Analysis on the Dependence Structure between Energy Price and Economic Uncertainty Using Copula Model

This study analyzes the dependence structure between energy (crude oil, natural gas, coal) prices and economic (real and financial) uncertainty. Summary of the results of the dependence structure between energy prices and economic uncertainty analysis is as follows. First, the results of model selection show that the BB7 copula model for the pair of crude oil price and economic uncertainty, the Joe copula model for the pair of natural gas price and economic uncertainty, and the Clayton copula model for the pair of coal price and economic uncertainty were chosen. Second, looking at the dependency structure, it showed that the pair of energy (crude oil, natural gas, coal) prices and real market uncertainty show positive dependence. Whereas, the only pair of financial market uncertainty-crude oil price shows positive dependency. In particular, crude oil price was found to have the greatest dependence on economic uncertainty. Third, looking at the results of tail dependency, the pair of real market uncertainty-crude oil price and pair of real market uncertainty-natural gas price have an asymmetric relationship with the upper tail dependency. It can be seen that the only pair of financial market uncertainty-crude oil represents asymmetric relationships with the upper tail dependencies. In other words, combinations with asymmetric relationships have shown strong dependence when negative extreme events occur. On the other hand, tail dependence between economic uncertainty and coal price be not found.

Copula 모형을 이용한 에너지 가격과 경제적 불확실성 사이의 의존관계 분석

본 연구는 에너지(석유, 천연가스, 석탄) 가격과 경제적(실물 및 금융) 불확실성 사이의 의존성 구조를 분석하였다. Copula 모형을 이용해 얻은 의존구조 분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 에너지 가격과 실물·금융 불확실성 조합의 적합한 모형을 살펴보면, 원유가격과 실물·금융 불확실성 조합은 BB7 copula 모형, 천연가스 가격과 실물·금융 불확실성 조합은 Joe copula 모형, 석탄 가격과 실물·금융 불확실성 조합은 Clayton copula 모형이 각각 가장 적합한 모형으로 선정되었다. 둘째, 전체적인 의존성 구조를 살펴보면, 원유가격, 천연가스 가격, 석탄 가격과 실물 불확실성은 양(+)의 의존성을 보였다. 그렇지만 금융 불확실성과 원유가격은 양(+)의 의존성을 갖지만, 천연가스 가격과 석탄 가격은 금융 불확성과 음(-)의 의존성을 가지는 것으로 나타났다. 전체적으로 보면, 에너지원 중 원유가격이 실물·금융 불확실성과 가장 높은 의존성을 가지는 것으로 나타났다. 셋째, 극단적인 사건을 나타내는 꼬리 의존성을 분석한 결과, 실물 불확실성과 원유, 천연가스 가격은 위 꼬리 의존성만 보이는 비대칭 관계를 가지는 것으로 나타났으며, 금융 불확실성과 원유가격은 위 꼬리 의존성만 보이는 비대칭 관계를 가지는 것으로 나타났다. 즉, 비대칭 관계를 갖는 에너지 가격은 부정적인 극단사건이 발생하는 경우 불확실성 변수와 강한 의존관계가 있는 것으로 나타났다. 반면, 경제적 불확실성과 석탄 가격은 꼬리 의존성이 없는 것으로 나타났다.