Moraes, Alexandra Kelly de; Ceretta, Paulo Sergio

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Estudos Econômicos (São Paulo)

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Sumário

Artigo de Pesquisa • Estud. Econ. 53 (2) • Apr-Jun 2023 • https://doi.org/10.1590/1980-53575325ampc copy

Correlação Condicional Dinâmica, Spillover de volatilidade e Hedge para os Preços do Petróleo Futuro e das Ações das Principais Empresas do Setor Petrolífero

Authorship SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

Abstract

In this article we use the approaches of the Dynamic Conditional Correlation – standard DCC of Engle (2002Engle, R. 2002. “Dynamic conditional correlation: a simple class of multivariate generalized autoregressive conditional heteroskedasticity models”. Journal of Business & Economic Statistics 20 (3): 339-350.), the approach of the Spillover Index of volatility of (Diebold e Yilmaz 2009Diebold, F. X. e K. Yilmaz. 2009. “Measuring financial asset return and volatility spillovers, with application to global equity markets”. Economic Journal 119(534): 158-171., 2012———. 2012. “Better to Give than to Receive: Predictive Directional Measurement of Volatility Spillovers”. International Journal of Forecasting 28: 57-66., 2014———. 2014. “On the network topology of variance decompositions: measuring the connectedness of financial firms”. Journal of Econometrics 182 (1): 119-134., 2015———. 2015. Financial and Macroeconomic Connectedness: A Network Approach to Measurement and Monitoring. Oxford University Press.) and the identical hedge of Maghyereh e Awartani e Tziogkidis (2017Maghyereh, A. I., B. Awartani e P. Tziogkidis. 2017. “Volatility spillovers and cross-hedging between gold, oil and equities: evidence from the Gulf Cooperation Council countries”. Energy Economics 68: 440-453.), to study the shock transmission mechanism, volatility contagion and portfolio diversification in the oil sector of the volatility between changes in oil prices and changes in stock prices of companies in the oil sector in a period that encompasses the covid-19 pandemic. The research results suggested that changes in oil prices for the WTI and oil companies showed a significant volatility, with unprecedented peaks in the period of the covid-19 pandemic. In addition, the results signaled that volatility transmissions in the oil sector did not vary over time, that is, they are similar since the financial crisis of 2007/2009. Finally, the effectiveness of the hedge ratio in portfolio diversification between WTI oil and oil companies is discussed.

Keywords
Dynamic Conditional Correlation–DCC; Volatility Spillover; Hedge; Oil

Empresas	País	Valor de mercado ($)	Receita ($)	Lucro ($)
British Petroleum (BP)	United Kingdom	85,88 B	151,97 B	15,09 B
China National Petroleum Corporation (CNPC)	China	-	283,9 M	4,5 M
China Petroleum & Chemical Corporation (SINOPEC)	China	70,11 B	350,88 B	24,49 B
Petróleo Brasileiro SA (PETRO)	Brazil	68,28 B	73,84 B	40,14 B
EQUINOR	Norway	85,03 B	69,41 B	18,55 B
Royal Dutch Shell (SHELL)	Netherlands	159,35 B	220,21 B	12,95 B
Ente Nazionale Idrocarburi (ENI)	Italy	46,66 B	70,42 B	10,67 B
Total Energies SE (TOTAL)	France	122,91 B	183,45 B	19,37 B
Chevron Corporation (CHEVRON)	United States	220,73 B	134,58 B	14,45 B
Exxon Mobil Corporation (EXXON)	United States	259,30 B	241,12 B	- 6,07 B
Valero Energy Corporation (VALERO)	United States	27,80 B	94,67 B	0,27 B

	Máximo	Média	Mediana	D. P.	Assimetria	Curtose
WTI	60,168	1,931	1,259	2,968	8,738	126,271
BP	21,201	1,356	0,887	1,684	4,583	36,007
CHEVRON	25,006	1,238	0,797	1,624	5,953	61,291
ENI	24,632	1,292	0,896	1,525	5,528	58,091
EXXON	13,039	1,215	0,796	1,375	3,240	16,887
PETRO	37,090	2,429	1,669	2,759	4,008	29,327
SHELL	18,841	1,353	0,875	1,692	4,531	33,124
EQUINOR	23,643	1,526	1,048	1,669	3,942	30,859
TOTAL	19,627	1,266	0,886	1,532	4,962	40,506
VALERO	27,157	1,730	1,123	2,070	4,189	30,689
SINOPEC	12,360	1,463	1,069	1,391	2,366	9,287
CNPC	9,774	1,343	1,001	1,225	1,892	5,046

	Amostra completa			Pré-Covid			Pós-Covid
	(05/01/2016			(05/01/2016			(05/05/2020
	11/05/2021)			(06/03/2020)			11/05/2021)
	Média	Mín.	Máx.	Média	Mín.	Máx.	Média	Mín.	Máx.
Painel A: Razão de hedge (long/short)
WTI-BP	0,81	0,23	1,98	0,89	0,68	1,68	0,54	0,68	1,24
WTI-CHEVRON	0,81	0,29	1,94	0,87	0,57	1,56	0,61	0,57	1,37
WTI-ENI	0,79	0,37	2,38	0,82	0,65	1,5	0,68	0,65	1,61
WTI-EXXON	0,89	0,27	2,08	1,01	0,45	1,85	0,56	0,45	1,22
WTI-PETRO	0,35	0,07	1,7	0,35	0,39	0,7	0,31	0,39	0,91
WTI-SHELL	0,83	0,29	1,91	0,92	0,62	1,73	0,56	0,62	0,99
WTI-EQUINOR	0,73	0,25	2,12	0,76	0,7	1,19	0,6	0,7	1,44
WTI-TOTAL	0,79	0,3	2,02	0,84	0,62	1,51	0,62	0,62	1,22
WTI-VALERO	0,31	0,14	0,75	0,32	0,25	0,66	0,27	0,25	0,44
WTI-SINOPEC	0,21	0,05	1,03	0,21	0,37	0,46	0,19	0,37	0,5
WTI-CNPC	0,64	0,23	3,32	0,64	0,93	1,31	0,53	0,93	1,79
Painel B: Peso dos portfólios (WTI/Company)
WTI-BP	0,24	0	1	0,13	0	0,81	0,57	0	1
WTI-CHEVRON	0,2	0	0,94	0,12	0	0,85	0,41	0	0,94
WTI-ENI	0,2	0	0,83	0,15	0	0,77	0,34	0	0,83
WTI-EXXON	0,19	0	1	0,08	0	0,85	0,49	0	1
WTI-PETRO	0,74	0	1	0,74	0,15	1	0,77	0,03	1
WTI-SHELL	0,22	0	1	0,11	0	0,68	0,52	0,01	1
WTI-EQUINOR	0,32	0	0,97	0,27	0	0,92	0,49	0	0,97
WTI-TOTAL	0,18	0	0,89	0,12	0	0,77	0,35	0	0,89
WTI-VALERO	0,46	0,03	0,97	0,38	0,09	0,82	0,68	0,17	0,97
WTI-SINOPEC	0,43	0	0,84	0,43	0,1	0,8	0,47	0,03	0,84
WTI-CNPC	0,31	0	0,95	0,29	0	0,87	0,41	0	0,95

Nota: A tabela apresenta as estimativas da estratégia de hedge do petróleo do WTI e das empresas de petróleo e gás. Equações na seção ^3.3 3.3. Hedge A estratégia do hedge pode ser descrita como a manutenção das posições contrarias nos mercados à vista e futuro, como uma forma de obter uma proteção frente a um evento inesperado, a exemplo de crise financeira, para evitar risco provenientes das flutuações dos preços dos ativos no mercado futuro (Maghyereh et al. 2017; Antonakakis et al. 2018). Segundo Antonakakis et al. (2018), para o hedge ótimo, o investidor assume uma posição longa nas variações dos preços do petróleo do WTI ou nas variações dos preços das empresas de petróleo e gás. Sendo assim, espera-se que a volatilidade futura seja maior em qualquer um dos ativos, em comparação com o atual nível de volatilidade. Dessa forma, o investido deverá assumir uma posição de curto quando estiver com expectativa de diminuição da volatilidade futura. Os investidores podem estar dispostos a proteger suas posições longas ou curtas como medida de precaução para movimentos adversos de volatilidade (Antonakakis et al. 2018). Com base na teoria do portfólio, as estimativas de variância condicional podem ser usadas para construir uma taxa do hedge e do peso de portfólio ideal (Maghyereh et al. 2017; Antonakakis et al. 2018). Uma posição longa na volatilidade do preço do petróleo do WTI, pode ser coberta em uma posição curta na volatilidade do preço das ações de uma das empresas petrolíferas c, conforme mostra a Equação [13]: (13) \begin{equation}\beta oc,t = \ h_{oc,t}/h_{cc,t}\end{equation} β o c , t = h o c , t / h c c , t Na Equação [13], o \begin{equation}h_{oc,t}\end{equation}hoc,t é a covariância condicional das variações dos preços do petróleo do WTI (o) e das variações dos preços das ações das empresas de petróleo (c) e \begin{equation}h_{cc,t}\end{equation}hcc,t é a variância condicional das variações dos preços das ações petrolíferas c no tempo t. O peso do portfólio ideal entre o e c são calculados pela Equação [14]: (14) \begin{equation}w_{oc,t} = \frac{h_{cc,t} - h_{oj,t}}{h_{oo,t} - {2h}_{oc,t} + h_{cc,t}}\end{equation} w o c , t = h c c , t − h o j , t h o o , t − 2 h o c , t + h c c , t Na equação [15], \begin{equation}w_{oc,t}\end{equation}woc,t é o peso da volatilidade das variações do petróleo do WTI e a volatilidade das variações de preço das ações das empresas c no tempo t. Assim, 1- \begin{equation}w_{oc,t}\end{equation}woc,t é o peso da volatilidade das variações de preço de uma das empresas petrolíferas c no momento t na referida carteira (Antonakakis et al. 2018). (15) w o c , t = { 0 , w o c , t , 1 i f w o c , t < 0 i f 0 ≤ w o c , t ≤ 1 i f w o c , t > 1 Por fim, a Equação [16], estima a efetividade do hedge. (16) \begin{equation}HE = \ \left\lbrack \frac{h_{oo,cc} - h_{\beta,w}}{h_{oo,cc}} \right\rbrack\end{equation} H E = [ h o o , c c − h β , w h o o , c c ] O \begin{equation}h_{oo,cc}\end{equation}hoo,cc é a variância da posição não coberta do petróleo do WTI ou a volatilidade das ações de uma empresa de petróleo e gás estimado por um modelo DCC–GARCH (Engle 2002). O \begin{equation}h_{\beta,w}\end{equation}hβ,w refere-se à variância da carteira coberta, tanto na estratégia do hedge ideal como da estratégia do peso de portfólio ideal (Maghyereh et al. 2017; Antonakakis et al. 2018). - Hedge.

Fonte: Elaborado pelos autores (2022) a partir dos dados da pesquisa.

	Razão de hedge			Pesos do portfolio
	Sem cobertura	Ótimo	Ef. (%)	Sem cobertura	Ótimo	Ef. (%)
WTI-BP	0,035	0,024	31,63	0,035	0,034	4,58
WTI-CHEVRON	0,035	0,025	28,59	0,035	0,033	6,29
WTI-ENI	0,035	0,025	30,29	0,035	0,034	4,15
WTI-EXXON	0,035	0,026	27,91	0,035	0,034	4,75
WTI-PETRO	0,035	0,026	26,90	0,035	0,039	-10,03
WTI-SHELL	0,035	0,024	31,06	0,035	0,033	6,74
WTI-EQUINOR	0,035	0,024	33,37	0,035	0,034	5,13
WTI-TOTAL	0,035	0,025	28,53	0,035	0,033	5,62
WTI-VALERO	0,035	0,029	19,33	0,035	0,029	17,28
WTI-SINOPEC	0,035	0,029	16,98	0,035	0,032	9,82
WTI-CNPC	0,035	0,026	25,79	0,035	0,034	3,31

Nota: Ef. (%) = Efetividade do hedge em percentual. Todos os valores são valores médios diários. Equações na seção ^3.3 3.3. Hedge A estratégia do hedge pode ser descrita como a manutenção das posições contrarias nos mercados à vista e futuro, como uma forma de obter uma proteção frente a um evento inesperado, a exemplo de crise financeira, para evitar risco provenientes das flutuações dos preços dos ativos no mercado futuro (Maghyereh et al. 2017; Antonakakis et al. 2018). Segundo Antonakakis et al. (2018), para o hedge ótimo, o investidor assume uma posição longa nas variações dos preços do petróleo do WTI ou nas variações dos preços das empresas de petróleo e gás. Sendo assim, espera-se que a volatilidade futura seja maior em qualquer um dos ativos, em comparação com o atual nível de volatilidade. Dessa forma, o investido deverá assumir uma posição de curto quando estiver com expectativa de diminuição da volatilidade futura. Os investidores podem estar dispostos a proteger suas posições longas ou curtas como medida de precaução para movimentos adversos de volatilidade (Antonakakis et al. 2018). Com base na teoria do portfólio, as estimativas de variância condicional podem ser usadas para construir uma taxa do hedge e do peso de portfólio ideal (Maghyereh et al. 2017; Antonakakis et al. 2018). Uma posição longa na volatilidade do preço do petróleo do WTI, pode ser coberta em uma posição curta na volatilidade do preço das ações de uma das empresas petrolíferas c, conforme mostra a Equação [13]: (13) \begin{equation}\beta oc,t = \ h_{oc,t}/h_{cc,t}\end{equation} β o c , t = h o c , t / h c c , t Na Equação [13], o \begin{equation}h_{oc,t}\end{equation}hoc,t é a covariância condicional das variações dos preços do petróleo do WTI (o) e das variações dos preços das ações das empresas de petróleo (c) e \begin{equation}h_{cc,t}\end{equation}hcc,t é a variância condicional das variações dos preços das ações petrolíferas c no tempo t. O peso do portfólio ideal entre o e c são calculados pela Equação [14]: (14) \begin{equation}w_{oc,t} = \frac{h_{cc,t} - h_{oj,t}}{h_{oo,t} - {2h}_{oc,t} + h_{cc,t}}\end{equation} w o c , t = h c c , t − h o j , t h o o , t − 2 h o c , t + h c c , t Na equação [15], \begin{equation}w_{oc,t}\end{equation}woc,t é o peso da volatilidade das variações do petróleo do WTI e a volatilidade das variações de preço das ações das empresas c no tempo t. Assim, 1- \begin{equation}w_{oc,t}\end{equation}woc,t é o peso da volatilidade das variações de preço de uma das empresas petrolíferas c no momento t na referida carteira (Antonakakis et al. 2018). (15) w o c , t = { 0 , w o c , t , 1 i f w o c , t < 0 i f 0 ≤ w o c , t ≤ 1 i f w o c , t > 1 Por fim, a Equação [16], estima a efetividade do hedge. (16) \begin{equation}HE = \ \left\lbrack \frac{h_{oo,cc} - h_{\beta,w}}{h_{oo,cc}} \right\rbrack\end{equation} H E = [ h o o , c c − h β , w h o o , c c ] O \begin{equation}h_{oo,cc}\end{equation}hoo,cc é a variância da posição não coberta do petróleo do WTI ou a volatilidade das ações de uma empresa de petróleo e gás estimado por um modelo DCC–GARCH (Engle 2002). O \begin{equation}h_{\beta,w}\end{equation}hβ,w refere-se à variância da carteira coberta, tanto na estratégia do hedge ideal como da estratégia do peso de portfólio ideal (Maghyereh et al. 2017; Antonakakis et al. 2018). - Hedge.

Fonte: Elaborado pelos autores (2022) a partir dos dados da pesquisa.

To	From												From
	WTI	BP	CHEVRON	ENI	EXXON	PETRO	SHELL	EQUINOR	TOTAL	VALERO	SINOPEC	CNPC	Others
WTI	44,33	6,90	5,91	5,35	5,97	3,47	6,59	8,88	5,32	3,29	0,83	3,16	55,67
BP	4,35	25,84	7,57	8,90	7,43	3,84	13,48	10,59	10,12	3,28	1,02	3,57	74,16
CHEVRON	3,91	8,44	29,70	6,75	12,32	4,27	9,99	8,62	7,31	5,02	0,88	2,78	70,30
ENI	3,56	9,44	6,35	28,97	6,74	4,24	10,48	9,37	12,67	3,57	0,86	3,75	71,03
EXXON	3,88	8,28	11,76	6,87	30,84	3,89	9,52	8,30	7,56	5,00	0,90	3,19	69,16
PETRO	3,01	5,52	5,55	5,26	5,44	49,64	5,66	6,91	5,06	2,94	0,94	4,06	50,36
SHELL	4,00	12,78	8,61	9,43	8,13	3,86	24,53	10,06	10,01	3,79	1,00	3,80	75,47
EQUINOR	5,26	10,58	7,58	8,84	7,38	4,74	10,51	26,51	9,64	3,50	1,20	4,26	73,49
TOTAL	3,31	10,33	6,53	12,51	7,21	3,63	10,62	9,80	27,36	3,73	1,16	3,82	72,64
VALERO	2,37	5,35	6,42	5,24	7,06	2,90	6,13	5,54	5,53	49,10	1,28	3,08	50,90
SINOPEC	1,60	2,60	1,92	2,71	2,27	2,14	2,81	3,56	3,32	1,62	69,61	5,84	30,39
CNPC	3,65	6,30	4,62	6,04	4,96	4,26	6,72	7,06	6,40	2,80	3,38	43,80	56,20
Cont. to Others	38,92	86,53	72,82	77,88	74,93	41,26	92,52	88,68	82,92	38,55	13,45	41,32	TCI
Cont. Incl. Own	83,24	112,37	102,52	106,85	105,77	90,90	117,06	115,19	110,28	87,65	83,06	85,12	62,48
Net spillovers	-16,76	12,37	2,52	6,85	5,77	-9,10	17,06	15,19	10,28	-12,35	-16,94	-14,88

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