Value at Risk (VaR) Jerzy Mycielski WNE. Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) / 16

Podobne dokumenty
Modelowanie rynków finansowych

Modele warunkowej heteroscedastyczności

Heteroskedastyczość w szeregach czasowyh

Rozdział 2: Metoda największej wiarygodności i nieliniowa metoda najmniejszych kwadratów

Temat: BADANIE ZGODNOŚCI ROZKŁADU CECHY (EMPIRYCZNEGO) Z ROZKŁADEM TEORETYCZNYM TEST CHI-KWADRAT. Anna Rajfura 1

Metoda największej wiarogodności

Stanisław Cichocki Natalia Nehrebecka. Wykład 7

Modelowanie Rynków Finansowych

Testowanie hipotez. Hipoteza prosta zawiera jeden element, np. H 0 : θ = 2, hipoteza złożona zawiera więcej niż jeden element, np. H 0 : θ > 4.

Temat: BADANIE ZGODNOŚCI ROZKŁADU CECHY (EMPIRYCZNEGO) Z ROZKŁADEM TEORETYCZNYM TEST CHI-KWADRAT. Anna Rajfura 1

N ma rozkład Poissona z wartością oczekiwaną równą 100 M, M M mają ten sam rozkład dwupunktowy o prawdopodobieństwach:

Wykład 4. Plan: 1. Aproksymacja rozkładu dwumianowego rozkładem normalnym. 2. Rozkłady próbkowe. 3. Centralne twierdzenie graniczne

Stopę zbieżności ciagu zmiennych losowych a n, takiego, że E (a n ) < oznaczamy jako a n = o p (1) prawdopodobieństwa szybciej niż n α.

1. Pokaż, że estymator MNW parametru β ma postać β = nieobciążony. Znajdź estymator parametru σ 2.

WYKŁADY ZE STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ wykład 9 i 10 - Weryfikacja hipotez statystycznych

STATYSTYKA MATEMATYCZNA WYKŁAD października 2009

Matematyka ubezpieczeń majątkowych r.

TEST STATYSTYCZNY. Jeżeli hipotezę zerową odrzucimy na danym poziomie istotności, to odrzucimy ją na każdym większym poziomie istotności.

Parametr Λ w populacji ubezpieczonych ma rozkład dany na półosi dodatniej gęstością: 3 f

WYKŁADY ZE STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ wykład 3 - model statystyczny, podstawowe zadania statystyki matematycznej

Idea. θ = θ 0, Hipoteza statystyczna Obszary krytyczne Błąd pierwszego i drugiego rodzaju p-wartość

Stanisław Cichocki. Natalia Nehrebecka. Zajęcia 15-16

Weryfikacja hipotez statystycznych

dr hab. Renata Karkowska 1

Monte Carlo, bootstrap, jacknife

Uogolnione modele liniowe

Stanisław Cichocki Natalia Neherbecka

Statystyka i opracowanie danych Podstawy wnioskowania statystycznego. Prawo wielkich liczb. Centralne twierdzenie graniczne. Estymacja i estymatory

Ekonometria. Własności składnika losowego. Jakub Mućk. Katedra Ekonomii Ilościowej

1 Modele ADL - interpretacja współczynników

Niech X i Y będą niezależnymi zmiennymi losowymi o rozkładach wykładniczych, przy czym Y EX = 4 i EY = 6. Rozważamy zmienną losową Z =.

Wykład 10 Estymacja przedziałowa - przedziały ufności dla średn

Tablica Wzorów Rachunek Prawdopodobieństwa i Statystyki

Stanisław Cichocki Natalia Nehrebecka. Zajęcia 8

Hipotezy proste. (1 + a)x a, dla 0 < x < 1, 0, poza tym.

Statystyka matematyczna dla leśników

Właściwości testu Jarque-Bera gdy w danych występuje obserwacja nietypowa.

Ekonometria. Ćwiczenia nr 3. Jakub Mućk. Katedra Ekonomii Ilościowej

Wykład 2 Hipoteza statystyczna, test statystyczny, poziom istotn. istotności, p-wartość i moc testu

Przykład 2. Stopa bezrobocia

Matematyka ubezpieczeń majątkowych r.

Ekonometria. Zajęcia

Rozkłady statystyk z próby

Uogólniona Metoda Momentów

Zadanie 1. a) Przeprowadzono test RESET. Czy model ma poprawną formę funkcyjną? 1

Uwaga. Decyzje brzmią różnie! Testy parametryczne dotyczące nieznanej wartości

Autokorelacja i heteroskedastyczność

1.8 Diagnostyka modelu

Estymacja przedziałowa - przedziały ufności dla średnich. Wrocław, 5 grudnia 2014

Własności statystyczne regresji liniowej. Wykład 4

Testowanie hipotez statystycznych

Statystyka matematyczna. Wykład IV. Weryfikacja hipotez statystycznych

WYKŁADY ZE STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ wykład 7 i 8 - Efektywność estymatorów, przedziały ufności

Szeregi czasowe, analiza zależności krótkoi długozasięgowych

MATEMATYKA Z ELEMENTAMI STATYSTYKI LABORATORIUM KOMPUTEROWE DLA II ROKU KIERUNKU ZARZĄDZANIE I INŻYNIERIA PRODUKCJI ZESTAWY ZADAŃ

Mikroekonometria 3. Mikołaj Czajkowski Wiktor Budziński

EKONOMIA XL NAUKI HUMANISTYCZNO-SPOŁECZNE ZESZYT 391 TORUŃ Joanna Górka WŁASNOŚCI PROGNOSTYCZNE MODELI KLASY RCA *

Testowanie hipotez statystycznych.

TESTY NIEPARAMETRYCZNE. 1. Testy równości średnich bez założenia normalności rozkładu zmiennych: Manna-Whitney a i Kruskala-Wallisa.

e) Oszacuj parametry modelu za pomocą MNK. Zapisz postać modelu po oszacowaniu wraz z błędami szacunku.

Test niezależności chi-kwadrat stosuje się (między innymi) w celu sprawdzenia związku pomiędzy dwiema zmiennymi nominalnymi (lub porządkowymi)

Stanisław Cihcocki. Natalia Nehrebecka

Statystyka. Wykład 2. Krzysztof Topolski. Wrocław, 11 października 2012

Na podstawie dokonanych obserwacji:

... i statystyka testowa przyjmuje wartość..., zatem ODRZUCAMY /NIE MA POD- STAW DO ODRZUCENIA HIPOTEZY H 0 (właściwe podkreślić).

Zawansowane modele wyborów dyskretnych

Modele zapisane w przestrzeni stanów

Wykład 1 Próba i populacja. Estymacja parametrów z wykorzystaniem metody bootstrap

Natalia Neherbecka. 11 czerwca 2010

Kalibracja. W obu przypadkach jeśli mamy dane, to możemy znaleźć równowagę: Konwesatorium z Ekonometrii, IV rok, WNE UW 1

Matematyka ubezpieczeń majątkowych r.

Zadanie 1 Zakładając liniową relację między wydatkami na obuwie a dochodem oszacować MNK parametry modelu: y t. X 1 t. Tabela 1.

Matematyka ubezpieczeń majątkowych r.

TESTOWANIE HIPOTEZ STATYSTYCZNYCH

Zmienne losowe, statystyki próbkowe. Wrocław, 2 marca 2015

Ekonometria egzamin 07/03/2018

Prawdopodobieństwo i statystyka r.

Wprowadzenie Testy własności składnika losowego. Diagnostyka modelu. Część 1. Diagnostyka modelu

Testowanie hipotez statystycznych

Statystyka aktuarialna i teoria ryzyka, model indywidualny i zespołowy, rozkłady złożone

dr hab. Renata Karkowska 1

2. Założenie niezależności zakłóceń modelu - autokorelacja składnika losowego - test Durbina - Watsona

Testowanie hipotez statystycznych

Statystyka matematyczna Testowanie hipotez i estymacja parametrów. Wrocław, r

0.1 Modele Dynamiczne

Stanisław Cichocki. Natalia Neherbecka. Zajęcia 13

WSTĘP DO REGRESJI LOGISTYCZNEJ. Dr Wioleta Drobik-Czwarno

MODELE LINIOWE. Dr Wioleta Drobik

Zadanie 1. Ilość szkód N ma rozkład o prawdopodobieństwach spełniających zależność rekurencyjną:

Ekonometria. Metodologia budowy modelu. Jerzy Mycielski. Luty, 2011 WNE, UW. Jerzy Mycielski (WNE, UW) Ekonometria Luty, / 18

Modele DSGE. Jerzy Mycielski. Maj Jerzy Mycielski () Modele DSGE Maj / 11

Statystyka matematyczna i ekonometria

Statystyka i opracowanie danych- W 8 Wnioskowanie statystyczne. Testy statystyczne. Weryfikacja hipotez statystycznych.

Centralne twierdzenie graniczne

Prawdopodobieństwo i statystyka

Metoda najmniejszych kwadratów

Matematyka ubezpieczeń majątkowych r.

Ekonometria. Weryfikacja modelu. Paweł Cibis 12 maja 2007

Budowa modelu i testowanie hipotez

Pobieranie prób i rozkład z próby

Transkrypt:

Value at Risk (VaR) Jerzy Mycielski WNE 2018 Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 1 / 16

Warunkowa heteroskedastyczność O warunkowej autoregresyjnej heteroskedastyczności mówimy, gdy σ 2 t = E ( ε 2 ) t ε t 1,..., ε t s = const. ARCH (Autoregressive Conditional Heteroskedasticity). W tym przypadku wariancja ε t zależy liniowo od kwadratów ε t z poprzednich okresów: σ 2 t = E ( ε 2 ) t ε t 1,..., ε t s = α0 + α 1 ε 2 t 1 +... + α s ε 2 t s Test ARCH. Testujemy łączną istotność α 1,..., α s w regresji e 2 t = α 0 + α 1 e 2 t 1 +... + α s e 2 t s, (1) Statystyka LM = TR 2, gdzie T jest liczbą obserwacji a R 2 pochodzi z regresji (1). Statystyka ta ma asymptotyczny rozkład χ 2 s Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 2 / 16

Warunkowa heteroskedastyczność - modele ARCH(q) θ i 0 dla i = 0,..., q y t = x t β + ε t ε t = u t σ t σ 2 t = θ 0 + θ 1 ε 2 t 1 +... + θ q ε 2 t q GARCH(p,q) - często lepiej dopasowany przy mniejszej liczbie parametrów y t = x t β + ε t ε t = u t σ t σ 2 t = α 1 σ 2 t 1 + α 2 σ 2 t 2 +... + α p σ 2 t p + θ 0 + θ 1 ε 2 t 1 +... + θ q ε 2 t q, α i 0, θ i 0 Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 3 / 16

Warunkowa heteroskedastyczność - modele TARCH - uwzględniamy efekt dźwigni (silniejszą reakcję wariancji na straty niż na zyski) y t = x t β + ε t ε t = u t σ t σ 2 t = θ 0 + θ 1 ε 2 t 1 +... + θ q ε 2 t q + β 1 ( ε + t 1 ) + β2 ( ε + t 2 ) 2 +... + βs ( ε + t θ i + β i 0 ARCHM - uwzględniamy wpływ zmian wariancji na oczekiwane stopy zwrotu y t = x t β + δσ 2 t + ε t ε t = u t σ t σ 2 t = θ 0 + θ 1 ε 2 t 1 +... + θ q ε 2 t q Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 4 / 16

0 10 20 30 40 Gęstość 0 10 20 30 40 Gęstość Leptokurtoza rozkładu WIG (dane z okresu 1.10.1994-19.04.2007).05 0.05 Dzienne stopy zwrotu.05 0.05 Logarytm dziennej stopy zwrotu Rysunek: Rozkład zwrotów i logarytmów zwrotów Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 5 / 16

WIG statystyki P t P t 1 ( ln Pt P t 1 ) Skośność -0.030-0.156-0.094 Kurtoza 6.186 6.314 6.433 Stat. JB 1328 1449 1544 Pr ( JB > χ 2 2 ) 0.000 0.000 0.000 Reszty z modelu AR (1) Test przeprowadzono dla ARCH dla s = 1, 2, 3, 4, 5. Uzyskano statystyk testowe: 320.9, 403.5, 451.5, 467.6, 469.6. Wartości p odpowiadające tym wielkościom statystyk praktycznie równe zeru Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 6 / 16

Wyniki oszacowań ARCH(5) ARCHM(5) GARCH(p,q) TARCH r t b p b p b p b p r t 1 0.1512 0.000 0.1511 0.000 0.1410 0.000 0.1488 0.000 stała 0.0008 0.000 0.0010 0.015 0.0008 0.001 0.0006 0.009 σ 2 t -0.8352 0.631 ε 2 t 1 0.1685 0.000 0.1672 0.000 0.1150 0.000 0.1054 0.000 ε 2 t 2 0.1023 0.000 0.1028 0.000 ε 2 t 3 0.1270 0.000 0.1276 0.000 ε 2 t 4 0.1578 0.000 0.1578 0.000 2 ε t 5 stała 0.0814 0.0001 0.000 0.000 0.0821 0.0001 0.000 0.000 0.0000 0.000 0.0000 0.000 σ 2 t 1 0.5129 0.004 0.8971 0.000 σ t 2 2 0.3506 0.030 ( )2 ε -0.0404 0.000 t + 1 BIC -17669.4-17661.5-17802.8-17809.1 Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 7 / 16

Diagnostyka modelu ARCH Zgodnie z założeniami W przybliżeniu ε t σ t = u t N (0, 1) ε t σ t = û t N (0, 1) ARCH (5) ARCHM (5) GARCH (1, 2) TARCH test ARCH 6.879 6.911 1.912 2.602 p 0.2298 0.2273 0.8612 0.7611 skośność -0.126-0.125-0.171-0.133 kurtoza 4.263 4.266 4.397 4.263 test JB 216.8 217.6 270.2 217.8 p 0.000 0.000 0.000 0.000 Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 8 / 16

VaR - definicja Definicja: VaR jest równe takiemu J t, że Pr (L t < J t ) = F (J t ) = 1 α a więc J t =F 1 (1 α) Intuicyjnie: z p-stwem równym α ponoszona jest strata większa lub równa VaR Policzyć VaR dla okresu t możemy jeśli mamy model dla rozkładu L t Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 9 / 16

Var a model dla stóp zwrotu VaR a logarytmiczna stopa zwrotu (A t wielkość aktywów) Pr (L t < J t ) = Pr {A t 1 [exp (r t ) 1] < J t } { [ ( )]} Jt = Pr r t < ln 1 + A t 1 [ ( Dla k t = ln 1 + Jt A t 1 )], takiego, że Pr (r t < k t ) = 1 α J t = A t 1 [exp (k t ) 1] (2) Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 10 / 16

Var a model dla stóp zwrotu Przyjmijmy, że znormalizowany rozkład jest stały w czasie ( rt µ Pr (r t < k t ) = Pr t < k ) t µ t σ t ( = Pr u t < k t µ t σ t σ t ) = F ( kt µ t σ t Przy założonym poziomie prawdopodobieństwa α: k t = µ t + F 1 (1 α) σ t ) = 1 α Przybliżmy ten rozkład rozkładem empirycznym û t (uwzględniamy w ten sposób kurtozę nie wychwyconą przez model typu ARCH) k t = µ t + F 1 (1 α) σ t (3) Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 11 / 16

Obliczenie VaR VaR szacujemy z równania (2) jako: ) ] Ĵ t = A t 1 [exp ( µ t + F 1 (1 α) σ t 1 Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 12 / 16

System światełdrogowych Banki mają obowiązek stworzenia model umożliwia wyliczenie VaR Dobrze zbudowany model zmniejsza wymagane rezerwy a zatem zmniejsza koszty banku Banki mają obowiązek kontrolowania skuteczności modelu w odniesieniu do wyznaczania właściwego poziomu rezerw. Miarą skuteczności modelu różnica między teoretyczną i zaobserwowaną częstością szkód większych niż VAR Liczbę szkód większych niż VaR w ciągu okresu składającego się z n obserwacji oznaczymy przez w. w ma rozkładu dwumianowy z p-stwem sukcesu równym α, liczbą prób równą n i liczbą sukcesów równą w. Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 13 / 16

Zalecenia Komitetu Bazylejski Nadzoru Bankowego Model dla którego liczba przekroczeń VaR policzonego dla α = 0.01 i n = 250 przekroczyła 9 (światło czerwone) nie może być stosowany Przy liczbie przekroczeń większej niż 4 (światło żółte) powinno zastosować się obligatowyjne mnożniki podwyższające wysokość rezerw ostrożnościowych. Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 14 / 16

Model oszacowany - wyniki liczba przekroczeń σ2 t =const ARCH(5) ARACHM(5) GARCH(1,2) TARCH Teoretyczne 0 0.4964 0.2356 0.2356 0.1294 0.1186 0.0811 1 0.1484 0.1259 0.1259 0.1854 0.1792 0.2047 2 0.0263 0.1844 0.1844 0.1695 0.2200 0.2574 3 0.0564 0.1896 0.1896 0.2850 0.2411 0.2149 4 0.1252 0.1117 0.1117 0.1027 0.1356 0.1341 5 0.0152 0.0747 0.0747 0.0917 0.0827 0.0666 6 0.0277 0.0719 0.0719 0.0301 0.0228 0.0275 7 0.0308 0.0062 0.0062 0.0062 0.0000 0.0097 8 0.0443 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0030 9 0.0138 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0008 10 0.0156 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0003 Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 15 / 16

Model oszacowany - wnioski Wynik w pierwszej kolumnie oznacza, że zastosowanie do liczenia VaR modelu o stałej wariancji, prowadzi do uzyskania częstości przekroczeń VaR większej niż 9 i ponad 50-krotnie większej niż teoretyczna. Modele z klasy ARCH dają częstości przekroczeń są bardziej zbliżone do wartości teoretycznych. Model TARCH generuje najmniej dużych liczb przekroczeń rozkład liczby przekroczeń najbardziej zbliżony do rozkładu teoretycznego. Jerzy Mycielski (Institute) Value at Risk (VaR) 2018 16 / 16