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.

Eläkkeiden rahoitustavat – Tarkastelussa Suomen työeläkejärjestelmä

Eläkejärjestelmät koskettavat lähes kaikkia ja niillä on laaja-alaisia vaikutuksia kansantalouden toiminnan kannalta. Eläkejärjestelmät ovat olemassa, sillä täysin yksilön varaan jätetyssä varautumisessa vanhuusikää varten katsotaan olevan merkittäviä riskejä. Eläkejärjestelmissä eläke-etuutta saavat eläkeläiset ja maksajina toimivat työntekijät. Se kuinka eläke-etuudet rahoitetaan, ja kuinka maksut kerätään työntekijöiltä, riippuu rahoitustavasta. Eläkkeiden rahoitustapojen ääripäät ovat jakojärjestelmä ja rahastoiva järjestelmä. Jakojärjestelmässä eläkkeet rahoitetaan seuraavan sukupolven maksamilla työeläkemaksuilla. Järjestelmän tuotto perustuu reaalisen palkkasumman kasvuun, joka tulee tuottavuuden ja väestön kasvusta. Rahastoivassa järjestelmässä työntekijöiden eläkemaksut kerätään rahastoihin, jotka sijoittavat eläkemaksut sijoitusmarkkinoilla. Rahastot purkautuvat ja eläkettä aletaan maksaa työntekijän jäädessä syrjään työelämästä. Rahastoivan järjestelmän tuotto perustuu sijoitusmarkkinoilta sijoituksille saatuun korkoon. Suomessa on käytössä osittain rahastoiva järjestelmä, jossa osa eläkemaksuista sijoitetaan tulevaisuudessa maksettavaa eläkettä varten ja osa maksetaan jakojärjestelmäperusteisesti sen hetken eläkeläisille. Eläkkeiden rahoitustapa vaikuttaa kansantalouteen säästämisen ja rahoitusmarkkinoiden kehityksen kautta. Tässä työssä tarkastellaan rahoitustavan vaikutusta pääoman muodostumiseen kansantaloudessa limittäisten sukupolvien mallin avulla. Mallin avulla tarkastellaan pääoman muodostumista suljetussa taloudessa ensin tilanteessa, jossa yksilöt varautuvat omaan vanhuusikäänsä yksityisellä säästämisellä. Tämän jälkeen malliin tuodaan jakojärjestelmän ja rahastoivan järjestelmän mukaiset eläkejärjestelmät ja verrataan pääoman muodostumista suljetun talouden tapauksessa. Jakojärjestelmäperusteinen eläkejärjestelmä on herkkä väestön vanhenemiselle, joten tutkielmassa pohditaan miten eläkejärjestelmät olisivat kestäviä myös jatkossa ilman, että seuraavan sukupolven etuja heikennetään tai eläkemaksuja korotetaan. Vastaukseksi on tarjottu rahastoivan osuuden lisäämistä tai jopa kokonaan siirtymistä jakojärjestelmäperusteisesta järjestelmästä rahastoivaan järjestelmään. Tämä altistaisi tulevat eläkevarat entistä voimakkaammin markkinariskille ja lisäsi tuottojen hajontaa. Rahastoivan osuuden merkitystä Suomen työeläkejärjestelmälle tarkastellaan tutkielman empiirisessä osuudessa, jossa pohditaan, kuinka rahastointiasteen kasvattaminen lisäisi eläkejärjestelmän tuottojen hajontaa. Lisäksi pohditaan kuinka suomen yksityisiä työeläkevakuutusyhtiöitä koskettavat sääntelyt vaikuttavat sijoitustuottoihin ja tuottojen vaihteluun. Aineistona käytetään suurimpien työeläkevakuutusyhtiöiden sijoitustuottoja ja sijoitusten kohdentumista vuosina 2006–2014.

Bank Income Diversification and its Impact on Profitability and Risk: Evidence from Nordic Markets

Financial industry has recently encountered many changes in the business environment. Increased regulation together with growing competition is forcing commercial banks to rethink their business models. In order to maintain profitability in the new environment, banks are focusing more into activities that yield noninterest income. This is a shift away from the traditional intermediation function of banks. This study aims to answer the question if the shift from traditional income yielding activities to more innovative noninterest activities is logical in terms of profitability and risk in Nordics. This study also aims to answer the question if diversification within the noninterest income categories has impact on profitability and risk and if there are certain categories of noninterest income that are better than others in terms of profitability and risk in Nordics. Results show that diversification between interest and noninterest activities and increase in the share of noninterest income have a negative impact on the risk adjusted returns and risk profile. Results also show that further diversification within the noninterest income categories has negative impact on risk adjusted profitability and risk while an increase of the share of commission and fee income category of total noninterest income has a positive impact on risk adjusted profitability and risk. Results are logical and in line with previous research (De Young & Roland, 2001; Stiroh, 2004). Results provide useful information to banks and help them better evaluate outcomes of different income diversification strategies.

Review of investment strategy, portfolio management, and scorecard based portfolio selection tool for direct property investments in Finland

The lack of research of private real estate is a well-known problem. Earlier studies have mostly concentrated on the USA or the UK. Therefore, this master thesis offers more information about the performance and risk associated with private real estate investments in Nordic countries, but especially in Finland. The structure of this master thesis is divided into two independent sections based on the research questions. In first section, database analysis is performed to assess risk-return ratio of direct real estate investment for Nordic countries. Risk-return ratios are also assessed for different property sectors and economic regions. Finally, review of diversification strategies based on property sectors and economic regions is performed. However, standard deviation itself is not usually sufficient method to evaluate riskiness of private real estate. There is demand for more explicit assessment of property risk. One solution is property risk scoring. In second section risk scorecard based tool is built to make different real estate comparable in terms of risk. In order to do this, nine real estate professionals were interviewed to enhance the structure of theory-based risk scorecard and to assess weights for different risk factors.

A performance analysis of conventional and fundamental exchange traded funds: ETFs and their risk-return characteristics in relation to building institutional investor’s passive portfolio

An exchange traded fund (ETF) is a financial instrument that tracks some predetermined index. Since their initial establishment in 1993, ETFs have grown in importance in the field of passive investing. The main reason for the growth of the ETF industry is that ETFs combine benefits of stock investing and mutual fund investing. Although ETFs resemble mutual funds in many ways, also many differences occur. In addition, ETFs not only differ from mutual funds but also differ among each other. ETFs can be divided into two categories, i.e. market capitalisation ETFs and fundamental (or strategic) ETFs, and further into subcategories depending on their fundament basis. ETFs are a useful tool for diversification especially for a long-term investor. Although the economic importance of ETFs has risen drastically during the past 25 years, the differences and risk-return characteristics of fundamental ETFs have yet been rather unstudied area. In effect, no previous research on market capitalisation and fundamental ETFs was found during the research process. For its part, this thesis seeks to fill this research gap. The studied data consist of 50 market capitalisation ETFs and 50 fundamental ETFs. The fundaments, on which the indices that the fundamental ETFs track, were not limited nor segregated into subsections. The two types of ETFs were studied at an aggregate level as two different research groups. The dataset ranges from June 2006 to December 2014 with 103 monthly observations. The data was gathered using Bloomberg Terminal. The analysis was conducted as an econometric performance analysis. In addition to other econometric measures, the methods that were used in the performance analysis included modified Value-at-Risk, modified Sharpe ratio and Treynor ratio. The results supported the hypothesis that passive market capitalisation ETFs outperform active fundamental ETFs in terms of risk-adjusted returns, though the difference is rather small. Nevertheless, when taking into account the higher overall trading costs of the fundamental ETFs, the underperformance gap widens. According to the research results, market capitalisation ETFs are a recommendable diversification instrument for a long-term investor. In addition to better risk-adjusted returns, passive ETFs are more transparent and the bases of their underlying indices are simpler than those of fundamental ETFs. ETFs are still a young financial innovation and hence data is scarcely available. On future research, it would be valuable to research the differences in risk-adjusted returns also between the subsections of fundamental ETFs.

The effects of derivative use on equity fund performance

Investing in mutual funds has become more popular than ever and the amount of money invested in mutual funds registered in Finland has hit its all-time high. Mutual funds provide a relatively low-cost method for private investors to invest in stock market and achieve diversified portfolios. In finance there is always a tradeoff between risk and return, where higher expected returns can usually be achieved only by taking higher risks. Diversifying the portfolio gets rid some of the risk but systematic risk cannot be diversified away. These risks can be managed by hedging the investments with derivatives. The use of derivatives should improve the performance of the portfolios using them compared to the funds that don’t. However, previous studies have shown that the risk exposure and return performance of derivative users does not considerably differ from nonusers. The purpose of this study is to examine how the use of derivatives affects the performance of equity funds. The funds studied were 155 equity funds registered in Finland in 2013. Empirical research was done by studying the derivative use of the funds during a 6-year period between 2008–2013. The performance of the funds was studied quantitatively by using several different performance measures used in mutual fund industry; Sharpe Ratio, Treynor Ratio, Jensen's alpha, Sortino Ratio, M2 and Omega Ratio. The effect of derivative use on funds' performance was studied by using a dummy variable and comparing performance measures of derivative-users and nonusers. The differences in performance measures between the two groups were analyzed with statistical tests. The hypothesis was that funds' derivative use should improve their performance relative to the funds that don't use them. The results of this study are in line with previous studies that state that the use of derivatives does not improve mutual funds' performance. When performance was measured with Jensen's alpha, funds that did not use derivatives performed better than the ones that used them. When measured with other performance measures, the results didn’t differ between two groups.

Alhaisen volatiliteetin anomalia Suomen osakemarkkinoilla

Tutkielman tavoitteena on selvittää esiintyykö Suomen osakemarkkinoilla alhaisen volatiliteetin anomaliaa. Tutkielman tavoitteeseen vastataan työn empiirisessä osassa analysoimalla Suomen osakemarkkinoilla listattujen osakkeiden tuottoaikasarjoja. Tutkielmassa tarkastellaan myös finanssikriisin vaikutusta anomalian ilmenemiseen. Tutkimus sijoittuu aikavälille tammikuusta 2001 tammikuuhun 2015. Tutkielmassa muodostetaan portfolioita osakkeiden historiallisen volatiliteetin mukaan. Näiden portfolioiden menestymistä suhteessa markkinoihin arvioidaan absoluuttisten tuottojen, Sharpen luvun sekä Jensenin alfan avulla. Markkinaindekseinä käytetään OMXH CAP -indeksiä sekä tutkimusaineiston pohjalta muodostettua markkinaportfoliota. Kaikkein parhaimman absoluuttisen tuoton on saanut vuodesta 2001 vuoteen 2015 sijoittamalla keskiverron volatiliteetin osakkeisiin. Parhaan riskikorjatun tuoton on kuitenkin saavuttanut sijoittamalla alhaisen volatiliteetin osakkeisiin. Tutkielmassa löydetään todisteita alhaisen volatiliteetin anomalian esiintymisestä Suomen osakemarkkinoilla koko tutkimusaineisto huomioon ottaen. Tutkielman ehkä mielenkiintoisin löydös on kuitenkin huomio alhaisen volatiliteetin anomalian häviämisestä Suomen osakemarkkinoilta finanssikriisin jälkeen. Ennen finanssikriisiä esiintynyt erittäin vahva alhaisen volatiliteetin osakkeiden ylisuoriutuminen hävisi täysin finanssikriisin jälkeen. Toisin sanoen riskin ja tuoton suhde on kääntynyt päälaelleen finanssikriisin jälkeen, eikä alhaisen volatiliteetin anomaliaa voida enää sanoa esiintyvän.

Return and volatility linkages between the S&P 500 and emerging stock markets in Eastern Europe

The aim of this thesis is to research mean return spillovers as well as volatility spillovers from the S&P 500 stock index in the USA to selected stock markets in the emerging economies in Eastern Europe between 2002 and 2014. The sample period has been divided into smaller subsamples, which enables taking different market conditions as well as the unification of the World’s capital markets during the financial crisis into account. Bivariate VAR(1) models are used to analyze the mean return spillovers while the volatility linkages are analyzed through the use of bivariate BEKK-GARCH(1,1) models. The results show both constant volatility pooling within the S&P 500 as well as some statistically significant spillovers of both return and volatility from the S&P 500 to the Eastern European emerging stock markets. Moreover, some of the results indicate that the volatility spillovers have increased as time has passed, indicating unification of global stock markets.

Suomalaisten julkisesti listattujen senttiosakkeiden suoriutuminen verrattuna OMX Helsinki Small Cap -indeksin muihin osakkeisiin

Senttiosakkeista tehtyjä tutkimuksia on olemassa hyvin rajoitetusti, ja ne ovat keskittyneet lähinnä senttiosakelistautumisiin. Tässä tutkielmassa tarkastellaan suomalaisia julkisesti noteerattuja senttiosakkeita ja niiden suoriutumista kymmenen vuoden ajanjaksolla vuosina 2006–2015. Tavoitteena oli selvittää, onko suomalaisiin julkisesti noteerattuihin senttiosakkeisiin sijoittaminen kannattavaa toimintaa ja minkälaisia tuottoja on odotettavissa senttiosakkeisiin sijoittamalla. Tutkimusaineisto koostui tutkielmassa tehdyn määritelmän mukaisista senttiosakkeista ja muista Small Cap -indeksin osakkeista, joita kutsuttiin puolestaan ei-senttiosakkeiksi. Tuotot laskettiin osakkeiden päivittäisistä tuottoindekseistä. Tuottoja verrattiin lyhyellä, keskipitkällä ja pitkällä aikavälillä. Tuottojen tarkastelun tueksi senttiosakkeille ja ei-senttiosakkeille laskettiin seuraavat menestysmittarit: Sharpen luku, Treynorin indeksi ja Jensenin alfa. Lopuksi verrattiin vielä seuraavia tunnuslukuja: ROE (%), E/P-luku, P/B-luku, osinkotuotto-% ja velan suhde omaan pääomaan (%). Saatujen tulosten perusteella suomalaiset julkisesti noteeratut senttiosakkeet ovat lyhyellä aikavälillä kannattavia sijoituskohteita, mutta mitä pidemmäksi tarkasteluperiodi kasvoi, sitä huonommin ne suoriutuivat. Lisäksi senttiosakkeet hävisivät kaikilla tarkasteluperiodeilla ei-senttiosakkeille. Suurimmat positiiviset tuotot olivat kuitenkin yksittäisillä senttiosakkeilla. Senttiosakkeisiin havaittiin liittyvän paljon riskejä, kuten suuri volatiliteetti, suuret negatiiviset tuotot ja konkurssin mahdollisuus. Myös kaikki menestysmittarit ja tunnusluvut indikoivat senttiosakkeiden olevan ei-senttiosakkeita huonompia sijoituskohteita. Sijoittajien on oltava erityisen tarkkoja senttiosakkeiden kanssa, sillä niihin sijoittaminen on pitkälti verrattavissa uhkapelaamiseen.