بررسی همبستگی بین قیمت نفت خام و بازار سهام در ایران: رویکرد گارچ چندمتغیره و موجک

اقتصاد مالی

دوره 17، شماره 64، مهر 1402، صفحه 141-158   

نوع مقاله: علمی پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/fed.2023.705595

نویسندگان

نسیم امین خرازیان¹؛ رویا آل عمران^{* 1}؛ رسول برادران حسن زاده²؛ امیرعلی فرهنگ³

¹گروه اقتصاد، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

²گروه حسابداری، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

³گروه اقتصاد دانشگاه پیام نور،ایران

چکیده

چکیده
هدف مقاله حاضر بررسی همبستگی شاخص کل بورس و قیمت نفت برنت در بازه هفتگی از شهریور 1388 تا آذرماه 1399 است. در این راستا از رویکرد DCC-GARCH و رویکرد موجک پیوسته استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می­دهد که همبستگی بین دو شاخص مورد بررسی تحت تاثیر شرایط اقتصادی و سیاسی جامعه تغییر می­کند. همچنین این وضعیت تحت تاثیر شرایط پاندمی کرونا از بهمن 1398 تا آردیبهشت 1399 قرار دارد به طوریکه در این بازه زمانی همبستگی بین دو شاخص منفی و در بازه قبل و بعد از این مدت مثبت است. نتایح حاصل از رویکرد موجک نیز نشان می­دهد وابستگی بین جفت بازار مورد بررسی در کوتاه مدت پایین و در برخی دوران در میان مدت و بلند مدت وابستگی بالاتر است. از اینرو به سرمایه­­گذاران توصیه می­شود بسته به افق زمانی مورد بررسی و شرایط اقتصادی و سیاسی کشور اقدام به سرمایه­گذاری در این دو بازار نمایند

کلیدواژه‌ها

واژه‌های کلیدی: نفت؛ بورس؛ موجک؛ گارچ چند متغیره؛ ایران. طبقه بندی JEL : C58؛ D53

اصل مقاله

https://doi.org/10.30495/fed.2023.1937865.2498

 

بررسی همبستگی بین قیمت نفت خام و بازار سهام در ایران:

رویکرد گارچ چندمتغیره و موجک

 

 

تاریخ دریافت: 21/04/1402                  تاریخ پذیرش: 08/06/1402

نسیم امین خرازیان[1]  رویا آل عمران*[2] رسول برادران حسن زاده[3] امیرعلی فرهنگ[4]

 

 

 

چکیده

هدف مقاله حاضر بررسی همبستگی شاخص کل بورس و قیمت نفت برنت در بازه هفتگی از شهریور 1388 تا آذرماه 1399 است. در این راستا از رویکرد DCC-GARCH و رویکرد موجک پیوسته استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می­دهد که همبستگی بین دو شاخص مورد بررسی تحت تاثیر شرایط اقتصادی و سیاسی جامعه تغییر می­کند. همچنین این وضعیت تحت تاثیر شرایط پاندمی کرونا از بهمن 1398 تا آردیبهشت 1399 قرار دارد به طوریکه در این بازه زمانی همبستگی بین دو شاخص منفی و در بازه قبل و بعد از این مدت مثبت است. نتایح حاصل از رویکرد موجک نیز نشان می­دهد وابستگی بین جفت بازار مورد بررسی در کوتاه مدت پایین و در برخی دوران در میان مدت و بلند مدت وابستگی بالاتر است. از اینرو به سرمایه­­گذاران توصیه می­شود بسته به افق زمانی مورد بررسی و شرایط اقتصادی و سیاسی کشور اقدام به سرمایه­گذاری در این دو بازار نمایند.

واژه‌های کلیدی: نفت، بورس، موجک، گارچ چند متغیره، ایران.

طبقه بندی JEL : C58، D53

 

 

1- مقدمه

نفت به عنوان یکی از مهم­ترین منابع تامین انرژی در جهان مطرح است. از این­رو، حرکت­های صعودی و نزولی قیمت نفت در بازارهای بین­المللی نقش تعیین­کننده­ای در مدیریت بخش­های صنعتی و رشد اقتصادی در جهان دارد. در دهه گذشته، اقتصاد بین­الملل شوک­های نفتی مختلفی را تجربه کرده است از آن جمله می­توان به کاهش قیمت نفت به حدود 29 دلار در فوریه 2016 و کاهش قیمت نفت در می 2020 و با  شروع پاندمی COVID-19 اشاره نمود. کاهش قیمت نفت در کشورهای صادرکننده نفت از جمله ایران می­تواند تاثیر منفی بر اقتصاد کشور داشته باشد، زیرا بودجه و درآمدهای این کشورها به شدت به درآمدهای نفت وابسته است. در مقابل، در کشورهای وارد کننده نفت به دلیل پس­انداز و واردات کالاهای نفتی ارزان­تر و کاهش قیمت مواد اولیه می­توان شاهد افزایش فعالیت­های اقتصادی بود.

بازار سرمایه به عنوان بازاری که سهام بسیاری از تولیدکنندگان در آن معامله می­شود، می­تواند تحت تاثیر شرایط اقتصادی و تغییر قیمت نفت قرار گیرد. نفت یکی از عوامل اصلی در هزینه تولید شرکت­ها بحساب می­آید و افزایش یا کاهش قیمت آن می­تواند ارزیابی شرکت­ها از میزان سودآوری را تحت تأثیر قرار دهد. به عنوان مثال، قیمت بالای نفت ممکن است بر نرخ تورم انتظاری اثرگذار بوده و نرخ بهره را افزایش دهد. از آنجا که نرخ بهره حقیقی از تفاضل نرخ بهره اسمی و نرخ تورم حاصل می­شود با افزایش نرخ تورم مورد انتظار نرخ بهره اسمی نیز افزایش می­یابد. به دلیل همبستگی بین نرخ تنزیل و قیمت سهام، هرگونه افزایش در نرخ بهره اسمی موجب کاهش قیمت سهام می­شود (رافیالدیس و کاتیکیلدیس^[5]، 2014:795). با توجه به مطالب گفته شده، تغییرات قیمت نفت به طور مستقیم بر جریان­های نقدی پیش­بینی شده و نرخ تنزیل دارایی­ها اثرگذار است. از این­رو، سرمایه­گذاران نیز از نزدیک در روند تصمیم­گیری خود حرکت قیمت نفت خام را در نظر می­گیرند. بررسی حرکت­های قیمت نفت از این حیث دارای اهمیت است که می­تواند سیگنال­های اساسی را به سرمایه­گذاران دهد و بر تصمیمات آن­ها پیرامون انتخاب سرمایه­گذاری در بازار سهام و سایر کالاهای اساسی تاثیر گذار باشد.

هدف از مقاله حاضر بررسی رابطه بین بازدهی قیمت نفت برنت و شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران می­باشد. برای این منظور از روش گارچ چند متغیره و موجک استفاده خواهد شد. بیشتر ادبیات مربوط به رابطه بین قیمت نفت خام و بازار سهام از تکنیک­های سنتی سری زمانی استفاده می­کنند. با این حال، این روش­ها دارای محدودیت­های قابل توجهی در بررسی ماهیت در حال تغییر همبستگی­ها در طی زمان می­باشند. زیرا بازدهی مانند سهام نه تنها دارای چرخه تکاملی است بلکه به زمان نیز وابسته است که افق سرمایه­گذاری را نشان می­دهد. از این­رو استفاده از رویکرد گارچ چند متغیره و موجک یکی از مزایای تحقیق حاضر بشمار می­رود. بررسی بازده دارایی­ها در افق زمانی مختلف، اطلاعات اضافی را که می­تواند برای سرمایه­گذاری مفید باشد در اختیار سرمایه­گذاران قرار می­دهد. در ادامه چارچوب مقاله به شرح زیر می­باشد: در بخش دوم مقاله پیشینه تحقیق ارائه می­شود. سپس در بخش سوم روش شناسی تحقیق مورد بررسی قرار می­گیرد. در بخش چهارم یافته­های تحقیق و در پایان در بخش پنجم نتیجه­گیری و پیشنهادهای تحقیق ارائه خواهد شد.

 

2- پیشینه تحقیق

در سال­های اخیر، مطالعات زیادی به بررسی ارتباط بین قیمت نفت و بازار سهام پرداختند. محققان انگیزه­های موجود در این تعامل را نیز بررسی نموده­اند. بسیاری از محققان بر این باور هستند که هر دو این متغیرها به نیروهای اقتصاد جهانی واکنش نشان داده و در طولانی مدت همخوانی دارند. برخی از محققان مانند بوری و همکاران^[6] (2016)، گوگنی^[7] (2007)، لی و همکاران^[8] (2017) و سالیسو و ایسا^[9] (2017) نشان دادند که قیمت سهام به طور نامتقارن به تغییرات قیمت نفت پاسخ می­دهد. در مقابل،کیلان و ویگ­فسون^[10] (2011) و ربوردو و آغلینی^[11] (2016) نشان دادند که ماهیت رابطه بین قیمت سهام و شوک­های نفتی نامتقارن است. تاکنون، علیرغم تلاش محققان و سیاستگزاران هیچ رابطه مشخصی بین نرخ سهام و قیمت نفت یافت نشده است. برخی از تحقیقات مانند جان و کووال[12] ( 1996)، سادورسکی[13] (1999)، کانگ و همکاران [14](2008)، پارک و راتی[15] (2008)، میلر  و راتی[16]   (2009) و دیز و همکاران[17] (2016) استدلال می­کنند رابطه بین قیمت نفت و شاخص سهام منفی است. در حالیکه سالیسو و ایساه[18]  (2017) نشان دادند که رابطه بین قیمت سهام و قیمت نفت مثبت است. در کنار این تحقیقات برخی از محققان مانند هانگ  و همکاران [19] (1996) و ربردو و اوگولین[20]  (2016) به رابطه­ای پیرامون قیمت نفت و قیمت دارایی­ها دست نیافتند.

عبدالکریم و همکاران^[21] (2020) در تحقیقی تحت عنوان "ارتباط بین قیمت نفت خام و بازارهای سهام در آفریقا: رویکرد موجک و گارچ چندمتغیره" به برررسی رابطه بین تغییرات قیمت نفت خام و شاخص بازار سهام در برخی کشورهای اسلامی در آفریقا پرداختند. برای این منظور از داده­های روزانه در تاریح 4 می 2011 تا 25 ژانویه 2018 استفاده شده است. در این تحقیق از سه روش اصلی شامل CWT[22]، MODWT[23] و گارچ چند متغیره DCC به منظور آزمون فرضیه اینکه این بازارها فرصت متنوع­سازی دارند یا خیر، استفاده شده است. یافته­های این تحقیق نشان می­دهد که براساس آزمون MODWT شاخص بازار سهام مصر پیشرو در همه شاخص­هاست. نتایج آزمون CWT نشان می­دهد که سرمایه­گذاران تقریباً در همه بازارها (بجز آفریقای جنوبی) از مزایای متنوع­سازی بهره مند می­شوند و از منافع حاصل از سرمایه­گذاری­های طولانی مدت برخوردار هستند. همچنین براساس روش DCC همبستگی کمی بین شاخص­های بازارهای اسلامی مصر و تونس با بازدهی بهای نفت مشاهده شد..

پرابیش و همکاران[24] (2020) در تحقیقی تحت عنوان "کووید 19 و رابطه بین بازار سهام و قیمت نفت: شواهدی از کشورهای وارکننده خالص نفت" به بررسی ارتباط بین بازدهی قیمت سهام و بازدهی قیمت نفت در دوره پاندمی کووید 19 (ژانویه 2020 تا ژوئن 2020) پرداختند. کشورهای چین، ژاپن، هند و کره­جنوبی کشورهایی هستند که آن­ها در تحقیق خود مورد بررسی قرار دادند. نتایج یک مدل DCC-GARCH نشان می­دهد که همبستگی مثبتی بین بازدهی سهام و بازدهی قیمت نفت در دوره کووید 19 وجود داشته است. این نتیجه نشان می­دهدکه کاهش قیمت نفت می­تواند سیگنال منفی برای بازار سهام در این کشورها باشد.

یلدریم و همکاران[25] (2018) در تحقیقی تحت عنوان "اثرات وابسته به رژیم قیمت نفت خام بر بازار سهام کشورهای بریک[26]" به بررسی رابطه پویا بین قیمت جهانی نفت خام و قیمت سهام در کشورهای صادرکننده و واردکننده نفت خام در بازه زمانی 1995:1 تا 2016:12 با استفاده از مدل مارکف سویچینگ خودرگسیون برداری MS-VAR پرداختند. کشورهای مورد مطالعه شامل برزیل، روسیه، هند، چین و آفریقای جنوبی است. نتایج حاصل از توابع واکنش نشان می­دهد که پاسخ بازار سهام به شوک قیمت نفت در رژیم­های مختلف متفاوت است. به طور ویژه پاسخ بازار سهام به شوک غیر منتطره قیمت نفت مثبت و از نظر آماری در رژیم پرنوسان در کشورهای صادرکننده به جز چین معنادار است.

آی دوغان و همکاران^[27] (2017) در تحقیقی تحت عنوان "اثر نوسانات قیمت نفت بر بازارهای سهام کشورهای صادرکننده و واردکننده نفت" به بررسی اثر نوسانات قیمت نفت بر مجموعه زیادی از بازده بازاهای سهام در کشورهای وارکننده و صادرکننده خالص نفت پرداختند. برای این منظور از مدل DCC-GARCH[28] استفاده شده است. داده­های مورد استفاده در این تحقیق از ژانویه 2005 تا فوریه 2016 می­باشد. همچنین به منظور بررسی رابطه خطی و علیت بین نوسانات بازار سهام و قیمت نفت از روش خودرگرسیون برداری VAR و آزمون علیت گرنجر برای هر کشور استفاده شده است. همچنین دوره­های مورد بررسی در این تحقیق به دو دوره بحران جهانی (2007-2010) و پس از بحران (2010-2016) تقسیم شده است. نتایج اصلی تحقیق نشان می­دهد که همبستگی متغیر زمانی قیمت نفت و سهام در کشورهای واردکنده نفت نسبت به کشورهای صادرکنده نفت بارزتر است. این نتیجه نشان می­هد که رابطه بین نوسانات بازار سهام و بازده قیمت نفت بسته به موقعیت خاص کشور در بازار جهانی متفاوت است.

در ادامه به بررسی برخی تحقیقات داخلی پیرامون رابطه بین قیمت نفت و بازار سهام در ایران پرداخته شده است. خدایاری و همکاران (1399) در تحقیقی تحت عنوان "مقایسه برآورد تطاطم بازارهای مالی با استفاده از مدل گررسیون و مدل شبکه عصبی" نشان دادند که ترکیب شبکه عصبی مصنوعی و نسبت­های مالی قابلیت پیش­بینی تلاطم بازار سرمایه­گذاری را دارند و با توجه به مجموع مجذور خطا مدل ارائه شده با استفاده از شبکه عصبی در این پژوهش عملکرد بهتری در پیش بینی تلاطم بازار سرمایه گذاری نسبت به رگرسیون خطی دارد.  زین­الدینی و همکاران (1399) در تحقیقی تحت عنوان " بررسی اثر تکانه­های قیمت نفت بر عملکرد بازار سهام ایران" با استفاده از داده­های 1367-1396 و رویکرد رگرسیون چندک نشان دادند که نرخ بهره اثر منفی و قیمت نفت، شاخص تولیدات صنعتی و نرخ ارز اثر مثبتی بر بازدهی شاخص سهام دارد. کریمی و همکاران (1398) در تحقیقی تحت عنوان " همبستگی شرطی پویای نوسانات قیمت نفت و بازار سهام کشورهای حوزه خلیج فارس با تاکید بر سرایت بحران مالی" به تجزیه و تحلیل همبستگی شرطی پویای متقارن و نامتقارن بین نوسانات قیمت نفت و بازار سهام کشورهای حوزه خلیج فارس در شرایط سرایت بحران مالی پرداختند. براین این منظور از مدل­های گارچ چند متغیره طی دوره زمانی هفته اول سال2004 تا هفته چهل و هفتم سال 2019  استفاده شده است. نتایج حاصل از این مطالعه بیانگر وجود همبستگی شرطی پویای نامتقارن بازار سهام ایران و دبی و همبستگی شرطی پویای متقارن بازار سهام عربستان با نفت می­باشد، همچنین نتایج تحقیق بیانگر وجود همبستگی شرطی پویای متقارن بازار سهام قطر و دبی و همبستگی شرطی پویای نامتقارن بازار سهام عربستان با نفت برنت می­باشد. تفسیر مالی وجود همبستگی­های متقارن و نامتقارن بین شاخص بازدهی نفت برنت و بازدهی­های سهام بازارهای دبی، قطر و عربستان نشان دهنده  این  موضوع است این بازارها در مقابل شوک­های خارجی مصونیت ندارند.

بت شکن و محسنی (1397) در تحقیقی تحت عنوان " بررسی سرریز نوسانت قیمت نفت بر بازدهی بازار سهام" به بررسی  وجود همبستگی پویای شرطی و سرریز نوسان قیمت نفت بر بازدهی شاخص سهام با استفاده از مدل های گارچ چند متغیره در یک دوره 12 ساله تا انتها دوره 1395  پرداختند.  نتایج این پژوهش نشان می­دهد که همبستگی شرطی در نوسان­های کوتاه مدت و وجود اثرات سرریزی قیمت نفت بر شاخص بورس وجود دارد. فکاری سردهایی و همکاران (1397) در تحقیقی تحت عنوان "بررسی آثار تغییرات قیمت نفت خام بر شاخص بورس اوراق بهادار تهران: کاربرد الگوی M-GARCH رهیافت BEEK " ،به بررسی آثـار شـوک هـای نفتـی بـر شاخص قیمت بورس اوراق بهـادار با استفاده از داده­های روزانه از فروردین ماه سال 1390 تا دیماه 1394پرداختند.  برای این منظـور از دو رژیـم اطلاعـاتی کوتـاه مـدت و بلندمدت و الگوی MV-GARCH و روش حل BEEK استفاده نمودند. نتایج تحقیق آن­ها نشـان مـی دهـد کـه در کوتاه مدت و بلندمدت شوک نفتی اثرات منفـی بـر بـورس اوراق بهـادار دارد. همچنین در بلندمدت  نیز اثرات نوسانات قیمت نفت بر بورس اوراق بهادار، منفی اسـت. فطرس و هوشیدری (1395) در تحقیقی تحت عنوان " بررسی تاثیر نوسانات قیمت نفت خام بر نوسانات بازدهی بورس اوراق بهادار تهران رویکرد GARCH چند متغیره" به بررسی نوسانات بازدهی قیمت نفت بر روی نوسانات بازدهی شاخص بورس اوراق بهادار تهران با استفاده از داده-های ماهانه می 2001 تا مارس 2016 و روش GARCH چند متغیره پرداختند. متعیرهای این تحقیق شامل شاخص قیمت بورس تهران، قفیمت جهانی نفت خام و نرخ ارز می­باشد. نتایج برآورد GARCH چند متغیره بر اساس رهیافت بک[29] نشان می­دهد که رابطه منفی بین نوسانات بازدهی قیمت نفت خام و نوسانات بازدهی شاخص بورس اوراق بهاد ار تهران وجود دارد. همچنین رابطه منفی و معنادار بین نوسانات نرخ ارز و نوسانات بازدهی شاخص بورس اوراق بهادار تهران وجود دارد.

شیرین بخش و همکاران (1394) در تحقیقی تحت عنوان" اثر تکانه­های قیمت نفت بر شاخص قیمت بازار سهام رهیافت SVAR" به بررسی رابطه بین تکانه‌های قیمت نفت با شاخص قیمت بازار سهام در بازه زمانی فروردین 1370 تا اسفند ماه 1390 برپرداختند. برای این منظور از روش خودبازگشت برداری ساختاری SVAR استفاده شد. در این تحقیق از متغیر‌های بازدهی سهام، نرخ ارز واقعی، تولید ناخالص ملی و قیمت سکه به عنوان متغیرهای ابزاری استفاده شده است. نتایج حاصل از توابع واکنش آنی در این تحقیقی نشان می­دهد که وقوع یک انحراف معیار تکانه در قیمت نفت در ابتدای دوره اثر مثبت و بعد از آن اثر منفی بر شاخص قیمت بازار سهام دارد.همچنین تجزیه واریانس خطای پیش‌بینی شاخص قیمت سهام نشان می­دهد که در کلیه دوره‌ مورد بررسی، قیمت نفت بعد از تولید ناخالص ملی بیشترین سهم را در توضیح واریانس خطای پیش­بینی شاخص قیمت بازار سهام داشته است. مرور ادبیات تحقیق نشان می­دهد که تحقیق جامعی پیرامون بررسی اثر تغییرات قیمت نفت و بازار سهام در ایران با استفاده از رویکرد گارچ چند متغیره و تحلیل موجک و مقایسه آن­ها صورت نگرفته است. در این راستا می­توان از جمله نوآوری­های تحقیق حاضر را تجزیه و تحلیل نوسانات قیمت نفت و بازار سهام با استفاده از گارچ چند متغیره و تحلیل موجک در نظر گرفت. همچنین پس از محاسبه همبستگی بین نوسانات بازار سهام با استفاده از تحلیل موجک می­توان به مقایسه این دو رویکرد در تجزیه و تحلیل نتایج پرداخت و از این حیث اعتبار نتایج را سنجش نمود.

 

3- روش­شناسی

3-1- مدل GARCH-DCC- Multivariate

شناسایی وابستگی زمانی بازارهای مالی یکی از موضوعات مهم در اقتصاد بشمار می­رود. مدل­های ناهمسانی شرطی خودرگرسیو برداری^[30] (ARCH) که توسط انگل[31] (1982) معرفی شد؛ به طور گسترده برای بررسی نوسانات و پیش­بینی آن­ها در بازارهای مالی مورد استفاده قرار می­گیرد. مدل ARCH وزن­های موجود در محاسبه وارایانس را به عنوان پارامتر مجهول در نظر می­گیرد و به برآورد آن می­پردازد (انگل[32]، 1982). مدل­های خانواده GARCH که شکل توسعه یافته مدل­های ARCH می­باشد  نخستین­بار توسط بالرسلو[33](1986) معرفی شد. مدل GARCH میانگین موزون مجذور باقیمانده­های دوره قبل را در مدل لحاظ می­کند و دارای اوزانی است که پیوسته کاهش می­یابد اما هرگز به صفر نمی­رسد (بالرسلو، 1986). برای بررسی نوسانات و همبستگی آن­ها در بازارهای مختلف از جمله بازار نفت و بازار سهام از مدل­های گارچ چند متغیره^[34] (MGARCH) استفاده می­شود. این مدل تغییر پذیری همزمان دو یا چند متغیر را  به صورت همزمان مدلسازی می­کنند.

یکی از رویکردهای مدل گارچ چند متغیره، رویکرد همبستگی شرطی پویا[35] (DCC-GARCH) است. این مدل ارتباط بین تغییرات در متغیرهای مالی را در طول زمان بررسی می­کند. همچنین میانگین برگشت­پذیری^[36] نوسانات را بوسیله محدودیت­های خطی مشخص می­کند. کو^[37] (2008) معادله (1) را بدین منظور پیشنهاد داد:

 

(1)

 

در این معادله  واریانس شرطی مورد انتظار از مدل GARCH تک متغیره است.  انحراف استاندارد شرطی ماتریس قطری،  ماتریس ضرایب همبستگی شرطی متغیر زمان و  بردار اجزا اخلال استاندارد با میانگین صفر و واریانس یک است. یک مدل DCC ماتریس ضرایب همبستگی پویا را می­توان براساس پیشنهادات کو (2008) به صورت رابطه (2) در نظر گرفت:

(2)

 

که در آن  ضریب همبستگی مثبت و ضریب همبستگی شرطی متغیر با زمان را نشان می­دهند.

 

3-2- موجک پیوسته^[38]

تبدیل موجک پیوسته، تبدیلی است که تابعی پیوسته در زمان را به فضای زمان – فرکانس انتقال می­دهد. به عبارت دیگر، موجک پیوسته میزان همبستگی بین دو متغیر شامل زمان و تغییر در مقیاس یا فرکانس زمانی را نشان می­دهد. در CWT تعریف مقیاس­های زمانی موجک برای تولید خودکار داده­ها لازم نیست. CWT همبستگی سریالی را در شکل دو بعدی ترسیم می­کند. دو بچیز^[39] (1992) موجک نامتقارن حداقل مربعات با طول L=8 که با LA(8) نشان داده می­شود را براساس هشت ضریب غیرصفر بکار برد. موجک مادر  بر روی CWT  به سری زمانی  تبدیل می­گردد که به صورت رابطه (3) نشان داده می­شود:

 

(3)

 

S  وضعیت دامنه فرکانس و زمان را نشان می­دهد. بنابراین با استفاده از موجک، نقشه سری زمانی اصلی به تابعی از U و S تبدیل می­شود. به علاوه موجک همدوس[40] یک چارچوب دو متغیره است که برای تعامل بین دو متغیر X و Y و روابط آن­ها استفاده می­شود. این موجک از دو سری زمانی را می­توان به صورت رابطه (4) نوشت:

 

(4)

 

S در این رابطه نشان دهنده عملگر هموارکننده، s مقیاس موجک،  نشان­دهنده موجک پیوسته انتقال از سری زمانی X،  موجک پیوسته انتقال از سری زمانی y و  انتقال موجک متقابل از سری زمانی X و Y می­باشد.

 

4- یافته­های تحقیق

این مطالعه از همبستگی شرطی پویا DCC – GARCH و رویکرد موجک پیوسته برای بررسی همبستگی نوسانات در بازده سهام و تغییرات قیمت نفت خام استفاده می­کند. در تحقیق حاضر از داده­های هفتگی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران، قیمت جهانی نفت برنت در بازه زمانی شهریور 1388 تا آذرماه 1399 (مجموعا 565 هفته) استفاده شده است. بازده هفتگی متغیرهای فوق را می­توان به صورت رابطه (5) تعریف نمود:

 

(5)

 

که درآن  شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران و قیمت نفت می­باشد. نمودار 1و نمودار  2 روند سری زمانی بازده متغیرهای فوق را نشان می­دهند. بررسی روند بازدهی سری زمانی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران و قیمت نفت برنت نشان می­دهد که در هر دو سری نوسانات خوشه­ای وجود دارد. بدین معنا که نوسانات کم به دنبال هم و نوسانات زیاد به همراه همدیگر بوجود آمده­اند. این نمودارها به خوبی نشان دهنده وجود اثرات ARCH در دو سری مورد بررسی است.

 

بی ثباتی زیاد

بی ثباتی کم

 

نمودار 1- روند بازدهی قیمت نفت برنت

منبع: یافته­های پژوهشگر

 

 

نمودار 2-  روند بازدهی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران

منبع: یافته­های پژوهشگر

 

در جدول شماره 1 آمار توصیفی بازدهی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران و بازدهی قیمت نفت برنت در بازه زمانی مورد بررسی ارئه شده است. براین اساس میانگین بازدهی شاخص کل بورس اوراق بهادار ایران و سری بازدهی قیمت نفت برنت به ترتیب برابر با 8567/0 و  05377/0- است. بیشترین و کمترین مقدار شاخص بازدهی کل بورس اوراق بهادار تهران به ترتیب برابر با 889/18 و 68/9- است. همچنین بیشترین و کمترین مقدار شاخص بازدهی قیمت نفت برنت به ترتیب برابر با 416/32 و 77/40- است. براساس جدول 1 مقدار ضریب چولگی نشان دهنده عدم تقارن در هر دو سری بازدهی می­باشد. همچنین آماره ضریب کشیدگی در هر دو سری بازدهی دارای توزیعی بلندتر از توزیع نرمال است.  بررسی ضریب کشیدگی و ضریب چولگی در هر دو  متغیر بازدهی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران و قیمت نفت برنت نشان می­دهد که هیچ یک از متغیرها از توزیع نرمال برخوردار نیستند. نتیجه آزمون جارک برا نیز تایید کننده این ادعاست. آماره آزمون جارک­برا نشان می­دهد که فرضیه صفر مبنی بر نرمال بودن متغیرها در سطح معناداری یک در صد رد شده و بنابراین هر دو سری بازدهی دارای توزیع نرمال نیستند.

 

جدول 1- آمار توصیفی متغیرهای تحقیق

آماره	بازهی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران	بازدهی قیمت نفت برنت
میانگین	8567/0	05377/0-
ماکزیمم	889/18	416/32
مینیمم	68/9-	77/40-
انحراف معیار	958/2	036/5
ضریب چولگی	33/1	16/1-
ضریب کشیدگی	086/9	524/19
Jarque-Bera	998/1037	385/6555

منبع: یافته های پژوهشگر

 

4-1- برآورد مدل GARCH-DCC- Multivariate

جدول 2 ماتریس همبستگی غیرشرطی محاسبه شده برای سری بازدهی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران و قیمت جهانی نفت برنت را نشان می­دهد. براین اساس مقدار همبستگی غیر شرطی بین این دو سری بازدهی برابر 12449/0 درصد می­باشد.

 

جدول 2-  بررسی همبستگی غیر شرطی بین سری بازدهی

	بازهی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران	بازدهی قیمت نفت برنت
بازهی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران	1	124490/0
بازدهی قیمت نفت برنت	124490/0	1

منبع: یافته های پژوهشگر

 

در ادامه به منظور بررسی دقیق­تر همبستگی بین بازدهی شاخص کل بورس اوراق بهادار ایران و سری بازدهی قیمت نفت برنت از رویکرد Multivariate-DCC-GARCH استفاده خواهد شد و روند همبستگی شرطی پویا بین این دو سری بازدهی شناسایی می­شود. . این رویکرد  دارای انعطاف­پذیری بیشتری است و اجازه می­دهد ماتریس واریانس و کوواریانس شرطی بازده سهام در طول زمان متفاوت باشد. نتایج حاصل از برآورد این رویکرد در جدول 3 ارائه شده است:

جدول3-  نتایج برآورد مدل DCC-GARCH(1,1)

	بازدهی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران	بازدهی قیمت نفت برنت	DCC-GARCH
	***32695/0	***28630/0	***05177/0
	***63016/0	***7127/0	***86887/0

منبع: یافته­های پژوهشگر

 

نتایج تحقیق نشان می­دهد که پارامترهای  و  در مدل ( DCC-GARCH(1, غیر منفی است. همچنین حاصل جمع این دو پارامتر کمتر از یک می­باشد و لذا شرط  تامین می­شود. این شرایط تضمین می­کند که ماتریس همبستگی شرطی ( ) معین مثبت است و در نتیجه ماتریس واریانس – کوواریاس ( ) معین مثبت است. پارامتر برآورد شده  در مدل فوق بیانگر اثر شوک استاندارد شده دوره قبل بر همبستگی دوره جاری است. مثبت بودن این پارامتر نشان می­دهد که می­توان انتظار داشت که با بروز شوک در سری بازدهی افزایش در همبستگی در دوره آتی اتفاق افتد. پارامتر بتا همچنین نشان دهنده اثر همبستگی شرطی دوره قبل بر همبستگی شرطی دوره جاری است. هر چه این مقدار بزرگتر و نزدیک به یک باشد انتظار می­رود که همبستگی شرطی دوره جاری نزدیک به همبستگی شرطی دوره قبل باشد. این موضوع نشان می­دهد که بازدهی شاخص بورس اوراق بهادار تهران تحت تاثیر شوک­های گذشته قیمت نفت قرار دارد. برای تحلیل­های مربوط به همبستگی شرطی پویا عموما از نمودار همبستگی شرطی برآورد شده بین متغیرها استفاده می­شود. نمودار 3 روند همبستگی شرطی پویا بین سری بازدهی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران و قیمت جهانی نفت برنت است.

 

 

نمودار3- سری بازدهی شاخص بازدهی کل بورس اوراق بهادار تهران و قیمت جهانی نفت برنت

منبع: یافته­های پژوهشگر

 

براساس نمودار 3 همبستگی شرطی شاخص بازدهی کل بورس اوراق بهادار تهران و قیمت جهانی نفت برنت در کل بازه زمانی مورد بررسی بین 199775/0- و 352746/0 در نوسان است. میانگین نوسانات مربوط به همبستگی در بازده زمانی مورد بررسی برابر 068476/0 می­باشد. همان طور که از نمودار نیز مشخص است همبستگی شرطی پویا بین دو جفت سری زمانی ثبات نبوده و در طی زمان تغییر کرده است. این نمودار نشان می­دهد که از شهریور 1388 تا اوایل آذر ماه 1390 همبستگی شرطی جفت سری زمانی مورد بررسی مثبت بوده و بین 036/0 تا 278/0 در نوسان است. در ابن دوره بازار نفت با رشد بالایی همراه بود و در پی رونق جهانی و افزایش قیمت مواد خام در این دوران بورس اوراق بهادار تهران نیز روند روبه رشدی داشته است. پس از این بازه زمانی تا اسفند 1391 همبستگی شرطی دو سری زمانی بازدهی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران و نفت برنت منفی بوده و در بازه 199/0- تا 03/0 در نوسان است. سال 1391 به لحاظ اقتصادی سال دشوار برای کشور بحساب می­آید و در این سال اقتصاد کشور با شوک­های مختلف داخلی و خارجی روبه رو بود. از فروردین 1392 تا انتهای دیماه 1392 روند شاخص سهام مثبت است. این دوره مقارن با تغییر دولت و شروع مذاکرات مثبت هسته­ای در ایران است. همبستگی شرطی دو جفت سری زمانی بازدهی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران و نفت برنت در این دوره در بازه 0277/0- تا 246/0 در نوسان است. در این دوران روند افزایشی قیمت نفت همچنان ادامه داشته است. از بهمن 1392 تا مرداد 1393 مقدار متوسط همبستگی بین دو جفت سری زمانی مورد بررسی منفی بوده و در بازه 16/0- تا 018/0 در نوسان می­باشد. بازار بورس ایران در انتهای دیماه 1392 روند نزولی خود را شروع کرد این روند عموما ناشی از مشکلات مربوط به تعیین نرخ خوراک پتروشیمی­ها، نرخ بهره مالکانه معادن و نیز انتشار گزارش­های مالی نه چندان مناسب از عملکرد شرکت­های بورسی بوده است. از مرداد 1393 تا انتهای تیرماه 1394 که مقارن با امضای توافق برجام می­باشد مقدار متوسط همبستگی بین دو سری زمانی شاخص کل بورس تهران و قیمت نفت برنت مثبت و در بازه 08/0- تا 35/0 در نوسان می­باشد. بیشترین مقدار همبستگی مثبت در این بازه اتفاق افتاده است که مربوط به دیماه 1393 است. در این بازه زمانی قیمت نفت روند کاهشی خود را شروع کرده و بازار سهام در ایران نیز بدلیل تداوم طولانی مدت مباحث هسته­ای و مذاکرات، کاهش قیمت جهانی نفت و سایر کالاها و افزایش نرخ خوراک پتروشیمی­ها روند نزولی خود را که از دیماه 1392 شروع شده بود تا انتهای سال 1393 حفظ کرد.  پس از این دوره تا انتهای آذرماه 1395 همبستگی این دو شاخص نوسانات زیادی داشتند. مقدار متوسط همبستگی بین این دو شاخص در بازه مورد نظر 008/0- بوده که در دامنه 16/0- تا 089/0 در نوسان است. از دیماه 1395 تا خرداد 1398 همبستگی سری زمانی بازدهی قیمت نفت برنت و شاخص بورس تهران مثبت بوده و در بازه زمانی 0319/0- تا 3162/0 در نوسان است.تغییرات قیمت نفت، نوسانات نرخ ارز و خروج آمریکا از برجام از جمله حوادث مهم اقتصادی در این بازه زمانی است.  از تیر ماه 1398 تا دیماه 1398 روند همبستگی سری زمانی این دو  جفت سری زمانی با نوسانات زیادی همراه بوده است. مقدار متوسط همبستگی شرطی شاخص بورس اوراق بهادار تهران و قیمت نفت در این بازه منفی و بیشترین و کمترین مقدار به ترتیب برابر با 1559/0 و 134/0- است. با شروع پاندمی کرونا از دیماه 1398 تا اردیبهشت 1399 همبستگی منفی بین این دو شاخص تشدید شد. این موضوع نشان می­دهد که علی­رغم کاهش قیمت نفت در این دوران شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران به طور متوسط روند صعودی داشته است. بیشترین و کمترین مقدار این همبستگی به ترتیب 008/0- و 1952/0- است. پس از این دوران تا پایان دوره مورد بررسی (آذرماه 1399) همبستگی شرطی سری بازدهی قیمت نفت برنت و شاخص بورس اوراق بهادار تهران مثبت است.

 

4-2- برآورد رویکرد موجک پیوسته

در ادامه این بخش با استفاده از رویکرد تبدیل موچک پیوسته به بررسی درجه همبستگی شاخص نوسانات بازدهی کل بورس اوراق بهادار تهران و قیمت نفت برنت در طول بازه­های زمانی متفاوت پرداخته می­شود. همبستگی موجک درجه همجهتی بین بازار­ها را اندازه­گیری می­کند. این همبستگی مقادیر بین [0,1] را اختیار می­کند. هرچه مقدار همبستگی موجک به یک نزدیک­تر باشد درجه همبستگی بین بازاها بیشتر می­شود و برعکس. شکل 1 نتایج برآورد تبدیل موجک پیوسته را نشان می­دهد. برای بررسی میزان همبستگی بین این دو شاخص و شناسایی درجه همبستگی براساس رنگ­های موجود در شکل­ از نمودار میله­ای کنار شکل می­توان استفاده نمود. براین اساس هر چه به سمت طیف رنگ قرمز متمایل شود میزان همبستگی بیشتر می­شود. در مقابل برای طیف­های رنگی متمایل به آبی میزان همبستگی کمتر است. محور افقی این اشکال نشان دهنده مقیاس زمان و محور عمودی نشان دهنده فرکانس می­باشد. در این نمودار­ها منظور از فرکانس دوره زمانی (کوتاه مدت و بلند مدت) می­باشد. در این اشکال کوتاه­ترین دوره زمانی 4 ماهه و بزرگترین دوره زمانی 126 ماهه می­باشد. همان گونه که از این نمودار مشاهده می­شود رنگ آبی در بیشتر بخش­ها در کوتاه مدت غالب می­باشد از این­رو، در کوتاه مدت همبستگی کمی در جفت سری نوسانات قیمت نفت برنت و شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران مشاهد ه می­شود. اما در میان مدت با وجود طیف رنگی نارنجی و قرمز در بازه زمانی اواسط تابستان 1389 تا اواخر سال 1391 و نیز اواخر سال 1397 می­توان بیان نمود که همبستگی بین جفت بازار نوسانات شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران و قیمت نفت برنت در میان مدت در این بازه زمانی بیشتر شده است. عمده دلیل این افزایش همبستگی را می­توان در وضع تحریم­های نفتی آمریکا علیه ایران در نظر گرفت.  همچنین در بلندمدت در فرکانس­های 128 ماه از اواخر سال 1393 تا نیمه اواخر سال 1396 می­توان همبستگی بالایی بین این جفت شاخص مورد بررسی یافت. با توجه به مطالب گفته شده نتایج تحقیق نشان می­دهد که وابستگی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران به قیمت جهانی نفت در دوران مختلف متفاوت است.

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 1-  نمایش موجک همبستگی سری بازدهی شاخص بورس اوراق بهادار تهران و قیمت نفت برنت

منبع: یافته­های پژوهشگر

 

5- نتیجه­گیری و پیشنهادها

هدف اصلی در تحقیق حاضر بررسی همبستگی بین شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران و قیمت جهانی نفت خام برنت با استفاده از داده­های هفتگی از شهریور 1388 تا انتهای آذر 1399 است. دلیل انتخاب این بازه زمانی وجود نوسانات زیاد در این بازه و نیز همه­گیری ویروس کرونا در انتهای سال 1398 و 1399 است. برای بررسی وجود همبستگی بین جفت سری زمانی مورد بررسی ابتدا آمار توصیفی داده­ها و همبستگی غیر شرطی آن­ها بررسی شد. در مرحله دوم با استفاده از روش MGARCH –DCC به بررسی همبستگی غیر شرطی جفت سری زمانی شاخص کل بورس اوراق بهادار تهران و قیمت جهانی نفت خام برنت پرداخته شد. در پایان با استفاده از رویکرد موجک به بررسی نوسانات جفت سری زمانی مورد بررسی در فرکانس­های زمانی مختلف پرداخته شد. نتایج تحقیق با استفاده از روش MGARCH –DCC نشان می­دهد که همبستگی در بازه زمانی مورد بررسی با نوسانات زیادی همراه بوده و بین  199775/0- تا 352746/0 در نوسان است. مقدار متوسط همبستگی در بازده زمانی مورد بررسی برابر 068476/0 است. همچنین برآورد مدل موجک نشان می­دهد همبستگی کمی بین جفت سری زمانی شاخص کل بورس اوراق بهادار و قیمت نفت خام در کوتاه مدت وجود دارد همچنین در دوره زمانی اواسط تابستان 1389 تا اواخر سال 1391 و نیز اواخر سال 1397 به صورت میان مدت بین جفت سری زمانی مورد مطالعه همبستگی بالاتری وجو دارد این موضع نشان می­دهد شدت همبستگی در دورانی که تحریم­ها تشدید شده است افزایش یافته است.  همچنین در بلندمدت در فرکانس­های 128 ماه از اواخر سال 1393 تا نیمه اواخر سال 1396 می­توان همبستگی بالایی بین این جفت شاخص مورد بررسی یافت. همچنین در بازه زمانی انتهای سال 1398 تا ابتدای 1399 (در دروان همه­گیری کرونا) به صورت میان مدت همبستگی بالایی بین این دو بازار وجود دارد. از این­رو توصیه می­شود که سرمایه­گذاران براساس شرایط اقتصادی و سیاسی کشور و نیز زمان و اهداف سرمایه­گذاری  که به صورت بلند مدت، میان مدت و کوتاه مدت است اقدام به تشکیل پرتفوی سرمایه­گذاری بین این دو جفت بازار کنند تا از این طریق سود خود را حداکثری کنند.

 

 

[1] گروه اقتصاد، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران، [e-mail]

[2]  گروه اقتصاد، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران(نویسنده مسئول)  [e-mail]

[3]  گروه حسابداری، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران ، [e-mail]

[4] گروه اقتصاد، دانشگاه پیام نور، ایران ، [e-mail]

[5] Rafailidis & Kateakilidis

[6] Bouri et al

[7] Gogineni

[8] Li et al

[9] Salisu & Isah

[10]  Kilian &  Vigfusson

[11] Reboredo & Ugolini

[12] Jones and Kaul

[13] Sadorsky

[14] Cong et al

[15] Park and  Ratti

[16] Miller and Ratti

^[17] Diaz et al

^[18] Salisu and Isah

^[19] Huang et al

^[20] Reboredo, & Ugolini

^[21] Abdulkarim

^[22] ContinuousWavelet Transform

^[23] Maximal Overlap Discrete Wavelet Transform

^[24] Prabheesh et al

[25]Yildirim et al

[26] BRICS

 شامل کشورهای روسیه، برزیل، چین و هند

[27] Aydoğan et al

[28] Dynamic Conditional Correlation (DCC)

[29] BEEK

^[30] Autoregressive conditional heteroscedasticity)ARCH)

^[31] Engle  

[32] Engle

^[33] Bollerslev

[34] Multivariate GARCH

[35] Dynamic Conditional Correlation (DCC)

[36] Reversion

[37] Ku

[38] Continuous wavelet transformation (CWT)

[39] Daubechies

[40] Coherence

مراجع

فهرست منابع

• بت شکن، محمد هاشم؛ محسنی، حسین (1397) " بررسی سرریز نوسانت قیمت نفت بر بازدهی بازار سهام"، فصلنامه علمی پژوهشی دانش سرمایه­گذاری، سال 7، شماره 25، صفحات 267-284.
• خدایاری، محمدعظیم؛ یعقوب­نژاد، احمد و مریم خلیلی عراقی (1399)، "مقایسه برآورد تطاطم بازارهای مالی با استفاده از مدل گررسیون و مدل شبکه عصبی"، فصلنامه اقتصاد مالی، دوره 14، شماره 52، صفحات 240-223.
• زین­الدینی، شبنم؛ کریمی، محمدشریف و آزاد خانزادی (1399) " بررسی اثر تکانه­های قیمت نفت بر عملکرد بازار سهام ایران"، فصلنامه اقتصاد مالی، دوره 14، شماره 50، صفحات 170-145.
• شیرین بخش ، شمس­الله، بزازان، فاطمه و مبینا زارعی (1394) " اثر تکانه­های قیمت نفت بر شاخص قیمت بازار سهام رهیافت SVAR"، فصلنامه علمی پژوهشی مدیریت دارایی و تامین مالی، سال سوم، شماره 2، صفحات 15-32
• فطرس ، محمد حسن، هوشیدری، مریم (1395) " بررسی تاثیر نوسانات قیمت نفت خام بر نوسانات بازدهی بورس اوراق بهدار تهران رویکرد GARCH چند متغیره"، پژوهشنامه اقتصاد انرژی ایران، سال پنجم، شماره 18، صفحات 147-177.
• فکاری سردهایی، بهزاد؛ صبوحی، محمو و احمدرضا شاهپوری (1397) " بررسی آثار تغییرات قیمت نفت خام بر شاخص بورس اوراق بهادار تهران: کاربرد الگوی M-GARCH رهیافت BEEK "، تحقیقات اقتصادی، دوره 53، صفحات 387-407.
• کریمی، مجتبی؛ صراف، فاطمه، اما­وردی، قدرت اله و علی باغانی (1398)" همبستگی شرطی پویای نوسانات قیمت نفت و بازار سهام کشورهای حوزه خلیج فارس با تاکید بر سرایت بحران مالی"، فصلنامه اقتصاد مالی، سال 13، شماره 49، صفحات 101-130.