Modelo de volatilidade estocástica com saltos aplicado a commodities agrícolas

Abstract

The United States Department of Agriculture publishes every month reports with data on crop conditions, global supply and demand and inventory levels which serve as a reference for all participants in the agricultural commodities market. This market has a sharp volatility during the release of these reports. A stochastic volatility model with jumps is used to the dynamics of prices of corn and soybean. There is not an ideal model for this purpose, each one presenting its advantages and disadvantages. The chosen model was the one from Oztukel and Wilmott (1998) which is an empirical stochastic volatility model, incremented with deterministic jumps. It has been show empirically that commodities market can be well fitted under stochastic volatility models and the jump-diffusion process can properly represent the jumps that the market faces during the release of the reports. As the type of agricultural commodities options that are traded in the exchange are american, then some available methods could be used to price options under the proposed model dynamics. Given that the chosen model is multifactor, then the appropriate method for it is the one proposed by Longstaff and Schwartz (2001) called least squares Monte Carlo (LSM). Options priced by the model are then used in a strategy to hedge a physical position of corn and soybean, and the efficiency of this strategy is compared against strategies with instruments available in the market.

Mensalmente são publicados relatórios pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) onde são divulgados dados de condições das safras, oferta e demanda globais, nível dos estoques, que servem como referência para todos os participantes do mercado de commodities agrícolas. Esse mercado apresenta uma volatilidade acentuada no período de divulgação dos relatórios. Um modelo de volatilidade estocástica com saltos é utilizado para a dinâmica de preços de milho e de soja. Não existe um modelo ‘ideal’ para tal fim, cada um dos existentes têm suas vantagens e desvantagens. O modelo escolhido foi o de Oztukel e Wilmott (1998), que é um modelo de volatilidade estocástica empírica, incrementado com saltos determinísticos. Empiricamente foi demonstrado que um modelo de volatilidade estocástica pode ser bem ajustado ao mercado de commodities, e o processo de jump-diffusion pode representar bem os saltos que o mercado apresenta durante a divulgação dos relatórios. As opções de commodities agrícolas que são negociadas em bolsa são do tipo americanas, então alguns métodos disponíveis poderiam ser utilizados para precificar opções seguindo a dinâmica do modelo proposto. Dado que o modelo escolhido é um modelo multi-fatores, então o método apropriado para a precificação é o proposto por Longstaff e Schwartz (2001) chamado de Monte Carlo por mínimos quadrados (LSM). As opções precificadas pelo modelo são utilizadas em uma estratégia de hedge de uma posição física de milho e de soja, e a eficiência dessa estratégia é comparada com estratégias utilizando-se instrumentos disponíveis no mercado.