Simulating and Forecasting OPEC Oil Price Using Stochastic Differential Equations

Authors

1 Associate Professor, Department of Mathematics, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran

2 Assistant Professor, Department of Science, Urmia University of Technology, Urmia, Iran

3 M.Sc. Student, Department of Science, Urmia University of Technology, Urmia, Iran

Abstract

The main purpose of this paper is to provide a quantitative analysis to investigate the behavior of the OPEC oil price. Obtaining the best mathematical equation to describe the price and volatility of oil has a great importance. Stochastic differential equations are one of the best models to determine the oil price, because they include the random factor which can apply the effect of different economical and political elements .In order to earn the best model, at first we study the effectiveness of different stochastic differential equations models and then using the daily OPEC oil price in years 2003 to 2016, according to the high oscillation of oil price due to the various economical and political creases, we divide the data to four  parts and estimate the unknown parameters of the equations in these time periods using the General Method of Moment. At last, the best model can be defined by attention to the main price chart and numerical simulations.

Keywords


Article Title [Persian]

شبیه‌سازی و پیش‌بینی قیمت نفت اوپک با استفاده از معادلات دیفرانسیل تصادفی

Authors [Persian]

  • رحمان فرنوش 1
  • پریسا نباتی 2
  • معصومه عزیزی 3
1 دانشیار، دانشکده ریاضی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
2 استادیار، گروه ریاضی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران
3 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه ریاضی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران
Abstract [Persian]

هدف اصلی این مقاله ارایه یک آنالیز کمی برای بررسی رفتار قیمت نفت اوپک می­باشد. بدست آوردن بهترین معادله­ی ریاضی برای توصیف قیمت نفت و نوسانات آن از اهمیت به سزایی برخوردار است. معادلات دیفرانسیل تصادفی جز بهترین مدل­ها برای تعیین قیمت نفت می­باشند، چرا که به علت داشتن عامل تصادفی می­توانند تاثیر عوامل مختلف اقتصادی و سیاسی را در مدل لحاظ نمایند. بدین منظور ابتدا کارایی مدل­های مختلف معادلات دیفرانسیل تصادفی را جهت شبیه­سازی قیمت نفت اوپک مورد بررسی قرار داده، سپس با در دست داشتن قیمت­های روزانه نفت اوپک در سال­های 2003 الی 2016 و با توجه به نوسانات زیاد قیمت نفت در این بازه زمانی، به علت بحران­های سیاسی و اقتصادی، داده­ها را به چهار قسمت تقسیم کرده و برآورد پارامترهای مجهول معادلات را با استفاده از روش برآورد گشتاوری تعمیم یافته، در این بازه­های زمانی انجام می­دهیم. نهایتاً بهترین مدل را با توجه به نمودار اصلی قیمت و مقایسه نتایج شبیه­سازی عددی با استفاده از نرم افزار متلب به­دست می­آوریم.

Keywords [Persian]

  • برآورد پارامتر
  • حرکت براونی
  • شبیه‌سازی عددی
  • معادلات دیفرانسیل تصادفی
  • قیمت نفت اوپک