مدل‌سازی تصادفی بازارهای برق و بازارهای مرتبط ۲۰۰۸
Stochastic Modelling of Electricity and Related Markets 2008

بازارهای برق، گاز و دما ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارند که کانون توجه مطالعات بی‌شماری بوده‌اند. برای مثال، قیمت‌های برق و گاز ممکن است به دلیل عدم تعادل در عرضه و تقاضا، در مدت کوتاهی چندین برابر سطوح عادی خود افزایش یابند و به اصطلاح “جهش” در قیمت‌های نقدی ایجاد کنند. این بازارها همچنین به شدت تحت تأثیر فصول هستند، زیرا تقاضای برق برای گرمایش و سرمایش در طول سال متفاوت است. ناقص بودن بازارها، به دلیل عدم امکان ذخیره‌سازی برق و دما و همچنین ظرفیت محدود ذخیره‌سازی گاز، پوشش ریسک نقدی-آتی را غیرممکن می‌سازد. علاوه بر این، قراردادهای آتی معمولاً در یک دوره زمانی تسویه می‌شوند تا در یک تاریخ ثابت. همه این جنبه‌های بازار هنگام تجزیه و تحلیل پویایی قیمت‌های نقدی، آتی و سایر مشتقات، چالش‌های جدیدی ایجاد می‌کنند.

این کتاب به بررسی مختصر و دقیق مدل‌سازی تصادفی بازارهای انرژی می‌پردازد. فرآیندهای Ornstein-Uhlenbeck به عنوان ابزار مدل‌سازی اساسی برای پویایی قیمت نقدی توصیف شده‌اند، که در آن نوآوری‌ها توسط فرآیندهای پرشی ناهمگن در زمان هدایت می‌شوند. معاملات آتی دما بر اساس یک مدل خودرگرسیو مرتبه بالاتر پیوسته برای پویایی دما مورد مطالعه قرار می‌گیرند. نظریه ارائه شده در اینجا توجه ویژه‌ای به فصلی بودن نوسانات و اثر ساموئلسون دارد. مطالعات تجربی با استفاده از داده‌های بازارهای برق، دما و گاز برای مرتبط کردن نظریه با عمل ارائه شده است.

فهرست مطالب: بررسی بازارهای برق و مرتبط؛ تحلیل تصادفی برای فرآیندهای افزایشی مستقل؛ مدل‌های تصادفی برای پویایی قیمت نقدی انرژی؛ قیمت‌گذاری قراردادهای سلف و سوآپ بر اساس قیمت نقدی؛ کاربردها در بازارهای گاز؛ مدل‌سازی قراردادهای سلف و سوآپ با استفاده از روش Heath-Jarrow-Morton؛ ساخت منحنی‌های سلف هموار در بازارهای برق؛ مدل‌سازی بازار آتی برق؛ قیمت‌گذاری و پوشش ریسک آپشن‌های انرژی؛ تحلیل مشتقات دما.

مخاطبان: محققان در بازارهای انرژی و کالا، و مالی ریاضی.

The markets for electricity, gas and temperature have distinctive features, which provide the focus for countless studies. For instance, electricity and gas prices may soar several magnitudes above their normal levels within a short time due to imbalances in supply and demand, yielding what is known as spikes in the spot prices. The markets are also largely influenced by seasons, since power demand for heating and cooling varies over the year. The incompleteness of the markets, due to nonstorability of electricity and temperature as well as limited storage capacity of gas, makes spot-forward hedging impossible. Moreover, futures contracts are typically settled over a time period rather than at a fixed date. All these aspects of the markets create new challenges when analyzing price dynamics of spot, futures and other derivatives. This book provides a concise and rigorous treatment on the stochastic modeling of energy markets. OrnsteinOCoUhlenbeck processes are described as the basic modeling tool for spot price dynamics, where innovations are driven by time-inhomogeneous jump processes. Temperature futures are studied based on a continuous higher-order autoregressive model for the temperature dynamics. The theory presented here pays special attention to the seasonality of volatility and the Samuelson effect. Empirical studies using data from electricity, temperature and gas markets are given to link theory to practice. Sample Chapter(s). A Survey of Electricity and Related Markets (331 KB). Contents: A Survey of Electricity and Related Markets; Stochastic Analysis for Independent Increment Processes; Stochastic Models for the Energy Spot Price Dynamics; Pricing of Forwards and Swaps Based on the Spot Price; Applications to the Gas Markets; Modeling Forwards and Swaps Using the HeathOCoJarrowOCoMorton Approach; Constructing Smooth Forward Curves in Electricity Markets; Modeling of the Electricity Futures Market; Pricing and Hedging of Energy Options; Analysis of Temperature Derivatives. Readership: Researchers in energy and commodity markets, and mathematical finance.