The information content of agricultural commodity derivative markets

Abstract

The main aim of this thesis is the empirical analysis and disentanglement of the commodity specific and of the macroeconomic information content embedded in maize, wheat and soybeans commodity futures and options prices. The results which are presented in this thesis have applications in agricultural risk management, in asset allocation and in the formation of monetary policy. Below I provide a summary with the main contributions of my thesis.In the first part of my thesis I examine if option implied information is an important predictor of future uncertainty and returns in commodity markets. To the best of my knowledge, my analysis is the first in the literature that takes into account a full range of distributional measures backed out from option prices that capture the volatility, the shape and the tail risk measures of option implied distributions. Chapter 3 includes the econometric results which verify the forecasting power of option-implied moments when used as predictors of the volatility of maize, wheat and soybeans futures prices. My empirical results show that the option-implied variance is a statistically significant predictor of volatility in maize, wheat and soybeans futures markets and is robust to the inclusion of many other well-known and already empirically verified volatility forecasting factors. I additionally empirically verify that the skewness of the option-implied distribution adds significant forecasting power. Moreover, my econometric analysis which is presented in Chapter 3 is the first to show the significant bondage between interest rates, option-implied uncertainty and time-varying variance risk premia in agricultural markets. The Chapter 4 of this thesis includes the empirical results which verify the predictive information content of agricultural commodity derivative markets on the returns of agricultural commodity prices. My main contribution in the relevant literature is that I find that the moments and the tails of the option-implied distribution contain statistically and economically differentiated forecasting power when compared to the traditional return-forecasting factors which are associated with the ‘Theory of Storage’. To the best of my knowledge, these are the first empirical findings to show the predictive ability of the option-implied jump tail fears in agricultural markets. In addition, I empirically examine the predictive power of the option-implied risk measures on the unexpected spikes in commodity prices. When modeling the price spike as an above two-sigma unexpected return, I find that the tails and the higher order moments of the option-implied risk neutral density function are significant indicators of the timing and magnitude of price spikes in agricultural markets. In the second part of this thesis I conduct a VAR analysis in order to search for the dynamic interactions between the monetary policy stance and the option-implied expectations in agricultural markets. The Chapter 5 of this thesis includes the estimates of the Structural-form VAR models which indicate that the option-implied expectations are upwardly (downwardly) revised after a negative (positive) monetary policy shock. My contribution in the field is that I empirically verify that the option-implied agricultural commodity market expectations have an opposite reaction to monetary policy shocks compared to the reaction of the respective expectations in the stock-market. My econometric analysis additionally shows that the option-implied expectations are significant indicators and early warning signals of changes in inflation expectations and in the monetary policy stance.

Ο κύριος στόχος της παρούσας διατριβής είναι η εμπειρική διερεύνηση του πληροφοριακού περιεχομένου των αγορών των συμβολαίων μελλοντικής εκπλήρωσης και των αγορών δικαιωμάτων προαίρεσης του καλαμποκιού, σιταριού και σόγιας. Τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται στην παρούσα διατριβή έχουν πρακτικές εφαρμογές στην ανάλυση και διαχείριση του αγροτικού ρίσκου, στην επιλογή βέλτιστων χαρτοφυλακίων χρησιμοποιώντας αγροτικά παράγωγα προϊόντα και στην χάραξη αποτελεσματικής νομισματικής πολιτικής. Η συνεισφορά της παρούσας διατριβής στην σχετική βιβλιογραφία παρουσιάζεται αναλυτικά στις παρακάτω παραγράφους.Στο πρώτο μέρος της παρούσας διατριβής εξετάζεται το κατά πόσον το πληροφοριακό περιεχόμενο των αγορών των συμβολαίων μελλοντικής εκπλήρωσης και των αγορών δικαιωμάτων προαίρεσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εργαλείο πρόβλεψης των τιμών και της μεταβλητότητας στις αγορές σιταριού, καλαμποκιού και σόγιας. Πιο συγκεκριμένα, στην παρούσα διατριβή εξετάζεται για πρώτη φορά η ικανότητα των τεκμαρτών ροπών ουδέτερου κινδύνου των αγροτικών αγορών παραγώγων στις προβλέψεις της μεταβλητότητας και των τιμών των αγροτικών προϊόντων. Στο Κεφάλαιο 3 της παρούσας διατριβής περιέχονται όλα τα αποτελέσματα τα οποία προβάλλουν την προβλεπτική ισχύ των τεκμαρτών ροπών ουδέτερου κινδύνου των αγροτικών αγορών παραγώγων. Σύμφωνα με την οικονομετρική ανάλυση, η τεκμαρτή μεταβλητότητα είναι στατιστικά σημαντικός παράγοντας πρόβλεψης της πραγματοποιθείσας μεταβλητότητας στις αγορές καλαμποκιού, σιταριού και σόγιας. Η προβλεπτική ισχύς της τεκμαρτής μεταβλητότητας παραμένει σχεδόν αμετάβλητη όταν συμπεριλαμβάνονται στο οικονομετρικό μοντέλο και άλλοι παράγοντες πρόβλεψης της μεταβλητότητας των τιμών των αγροτικών προϊόντων οι οποίοι έχουν αναδειχτεί από την σχετική βιβλιογραφία. Επιπρόσθετα, η οικονομετρική μελέτη επιβεβαιώνει την σημαντική συνεισφορά της τεκμαρτής ασσυμετρίας στις προβλέψεις της μεταβλητότητας στις αγορές σιταριού, καλαμποκιού και σόγιας. Στο Κεφαλαίου 3 παρουσιάζεται για πρώτη φορά στην σχετική βιβλιογραφία η στατιστικά σημαντική σχέση μεταξύ των βραχυπρόθεσμων αμερικανικών επιτοκίων, της τεκμαρτής αβεβαιότητας και των ασφάλιστρων ουδέτερου κινδύνου στις αγροτικές αγορές. Το Κεφάλαιο 4 της παρούσας διατριβής περιέχει την ανάλυση και τους οικονομετρικούς ελέγχους της υπόθεσης του κατά πόσο οι χρονικά μεταβαλλόμενες αγροτικές τεκμαρτές ροπών ουδέτερου κινδύνου ανώτερης τάξης μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εργαλεία πρόβλεψης των τιμών του καλαμποκιού, σιταριού και σόγιας. Στο Κεφάλαιο 4 αποδεικνύεται εμπειρικά ότι οι τεκμαρτή μεταβλητότητα, η τεκμαρτή κύρτωση και ο τεκμαρτός κίνδυνος ακραίων μεταβολών είναι σε θέση να δίνουν στατιστικά σημαντικές προβλέψεις για τις μηνιαίες αποδόσεις των τιμών των αγροτικών προϊόντων για βραχυπρόθεσμο ορίζοντα πρόβλεψης. Επίσης, εξετάζεται για πρώτη φορά στην βιβλιογραφία το κατά πόσον οι αλλαγές στην μάζα και στο σχήμα της ουράς της τεκμαρτής κατανομής ουδέτερου κινδύνου των αγροτικών προϊόντων σχετίζονται με ακραίες μεταβολές στις τιμές των υποκείμενων αγροτικών αγορών. Όταν οριστεί ως ακραία μεταβολή η μηνιαία απόδοση ενός συμβολαίου μελλοντικής εκπλήρωσης ενός αγροτικού προϊόντος η οποία είναι μεγαλύτερη από δύο αναμενόμενες τυπικές αποκλίσεις, παρατηρείται μια στατιστικά σημαντική θετική σχέση μεταξύ της μάζας της δεξιάς ουράς της κατανομής ουδέτερου κινδύνου των αγροτικών δικαιωμάτων προαίρεσης στην αρχή της μηνιαίας περιόδου και των ακραίων μεταβολών στις αποδόσεις των υποκείμενων Συμβολαίων Μελλοντικής Εκπλήρωσης που παρατηρούνται στο τέλος της συγκεκριμένης περιόδου. Στο δεύτερο μέρος της παρούσας διατριβής εξετάζεται η σχέση μεταξύ της νομισματικής πολιτικής και των τεκμαρτών προσδοκιών στις αγορές δικαιωμάτων προαίρεσης. Στο κεφάλαιο 5 της διατριβής παρουσιάζονται τα οικονομετρικά αποτελέσματα βάσει των οποίων οι τεκμαρτές προσδοκίες σχετικά με τις τιμές και την μεταβλητότητα στις αγροτικές αγορές αναθεωρούνται προς τα πάνω (κάτω) μετά από μια μη αναμενόμενη μείωση (αύξηση) των επιτοκίων από την κεντρική τράπεζα των ΗΠΑ. Η κύρια συνεισφορά αυτού του κεφαλαίου στην βιβλιογραφία είναι η ανάδειξη της δυνατότητας της νομισματικής πολιτικής να αναδιαμορφώνει τις προσδοκίες οι οποίες τεκμαίρονται από τις αγροτικές αγορές δικαιωμάτων προαίρεσης. Η συγκεκριμένη ανάλυση δείχνει τέλος ότι, ενώ οι προσδοκίες σχετικά με την μεταβλητότητα και η αποστροφή στον κίνδυνο μεταβλητότητας στις αγορές μετοχών μειώνονται μετά από μια επεκτατική νομισματική πολιτική, στις αγορές των αγροτικών εμπορευμάτων συμβαίνει ακριβώς το αντίθετο.