principales prioridades del Gobierno de Stephen Harper en materia de política exterior. Así las cosas, a partir de la perspectiva teórica del realismo neoclásico la investigación se enfoca en analizar por qué la seguridad nacional y la prosperidad económica son los principales intereses de este Gobierno en la zona.

Estado situacional de los modelos basados en agentes y su impacto en la investigación organizacional

En un mundo hiperconectado, dinámico y cargado de incertidumbre como el actual, los métodos y modelos analíticos convencionales están mostrando sus limitaciones. Las organizaciones requieren, por tanto, herramientas útiles que empleen tecnología de información y modelos de simulación computacional como mecanismos para la toma de decisiones y la resolución de problemas. Una de las más recientes, potentes y prometedoras es el modelamiento y la simulación basados en agentes (MSBA). Muchas organizaciones, incluidas empresas consultoras, emplean esta técnica para comprender fenómenos, hacer evaluación de estrategias y resolver problemas de diversa índole. Pese a ello, no existe (hasta donde conocemos) un estado situacional acerca del MSBA y su aplicación a la investigación organizacional. Cabe anotar, además, que por su novedad no es un tema suficientemente difundido y trabajado en Latinoamérica. En consecuencia, este proyecto pretende elaborar un estado situacional sobre el MSBA y su impacto sobre la investigación organizacional.

LA COOPERACIÓN BILATERAL EN MATERIA MILITAR ENTRE EE.UU. Y EGIPTO Y SU INCIDENCIA EN LA SEGURIDAD FRONTERIZA CON ISRAEL (2002-2008).

Este estudio de caso se realiza con el ánimo de analizar la cooperación militar existente entre Estados Unidos y Egipto durante el periodo de 2002 a 2008. De esta manera, se busca conocer la incidencia que dicha cooperación tuvo en la seguridad fronteriza de Egipto e Israel. Para tal fin a lo largo del trabajo se procederá a exponer los principales aspectos del programa de cooperación analizado, se identificaran las principales amenazas a la seguridad fronteriza de Egipto y de Israel y se describirán las principales acciones que en el marco de dicho programa de cooperación militar se han tomado para hacerles frente a estas.

Definición de una estrategia que permita mejorar la comercialización de G.L.P. en cilindros para una empresa comercializadora en la ciudad de Quito

El presente trabajo forma parte de una investigación para definir una estrategia de comercialización de GLP en cilindros de 15 kilos en la Ciudad de Quito. Capitulo I.- En este capitulo se inicia con esbozo de las generalidades del GLP (gas licuado de petróleo), así como también de una ligera presentación de la empresa objeto del estudio. Capitulo II.- Parte fundamental de este capitulo constituye la priorización del análisis del ambiente de la comercializadora y de su competencia, lo cual nos permite tener una idea preliminar de el tipo de estrategia a ser definido. Capitulo III.- Las principales manifestaciones de necesidades, comportamiento y segmentación son tratados en este capitulo, del cual se despejan las ideas principales que tiene el consumidor final de GLP en la Ciudad de Quito. Capitulo IV.- El desarrollo de este capitulo esta centrado en el análisis de la estrategia de diferenciación y posicionamiento, la misma que permite definir cual es la mas apta para ser aplicada en la empresa. Capitulo V.- En este capitulo se establece las conclusiones y recomendaciones, las mismas que reflejan los resultados finales de la investigación.

Best Available Techniques (BAT) and coal fired power stations: Can the energy gap be plugged without increasing emissions?

At present, there is much anxiety regarding the security of energy supplies; for example, the UK and other European States are set to become increasingly dependant upon imports of natural gas from states with which political relations are often strained. These uncertainties are felt acutely by the electricity generating sector, which is facing major challenges regarding the choice of fuel mix in the years ahead. Nuclear energy may provide an alternative; however, in the UK, progress in replacing the first generation reactors is exceedingly slow. A number of operators are looking to coal as a means of plugging the energy gap. However, in the light of ever more stringent legal controls on emissions, this step cannot be taken without the adoption of sophisticated pollution abatement technology. This article examines the role which legal concepts such as Best Available Techniques (BAT) must play in bringing about these changes.

Direct estimates of emissions from the megacity of Lagos

We report here top-down emissions estimates for an African megacity. A boundary layer circumnavigation of Lagos, Nigeria was completed using the FAAM BAe146 aircraft as part of the AMMA project. These observations together with an inferred boundary layer height allow the flux of pollutants to be calculated. Extrapolation gives annual emissions for CO, NOx, and VOCs of 1.44 Tg yr−1, 0.03 Tg yr−1 and 0.37 Tg yr−1 respectively with uncertainties of +250/−60%. These inferred emissions are consistent with bottom-up estimates for other developing megacities and are attributed to the evaporation of fuels, mobile combustion and natural gas emissions.