An Empirical Analysis of Price Dynamics in Egyptian Financial Market Using Chaos Theory / Eman Talaat Morad Mohamed; supervised by Prof. Amany Mousa Mohamed Mousa, Prof. El-Houssainy Abdalbar Rady, Dr. Ayman Ahmed Amin.

Thesis (M.Sc.)-Cairo University, 2022.

Bibliography: pages 142-148.

In recent years, the theories of nonlinear systems in general and chaotic systems in particular, have received a great deal of attention in the financial community. A "chaotic" process in this context is one that, although deterministic, generates time trajectories for the variables under study that may give the appearance of seemingly generated by some random processes. Historically, the study of complex dynamics has its roots in the physical sciences. However, the notion of the existence of some deterministic components to the dynamics of prices has great appeal to those interested in forecasting the time paths of market prices of investment assets. The hope for many is that such determinism, although perhaps elusive to most conventional statistical tests constructed on linear hypotheses, may be susceptible to being uncovered through more sensitive and sophisticated methodologies to the extent that nonlinear dependence exists within or across financial time series. Understanding the form of the underlying mechanism could, at least in theory, lead to a greater degree of predictability than is possible under the more conventional statistical models.
In light of the above, this thesis deals with the theoretical aspect of dynamic chaotic systems and presents the empirical results that determine the nature of the price structure of the returns of the three indicators of the Egyptian Stock Market, represented by: the EGX 30, the EGX 70, and the EGX 100. The researcher revealed through the use of the Brock-Dechert-Scheinkman (BDS) test that the returns of the indicators follow the hypothesis of non-linearity, and the analysis of Rescaled range (R/S) revealed the appearance of refraction and long-term memory for the three indicators. Other chaotic tests have also been used, such as the correlation dimension and largest Lyapunov exponent estimation, the results of those tests do not rule out the hypothesis that the movement of returns of the three indices can be explained by the chaotic systems methodology. Finally, the results suggest that although nonlinearities are present, the data also demonstrated that it is not random and has a chaotic structure, but it has noise that needs to be removed before applying the chaotic dynamic systems methodology to predict the movement of stock returns.

في السنوات الأخيرة ، حظيت نظريات الأنظمة غير الخطية بشكل عام ، والأنظمة الفوضوية بشكل خاص باهتمام كبير في المجتمع المالي. إن العملية "الفوضوية" في هذا السياق هي العملية التي على الرغم من كونها حتمية الا انها تولد مسارات زمنية للمتغيرات محل الدراسة قد تعطي مظهرًا يبدو انه تم تكوينه بواسطة عمليات عشوائية . تاريخياً ، فإن دراسة نظم الديناميكية المعقدة لها جذور في العلوم الفيزيائية. ومع وجود بعض العناصر الحتمية لديناميكيات الأسعار جذبت نظم الديناميكية المعقدة المهتمين بالتنبؤ بالمسارات الزمنية لأسعار الأصول الاستثمارية. فالكثير من الباحثين لديهم امل أن مثل هذه الحتمية تؤدى لتفسير حركة اسعار الاصول المالية بصورة اكثر دقة؛ على الرغم من أنها ربما قد تكون بعيدة المنال بالنسبة لمعظم الاختبارات الإحصائية التقليدية المبنية على فرضية الخطية ، ولكنها قد تكون عرضة للكشف عنها من خلال منهجيات أكثر حساسية وتعقيدًا تعتمد على وجود فرضية اللاخطية بالسلاسل الزمنية المالية، فقد يؤدى فهم شكل الآلية الأساسية للعمل بأسواق المال ، على الأقل من الناحية النظرية ، إلى درجة أكبر من القدرة على التنبؤ مما هو ممكن في ظل النماذج الإحصائية الأكثر تقليدية.

فى ضوء ماسبق ، تتناول هذه الاطرواحة الجانب النظري لنظم الفوضوية الديناميكية، و تعرض النتائج التجريبية التى تحدد طبيعة هيكل أسعارالأصول المالية، فتم تحليل اسعارعوائد المؤشرات الثلاثة لسوق الأوراق المالية المصري ، المتمثلة في : EGX30 ، EGX70 ،EGX100 . وقد كشفت الدراسة من خلال استخدام اختبار Brock-Dechert-Scheinkman (BDS) أن عوائد المؤشرات تتبع فرضية اللاخطية ، و كشف تحليل R/S على ظهور الانكسارية و الذاكرة طويلة المدى لمؤشرات الثلاثة. وكذلك تم استخدام اختبارات فوضوية آخرى مثل بُعد الارتباط و تقدير آس ليابونوف ، و نتائج تلك الاختبارات لا تستبعد فرضية ان حركة عوائد المؤاشرات الثالثة يمكن تفسيرها من خلال منهجية النظم الفوضوية. آخيرا ، تشير النتائج إلى أنه على الرغم من هيكل عوائد المؤشرات غير خطي واظهرت البيانات أن لها بنية فوضوية، إلا أنها تحتوي على ضوضاء يجب إزالته قبل تطبيق منهجية الأنظمة الديناميكية الفوضوية للتنبؤ بحركة عوائد الاسهم.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.