Portfolio Diversification and Volatility Spillovers between Energy Stocks and Fossil Fuel Energy Commodities

Abstract

In this thesis, we investigate the volatility spillovers among major energy stocks, the electricity index, and fossil fuel energy commodities (crude oil, natural gas, and coal) using firm-level data in an emerging market, Turkey over the period July 18, 2006–December 31, 2021, which covers important economic events worldwide. To do this, we employ [1] Diebold and Yilmaz’s (2012) approach to examine both time-varying and invarying volatility spillovers among markets. Our findings reveal that Turkish energy stocks and the fossil fuel energy markets have high interdependencies, which are significantly affected by global political, financial, and extreme events. The volatility spillovers among markets during the COVID-19 outbreak in 2020 exceeded the 2008 global financial crisis. We also examine the volatility connectedness between markets based on frequency domain using various frequency bands (short term, medium term, long term). To do so, we adopt [2] Barunik and Krehlik’s (2018) approach and find that the highest performance is recorded in the long horizon compared to short and medium horizons, implying that the impact of volatility spillover transmission from one market to others is persistent (long-lasting) in the Turkish market. Finally, we calculate dynamic conditional correlations (DCC-GARCH), hedge ratios, and optimal portfolio weights for Turkish energy stocks, the electricity index, and fossil fuel energy commodities (crude oil, natural gas, and coal). Implications for both governments and global investors are provided accordingly based on our results.

ÖZ: Bu tezin amacı, firma düzeyinde veri kullanarak Türkiye’deki en büyük enerji ¸sirketlerinin hisseleri, Borsa Istanbul elektrik indeksi ile fosil yakıt enerji hammaddeleri (petrol, do˘ gal gaz, kömür) arasındaki volatilite (oynaklık) yayılımlarını incelemektir. Çalı¸sma küresel olarak önemli ekonomik olayları içeren 18 Temmuz 2006 ve 31 Aralık 2021 tarihlerini kapsamaktadır. Bu amaçlar do˘ grultusunda tez, iki bölümden olu¸smaktadır. Birinci bölümde, piyasalar arasında hem statik hem de dinamik oynaklık yayılmalarını incelemek için [1]Diebold ve Yılmaz’ın (2012) yakla¸sımı kullanılmı¸stır. Bu analizin sonuçlarına göre, Türkiye enerji hisseleri ve fosil yakıt enerji piyasaları arasındaki kar¸sılıklı oynaklık ba˘ gımlılı˘ gı küresel siyasi, f inansal ve di˘ ger krizlerden önemli ölçüde etkilenmektedir. Ayrıca, bulgularımıza göre, 2020’de ortaya çıkan COVID-19 salgını sırasında piyasalar arasındaki oynaklık yayılmaları 2008 küresel finansal krizi sırasındaki seviyeyi geçmektedir. ˙ Ikinci bölümde ise çe¸sitli frekans bantlarını (kısa vadeli, orta vadeli, uzun vadeli) kullanarak piyasalar arasındaki oynaklık ba˘ glantısı incelenmi¸stir. Bunun için [2]Barunik ve Krehlik’in (2018) yakla¸sımı kullanılmı¸s ve en yüksek oynaklık yayılma aktarımının uzun dönemde gerçekle¸sti˘ gi görülmü¸stür. Di˘ ger bir deyi¸sle, Türkiye’de bir piyasadan di˘ gerine volatilite yayılma aktarımının etkisi kalıcıdır (uzun vadelidir). Son olarak ise yatırımcılar için dinamik ko¸sullu korelasyonlar (DCC-GARCH), hedge rasyoları (riskten korunma oranları) ve portföylerindeki varlıklar için optimal portföy a˘ gırlıkları hesaplanmı¸stır.