Ekonometria Finansowa II EARF. Michał Rubaszek

Podobne dokumenty
Ekonometria Finansowa II EARF. Michał Rubaszek

Modelowanie Ryzyka Finansowego z R Blok 2 : Backtesting oraz stress testing

MODELOWANIE POLSKIEJ GOSPODARKI Z PAKIETEM R Michał Rubaszek

Modelowanie Ryzyka Finansowego z R Blok 1 : Value atrisk

Modelowanie rynków finansowych

Metody matematyczne w analizie danych eksperymentalnych - sygnały, cz. 2

Krzysztof Piontek MODELOWANIE I PROGNOZOWANIE ZMIENNOŚCI INSTRUMENTÓW FINANSOWYCH

Spis treści 3 SPIS TREŚCI

Ekonometria dynamiczna i finansowa Kod przedmiotu

Ćwiczenia Zarządzanie Ryzykiem. dr hab. Renata Karkowska, ćwiczenia Zarządzanie ryzykiem 1

dr hab. Renata Karkowska 1

Spis treści. Przedmowa... XI. Rozdział 1. Pomiar: jednostki miar Rozdział 2. Pomiar: liczby i obliczenia liczbowe... 16

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

PRZYKŁAD ZASTOSOWANIA DOKŁADNEGO NIEPARAMETRYCZNEGO PRZEDZIAŁU UFNOŚCI DLA VaR. Wojciech Zieliński

Statystyka w przykładach

Konstrukcja uśmiechu zmienności. Dr Piotr Zasępa

Seminaria dyplomowe w ZMRF informacje ogólne. Michał Rubaszek Zakład Modelowania Rynków Finansowych Instytut Ekonometrii

Excel i VBA w analizach i modelowaniu finansowym Pomiar ryzyka. Pomiar ryzyka

Szczegółowy program kursu Statystyka z programem Excel (30 godzin lekcyjnych zajęć)

Wykorzystanie funkcji powiązań do pomiaru ryzyka rynkowego. Katarzyna Kuziak

Modelowanie Rynków Finansowych

Prognozowanie i Symulacje. Wykład I. Matematyczne metody prognozowania

Rozdział 2: Metoda największej wiarygodności i nieliniowa metoda najmniejszych kwadratów

... prognozowanie nie jest celem samym w sobie a jedynie narzędziem do celu...

Raport i dokumentacja Obliczanie Value-at-Risk portfela metodą Monte Carlo

Mikroekonometria 6. Mikołaj Czajkowski Wiktor Budziński

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

MODELOWANIE ZMIENNOŚCI I RYZYKA INWESTYCJI W ZŁOTO. Celina Otolińska

FORECASTING THE DISTRIBUTION OF AMOUNT OF UNEMPLOYED BY THE REGIONS

1. Klasyfikacja stóp zwrotu 2. Zmienność stóp zwrotu 3. Mierniki ryzyka 4. Mierniki wrażliwości wyceny na ryzyko rynkowe

Statystyka od podstaw Janina Jóźwiak, Jarosław Podgórski

Szacowanie miary zagrożenia Expected Shortfall dla wybranych instrumentów polskiego rynku kapitałowego

Szczegółowy program kursu Statystyka z programem Excel (30 godzin lekcyjnych zajęć)

Mikroekonometria 5. Mikołaj Czajkowski Wiktor Budziński

Porównanie metod szacowania Value at Risk

Symulacyjne metody analizy ryzyka inwestycyjnego wybrane aspekty. Grzegorz Szwałek Katedra Matematyki Stosowanej Uniwersytet Ekonomiczny w Poznaniu

ANALIZA STATYSTYCZNA WYNIKÓW BADAŃ

Weryfikacja hipotez statystycznych, parametryczne testy istotności w populacji

Ekonometria. Zajęcia

Ćwiczenie 5 PROGNOZOWANIE

Analiza porównawcza gotówkowych i pieniężnych FIO w Polsce w latach pod względem

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

Finansowe szeregi czasowe

Statystyka matematyczna i ekonometria

Wycena papierów wartościowych - instrumenty pochodne

Statystyka w pracy badawczej nauczyciela Wykład 4: Analiza współzależności. dr inż. Walery Susłow walery.suslow@ie.tu.koszalin.pl

Matematyka finansowa i ubezpieczeniowa - 8 Wycena papierów wartościowych

Analiza autokorelacji

Wstęp do analitycznych i numerycznych metod wyceny opcji

Modele warunkowej heteroscedastyczności

Statystyka i Analiza Danych

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

Analiza skuteczności wybranych nieparametrycznych metod obliczania VaR

Metody Ilościowe w Socjologii

VaR Value atrisk(var) co to jest? Inne nazwy: Wartość zagrożona Wartość narażona na ryzyko

Komisja Egzaminacyjna dla Aktuariuszy. XLIV Egzamin dla Aktuariuszy z 3 grudnia 2007 r. Część I. Matematyka finansowa

Statystyka opisowa. Robert Pietrzykowski.

Prognozowanie popytu. mgr inż. Michał Adamczak

Szeregi czasowe, analiza zależności krótkoi długozasięgowych

Spis treści. Ze świata biznesu Przedmowa do wydania polskiego Wstęp... 19

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

Zarządzanie ryzykiem finansowym

Ekonometria. Prognozowanie ekonometryczne, ocena stabilności oszacowań parametrów strukturalnych. Jakub Mućk. Katedra Ekonomii Ilościowej

Modele zmienności w kalkulacjach Value at Risk ocena i dobór modelu

Testowanie hipotez dla dwóch zmiennych zależnych. Moc testu. Minimalna liczność próby; Regresja prosta; Korelacja Pearsona;

Identyfikacja i pomiar ryzyka pierwszy krok w zarządzaniu ryzykiem.

STATYSTYKA MATEMATYCZNA

Modelowanie rynków finansowych

Metody oceny ryzyka operacyjnego

STATYSTYKA MATEMATYCZNA

Krzywa dochodowości. termin. SGH Rynki Finansowe

Wycena equity derivatives notowanych na GPW w obliczu wysokiego ryzyka dywidendy

Mikroekonometria 4. Mikołaj Czajkowski Wiktor Budziński

Metody zarządzania ryzykiem finansowym w projektach innowacyjnych przedsięwzięć symulacja Monte Carlo i opcje realne

RYZYKO INWESTYCJI W SPÓŁKI GIEŁDOWE SEKTORA ENERGETYCZNEGO

DWUKROTNA SYMULACJA MONTE CARLO JAKO METODA ANALIZY RYZYKA NA PRZYKŁADZIE WYCENY OPCJI PRZEŁĄCZANIA FUNKCJI UŻYTKOWEJ NIERUCHOMOŚCI

Weryfikacja hipotez statystycznych za pomocą testów statystycznych

dr hab. Renata Karkowska 1

O wyborze metody estymacji wartości zagrożonej na przykładzie portfela narażonego na ryzyko zmian kursów USD/PLN i EUR/PLN *

Marcin Bartkowiak Katedra Matematyki Stosowanej AE Poznań. Charakterystyka wybranych szeregów czasowych na GPW

K wartość kapitału zaangażowanego w proces produkcji, w tys. jp.

STATYSTYKA OD PODSTAW Z SYSTEMEM SAS. wersja 9.2 i 9.3. Szkoła Główna Handlowa w Warszawie

3. Modele tendencji czasowej w prognozowaniu

ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU SZCZECIŃSKIEGO NR 690 FINANSE, RYNKI FINANSOWE, UBEZPIECZENIA NR

Weryfikacja hipotez statystycznych. KG (CC) Statystyka 26 V / 1

Analiza zdarzeń Event studies

Inżynieria Finansowa: 9. Wartość opcji i model Blacka-Scholesa w praktyce

Stacjonarność Integracja. Integracja. Integracja

Wprowadzenie do teorii ekonometrii. Wykład 1 Warunkowa wartość oczekiwana i odwzorowanie liniowe

Zarządzanie ryzykiem. Opracował: Dr inŝ. Tomasz Zieliński

Opcje koszykowe a lokaty strukturyzowane - wycena

weryfikacja hipotez dotyczących parametrów populacji (średnia, wariancja)

Narzędzia statystyczne i ekonometryczne. Wykład 1. dr Paweł Baranowski

Zyskowność i statystyczna istotność reguł analizy technicznej

Piotr Fiszeder Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu. Modelowanie procesów finansowych z długą pamięcią w średniej i wariancji

NOWY PROGRAM STUDIÓW 2016/2017 SYLABUS PRZEDMIOTU AUTORSKIEGO: Wprowadzenie do teorii ekonometrii. Część A

WYKORZYSTANIE MODELI AUTOREGRESJI DO PROGNOZOWANIA SZEREGU CZASOWEGO ZWIĄZANEGO ZE SPRZEDAŻĄ ASORTYMENTU HUTNICZEGO

Inne kryteria tworzenia portfela. Inne kryteria tworzenia portfela. Poziom bezpieczeństwa. Analiza i Zarządzanie Portfelem cz. 3. Dr Katarzyna Kuziak

Globalizacja ryzyka cenowego na przykładzie rynku zbóż

EKSTREMALNE RYZYKO CENOWE NA RYNKU ZBÓŻ W POLSCE

Transkrypt:

Ekonometria Finansowa II EARF Michał Rubaszek 1

Cele - Zapoznanie z charakterystykami szeregów finansowych - Omówienie jednowymiarowych metod liczenia VaR - Omówienie wielowymiarowych metod liczenia VaR - Backtesting - Programowanie w pakiecie R - Liczenie VaR jako projekt badawczy 2

Literatura 3

Spotkanie 1 Ryzyko dla pojedynczego aktywa 4

Stopy zwrotu Prosta stopa zwrotu: = + = exp 1 Logarytmiczna stopa zwrotu (=stopa o ciągłej kapitalizacji): = ln + ln = ln (1 + ) 5

Stopy zwrotu Stopy proste: Łatwiejsze przy liczeniu stóp zwrotu z portfela Inwestorzy zainteresowani stopami prostymi Stopy logarytmiczne Symetryczność Sumowalność Wygodne dla modelowania ekonometrycznego 6

Charakterystyki szeregów finansowych 1. Grupowanie zmienności (volatility clustering) 2. Grube ogony (fat tails) wariancja = ryzyko : jedynie dla rozkładu normalnego 3. Brak autokorelacji stóp zwrotu, = 0 4. Nieliniowe zależności autokorelacyjne brak korelacji niezależność, 0: grupowanie zmienności, 0: efekt dźwigni 7

Przykład: EUR/PLN 8

Grube ogony: rozkład t-studenta Rozkład t-studenta: - dla = rozkład normalny - dla < 2 brak wariancji (która ogólnie wynosi ) - Ogólnie, rozkład ma momenty stopnia do 1 - Dla cen akcji, zazwyczaj 5 - Jak uzyskać zmienną o rozkładzie t-studenta? 5% wartość krytyczna rozkładu t-studenta dla różnej wartości v 1 2 3 5 10 50 t* -12.71-4.30-3.18-2.57-2.23-2.01-1.96 9

Grube ogony - testowanie 1. Test Jarque-Bera Porównanie skośności i kurtozy do teoretycznych wartości dla rozkładu normalnego 2. Test Kolmogorova-Smirnova Porównanie teoretycznej i empirycznej dystrybuanty 3. Wykres QQ (quantile-quantile plot) Wykres empirycznych percentyli względem percentyli dla teoretycznego rozkładu 4. Wykres rekursywnych momentów Weryfikacja czy moment k-tego rzędu ma asymptotę [zauważ, że dla rozkładu ( ) istnieją momenty rzędu do -1] 10

Metody szacowania wariancji A. Średnia ruchoma (moving average, MA) B. Średnia wykładnicza (exponentially weighted MA, EWMA) C. Zmienność implikowana (implied volatility) D. Modele klasy GARCH E. Modele zmienności stochastycznej (stochastic volatility, SV) 11

A. Średnia ruchoma, MA Wariancja liczona jako: Opcja ze średnią: = Opcja bez średniej: = Ważne!!! - Oszacowanie wariancji zależy od wyboru okna estymacji - Wszystkie obserwacje traktujemy jednakowo 12

B. Średnia wykładnicza, EWMA Zaproponowane przez JP Morgan w 1993, znane równiez jako RiskMetrics Wariancja jako średnia ważona przeszłych obserwacji: = Można to sprowadzić do postaci IGARCH(1,1): = + W ramach EWMA nie estymujemy, ale przyjmujemy, że =. [dla danych dziennych, kalibracja JP Morgan] 13

C. Zmienność implikowana, IV Model Blacka-Scholesa: =,,,, Zmienność implikowana: = (,,,, ) Ale, zależy od wyboru opcji Zmienność dla WIG20 implikowana z cen opcji notowanych na GPW 14

D. Modele klasy GARCH Podstawowy model GARCH(1,1): = +, h = + gdzie > 0,, 0. + h 0, h Wariancja bezwarunkowa: Rozszerzenia: rozkład bezwarunkowy jest -Studenta wpływ na h zależy od znaku : GJR-GARCH, EGARCH h ma wpływ na : GARCH-in-mean 15

E. Modele SV Podstawowy model SV: = +, 0, h h = exp + ln h + (0, ) gdzie > 0, 0. Ważne!!! - W modelu GARCH h w momencie jest deterministyczne, a w modelu SV stochastyczne - Model SV trudniejszy do oszacowania niż model GARCH 16

Ryzyko Wartość oczekiwana i wariancja to nie wszystko Trzy szeregi z ( ) = 0 i ( ) = 1 (za Danielson, 2012) 17

Ryzyko Value at Risk i Expected Shortfall Wariancja pozwala mierzyć ryzyko gdy rozkład stóp zwrotu jest normalny W innym przypadku lepsze są inne miary: Wartość zagrożona (Value at Risk, VaR) = Oczekiwana strata (Expected shortfall, ES) lub prościej = = ( ) lub trudniej ES = Wartości dla rozkładu normalnego = 18

Ryzyko Value at Risk i Expected Shortfall 19

Ryzyko Value at Risk i Expected Shortfall Etapy liczenia VaR/ES a. Ustalenie p b. Ustalenie horyzontu (square root method) c. Ustalenie okna estymacji/kalibracji oraz częstotliwości danych d. Wybór modelu e. Metoda weryfikacji modelu Basel ii/iii: Basel iv: miarą ryzyka jest VaR plany zamiany miary ryzyka na ES 20

Ryzyko Value at Risk i Expected Shortfall Quantitative standards Basel II a. 99th percentile VaR must be computed on a daily basis b. In calculating VaR the minimum holding period will be ten trading days. Banks may use VaR numbers calculated according to shorter holding periods scaled up to ten days by the square root of time c. The choice of sample period for calculating VaR is constrained to a minimum length of one year. d. banks will be free to use models based, for example, on variance-covariance matrices, historical simulations, or Monte Carlo simulations e. The multiplication factor will be set by individual supervisory authorities on the basis of their assessment of the quality of the bank s risk management system, subject to an absolute minimum of 3. Banks will be required to add to this factor a plus directly related to the ex-post performance of the model, thereby introducing a builtin positive incentive to maintain the predictive quality of the model. The plus will range from 0 to 1 based on the outcome of so-called backtesting. 21

Metody szacowania VaR/ES A. Modele nieparametryczne B. Modele parametryczne C. Symulacje Monte-Carlo 22

A. Modele nieparametryczne Symulacja historyczna - Zakładamy, że rozkład stóp zwrotu w przeszłości dobrze przybliża rozkład stóp w przyszłości. - Porządkujemy stopy zwrotu od najmniejszej do największej: < - Wartość VaR( ) ustalana na podstawie empirycznego rozkład z ostatnich obserwacji, tj. bierzemy = ( )-tą stopę ( ) = - Wartość ( ) liczona jako średnia stopa zwrotu dla stóp mniejszych niż ( ) = 1 23

A. Modele nieparametryczne Symulacja historyczna + Nie potrzebujemy założeń odnoście DGP - Wartości VaR / ES zależą od wyboru - Problemy w przypadku zmian strukturalnych [np. jeżeli panują warunki podwyższonej niepewności] 24

B. Modele parametryczne - Poszukujemy postaci rozkładu gęstości stóp zwrotu w przyszłości - Znając ten rozkład, możemy analitycznie obliczyć VaR i ES = oraz ( ) = - Możemy wykorzystać proste modele (mean-variance, rozkład normalny) - Lub bardziej zaawansowane (EWMA, GARCH, SV) - Jak liczyć zmienność dla dalszych horyzontów? - zasada kciuka, tj. Squared root of time - metody Monte Carlo 25

C. Symulacje Monte Carlo - Załóżmy, ze znamy model opisujący DGP ale nie potrafimy wyprowadzić analitycznej postaci rozkładu - Aby obliczyć VaR(p) oraz ES(p) możemy wykorzystać metody Monte Carlo. W tym celu: 1. Generujemy sztucznych, przyszłych stóp zwrotu dla = 1,2,, 2. Porządkujemy te stopy od najmniejszej do największej 3. Dla = ( ) liczymy : = oraz = 26

Zadanie domowe, spotkanie 1 1. Wybierz surowiec 2. Oblicz VaR i ES na kolejny dzień wykorzystując 7 metod omówionych na wykładzie (inwestycja warta 1mln USD). Przedstaw wyniki obliczeń w tabeli 3. Oblicz VaR i ES dla horyzontu od 1 to 25 dla 2 metod (rozkład normalny, zasada square root of time oraz symulacje MC z modelem GARCH) 4. Stwórz wykres dla (VaR/ES vs horyzont prognozy) dla dwóch metod 5. Omów uzyskane wyniki 27