Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Эконометрика. Тихомиров

.pdf
Скачиваний:
498
Добавлен:
27.03.2016
Размер:
6 Мб
Скачать
☆

Q

 

 

Y t

1

 

Rt

,

(7.2)

t

Y t 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

называется “простым валовым доходом” (simple gross return).

Легко видеть, что валовый доход за k периодов от момента t-k до t,

обозначенный через Qt(k)=1+Rt(k), рассчитывается как произведение однопериодных доходов

Qt

(k ) 1 R t (k ) Y t k 1 Y t k 2

 

Y t k

Y t k 1

(1 R t k 2) ... (1 R t) Qt k 1 Q

...

Y t

(1

)

 

Y t 1

 

R t k 1

 

 

t k 2 ... Qt .

(7.3)

В свою очередь, чистый доход за k периодов определяется как валовый доход за этот интервал времени минус единица, т. е.

Rt

(k)

Y t

1

Q

(k) 1.

(7.4)

 

 

Y t k 1

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

Существует по крайней мере две причины, по которым финансовая эконометрика часто отдает предпочтение временным рядам доходов по сравнению с рядами цен. Во-первых, есть основание предполагать, что для инвесторов финансовые рынки представляются достаточно совершенными механизмами, в том смысле, что уровень цен на них не зависит от размера инвестиций. В такой ситуации привлекательность вложений капитала не зависит от вида товара и вследствие этого определяется величиной дохода, а

не уровнем его цены.

Во-вторых, свойства временных рядов доходов, как правило,

предпочтительнее с точки зрения статистики. Им, например, в большей мере присуща стационарность, чем рядам цен.

Однако, взаимосвязи между однопериодными доходами и доходом за объединенный период, выраженные произведением (7.3), также не очень

удобны с точки зрения статистического анализа. В частности, усредненный за k периодов доход в этом случае рассчитывается как среднегеометрическое значение.

Вместе с тем, математическая статистика и эконометрика в большей степени оперирует среднеарифметическими показателями. Такую возможность представляет использование логарифмов доходов, которые называют “непрерывно составными доходами” (continuously compounded returns). Обозначим логарифмический доход в момент t через qt=ln(1+Rt)=ln

Qt. Легко видеть, что между его уровнем qt и исходными ценами существует достаточно простая взаимосвязь, выражаемая следующим соотношением

q ln

Y t

y

 

y

 

,

(7.5)

 

t

t 1

t

Y t 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где уt = ln Yt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преимущества показателя qt

перед

Qt становятся

очевидными при

рассмотрении логарифмического дохода за k периодов

 

 

 

q (k ) ln(1

R t

(k )) ln[(1

) (1

) ... (1

R t

)]

t

 

 

 

R t k 1

R t k 2

 

q

q

2

... q .

 

 

 

(7.6)

t k 1

t k

 

 

t

 

 

 

 

Из выражения (7.6) вытекает, что логарифмический доход за k периодов является арифметической суммой однопериодных логарифмических доходов.

Однако и логарифмические доходы имеют свои недостатки. Они неудобны при анализе финансовых “портфелей”, представляющих собой взвешенную

(в долях) сумму различных активов (акций, инвестиций и т.п.).

Если i-я позиция такого портфеля имеет вес (долю) i , тогда чистый доход от портфеля определяется как взвешенная сумма доходов различных активов

j

 

R t i R it.

(7.7)

i 1

 

В то же время логарифмические доходы не представляют такой возможности для расчета логарифмического дохода портфеля, поскольку логарифмирование выражения (7.7) не приводит к взвешенной сумме логарифмов.

Между простыми и логарифмическими доходами существуют не только функциональные взаимосвязи типа (7.5), но и взаимосвязи между законами их распределений*. В частности, статистические исследования реальных временных рядов цен также показали, что для логарифмических доходов достаточно правдоподобным является предположение о “нормальности” их распределения в каждый момент времени t, т. е.

t

N ( ,

2

 

q

(7.8)

q

),

где и q2 – математическое ожидание и дисперсия распределения.

Это, в свою очередь, значительно упрощает процедуры анализа закономерностей распределения простых доходов, которые в этом случае имеют логарифмически нормальное распределение с параметрами

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

M [

]

 

 

q

1, M [Q

]

 

q

;

 

e

2

 

2

 

R t

 

 

 

 

t

 

 

e

 

 

 

 

D(Q

) D(

 

)

 

2

(

 

2

 

Rt

2 q

q

 

 

 

 

t

 

 

 

 

e

 

 

e

 

 

(7.9)

1).

(7.10)

В свою очередь, при условии “нормальности” закона распределения простого дохода с математическим ожиданием т и дисперсией R2 из (7.9) и

* Напомним, что в соответствии с обычными для эконометрики предположениями значения Yt, qt, Rt, Qt; t=1,2, ... рассматриваются как реализации соответствующих случайных процессов, и для каждого момента времени эти значения рассматриваются как случайные величины.

(7.10) следует, что соответствующие показатели для логарифмического дохода определяются следующими выражениями

M [q ] ln

m 1

;

(7.11)

 

 

t

 

 

2

 

 

 

R

 

 

1

 

 

 

m 1

 

 

 

 

 

 

2 q

 

 

2

 

 

ln

1

R

.

(7.12)

m 1

 

 

 

 

Заметим, что, кроме предположения о “нормальности” распределения логарифмических доходов, финансовая эконометрика часто использует допущение о том, что многие переменные, являющиеся производными от основных финансовых показателей, оказываются распределенными по законам, относящимся к семейству распределений, называемому “классом стабильных распределений”. Более того, нормальное распределение также относится к этому классу. Характерная особенность класса стабильных распределений состоит в том, что сумма случайных величин,

распределенных по какому-либо стабильному распределению, также распределена по этому же закону.

Стабильные распределения, как правило, отличаются от нормального более медленным приближением к оси ординат их плотностей распределений. Иными словами, на их “хвостах” накапливается вероятность более значительная, чем на “хвостах” нормальных распределений с теми же параметрами.

Примером класса стабильных распределений является подкласс Гауссовых распределений. Функция плотности вероятностей для этого подкласса определяется формулой

f (x )

1

 

 

,

(7.13)

 

2 (х )2

 

 

 

 

где – математическое ожидание; – среднеквадратическое отклонение.

При

=0 и =1 выражение (7.13) определяет стандартизованное Гауссово

распределение.

Установить, что случайная величина хt распределена, например, по Гауссову, а не по нормальному закону достаточно просто. На это указывает значение эксцесса (коэффициента эксцесса), которое свидетельствует о мере

“размытости” распределения по оси ординат. Напомним, что на практике эксцесс рассчитывается согласно следующему выражению:

 

 

 

T

(x t )

4

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

K

 

t 1

 

,

(7.14)

 

 

4

 

T

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

где – математическое ожидание и х – среднеквадратическое отклонение величины хt.

Известно, что у “нормального” распределения случайной величины К 3.

Большая “размытость “ Гауссова распределения приводит и к большему значению эксцесса, т. е. для Гауссова распределения с теми же параметрами,

что и нормальное эксцесс больше, чем 3 (К 3).

Вследствие этого коэффициент эксцесса, как и другие моменты высоких порядков, достаточно часто применяются при обосновании и построении относительно широкого класса моделей финансовой эконометрики. Здесь следует отметить, что модели финансовой эконометрики, описывающие динамические ряды финансовых показателей, разделяются на несколько классов в зависимости от тех свойств, которые присущи рассматриваемым процессам. В частности, рассмотренный в главе VI комплекс моделей авторегрессии-скользящего среднего (АРСС(k, т)) нашел широкое применение в исследованиях финансовых временных рядов, обладающих свойствами, характерными для стационарных процессов 2-го порядка.

Вследствие этого, материал главы VI без каких-либо ограничений может быть использован и в сфере финансового анализа.

Однако многие реальные финансовые процессы обладают другими,

отличными от “слабой” стационарности свойствами. В их отношении финансовая теория выдвигает соответственно и специфические для них предположения, гипотезы, которые легли в основу классов моделей финансовой эконометрики, отличных от моделей АРСС. Некоторые из этих гипотез рассматриваются в следующем разделе.

7.2. Гипотезы финансовой эконометрики

Различные классы моделей финансовой эконометрики базируются на тех или иных предположениях относительно корреляционных взаимосвязей,

характерных для наблюдаемого временного ряда определенного финансового показателя, в качестве которого могут выступать непосредственно цены,

доходы (чистые, валовые, логарифмические), а также их приросты, ошибки моделей и некоторые другие характеристики. Примером этих характеристик могут являться также и функциональные преобразования финансовых показателей, например, линейные и степенные функции от них.

Значительная часть таких взаимосвязей может быть определена общим выражением, означающим отсутствие автоковариационных связей между временными рядами, образованными различными функциональными преобразованиями рассматриваемого финансового показателя, следующего вида:

Cov(f(zt), g(zt–k))=0, k=1, 2,...

(7.15)

В выражении (7.15) в качестве аргумента z функций f и g выступает одна из перечисленных выше характеристик финансового показателя (цена, какая-

либо из ее производных, функция от цены или ее производной и т. п.),

рассматриваемая в моменты t и t–k соответственно.

Выражение (7.15) часто называют ортогональным условием. Различные сочетания входящих в него функций соответствуют вполне определенным

предпосылкам относительно характера взаимосвязей во временном ряду финансового показателя (исходные гипотезы), которые и кладутся в основу описывающей этот ряд модели. Рассмотрим некоторые из наиболее известных предпосылок более подробно.

Одна из самых “старых” гипотез относительно взаимосвязей во временном ряду цен, лежащая в основе так называемой “мартингальной модели”

(martingale model)*, предполагает отсутствие автокорреляционных взаимосвязей между приростом цен при любых сдвигах.

Случайный процесс Yt, t=1,2,..., характеризующий динамику цены в этом случае удовлетворяет следующему условию:

M[Yt+1/Yt, Yt–1,...]=Yt,

(7.16)

которое эквивалентно соответствующему условию для приростов цен

M[Yt+1–Yt /Yt, Yt–1,...]=0.

(7.17)

Выражения (7.16) и (7.17) свидетельствуют о том, что условное математическое ожидание цены в момент t+1 при известных ее значениях в периоды времени t, t–1, t–2,... равно ее значению в момент t, которое , в свою очередь, предопределено предшествующей динамикой этой цены или, что эквивалентно, условное математическое ожидание прироста цены за интервал (t, t+1) при известной ее предыстории равно нулю и, таким образом,

прирост цены не зависит от предшествующих уровней цен. Последнее допущение также означает, что любые (по величине лага) непересекающиеся во времени приросты цен некоррелированы между собой, что предопределяет невозможность их предсказания с помощью линейных

* Ее основные положения вытекают из результатов работы Liber de Ludo Aleae (The Book of Games of Chance), опубликованной в 1565 г. итальянским математиком Джироламо Кардано.

моделей временных рядов, рассмотренных в главе VI. Таким образом, “лучший прогноз” цены на дату t+1– это ее уровень на дату t.

Условия (7.16) и (7.17) удовлетворяют предпосылкам так называемого

“эффективного рынка”, одна из важнейших среди которых свидетельствует о том, что текущая цена полностью предопределена информацией,

содержащейся в ценах предыдущих периодов и не существует никакой другой информации, поступившей в период (t, t+1), эксклюзивное владение которой позволяет участникам торговых сделок извлечь дополнительную прибыль. Следовательно, условное математическое ожидание прироста цены на ее предшествующие значения не может быть ни положительным, ни отрицательным, а “обязано” быть равным нулю, и изменения цены являются абсолютно случайными и непредсказуемыми.

С точки зрения “ортогонального” условия (7.15) предпосылки мартингальной модели означают, что функция f является линейной с аргументом, выражающим прирост цен в текущем периоде, а функция g

может быть любой по отношению к этому аргументу, рассматриваемому в предшествующие периоды. Кроме линейной функции прироста в качестве g

может рассматриваться, например, любая степенная функция от этого аргумента, т. е. g( yt–k2), g( yt–k3),... , k=1, 2,... .

Достаточно широкий класс моделей финансовой эконометрики базируется на предположении о том, что приросты цен эквивалентны случайному процессу по своим свойствам близкому к “белому шуму”. Это предположением отражает сущность так называемой “гипотезы случайного блуждания” (ГСБ). В научной литературе описаны три версии этой гипотезы,

которые отличаются друг от друга содержанием, вкладываемым в понятие

“белого шума”.

Согласно первой версии этой гипотезы – ГСБ-1, разработанной еще в начале ХХ века*, случайные приросты финансового показателя (цены) и

* 1.Bachelier I., 1900; “Theory of Speculation” in Cootner,P.(ed). The Random Character of Stock Market Prices, pp.17-78, Massachusetts Institute of Technology Press, Cambrige, MA, 1964, Reprint.

любые их функциональные преобразования независимы и удовлетворяют условию стационарности или иначе имеют идентичные условные распределения на уровни цен в прошедшие моменты времени. Таким образом, ГСБ-1 утверждает, что динамика приростов цены по своим свойствам соответствует процессу “строгого белого шума”. Как правило,

закон распределения приростов предполагается нормальным N (0, 2), в

специальных случаях – стабильным**.

С точки зрения выражения (7.15) это означает, что в качестве f(zt) и g(zt–k)

могут рассматриваться как линейные, так и степенные функции от приростов z (например, квадраты и более высокие степени).

Вместе с тем, результаты анализа динамики многих финансовых показателей, зафиксированных на мировых рынках, свидетельствуют, что продекларованное ГСБ-1 предположение об идентичности закона распределения их приростов часто не подтверждается, особенно на продолжительных (свыше года) периодах наблюдения. В значительной степени это относится к параметрам их закона распределения (обычно к дисперсии), хотя вид этого закона может и не изменяться. Например,

дисперсия не удовлетворяет условию гомоскедастичности и меняется во времени.

Процесс с независимыми, но неодинаково распределенными (имеются в виду условные распределения на уровни цены в прошлом) приращениями,

вообще говоря, не относится к разряду процессов “белого шума”, поскольку в данном случае он не является стационарным (точнее, не удовлетворяет условиям стационарности 2-го порядка). Вместе с тем , отказ от идентичности закона распределения приростов является логичным развитием ГСБ-1, “смягчающим” ее достаточно строгие ограничения в отношении свойств приростов цены.

2.Einstein, А. 1905. “Über die von der molekular-kinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von der in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen”, Annalen der Physik, 17; 549-560.

** ГСБ-1 с распределениями приростов, отличными от нормального, рассмотрена в работе Fama,E.F.(1965) “The behaviour of stock market prices”, Journal of Business, 38, pp.34-105.

Предположение о независимости приростов цены и неидентичности их условных распределений выражает сущность второй версии ГСБ – ГСБ-2.

Таким образом, ГСБ-2, как ГСБ-1, предполагает, что как сами приросты, так и любые их функции независимы между собой. С точки зрения (7.15) это означает, что функции f(zt ) и g(zt–k ) также не ограничены по форме. Они могут быть как линейными, так и степенными. ГСБ-2 была обоснована уже во второй половине ХХ века*.

Смягчение условия полной независимости процесса приращений цен приводит к третьей версии ГСБ – ГСБ-3, согласно которой автокорреляционные связи между приростами отсутствуют, однако автокорреляция между их степенями может иметь место. Например, Cov(zt2), g(zt–k2)) 0, для некоторых сдвигов k 0. Таким образом, с точки зрения выражения (7.15), функции f(zt) и g(zt–k ) являются по форме линейными от приростов z.

Формально, если при этом z2=const, то такой процесс остается стационарным. Его свойства эквивалентны свойствам “слабого белого шума”

– стационарного процесса с независимыми значениями. Такой процесс можно рассматривать как частный случай стационарного процесса второго порядка с нулевыми автокорреляциями.

Один из вариантов модели, соответствующей любой из рассмотренных

версий ГСБ, может быть записан в следующем виде:

Y t m Y t 1 t ,

(7.18)

где m – ожидаемое постоянное изменение цены в период (t–1, t)**, t=1, 2,...; t

– случайный прирост цены в интервале (t–1, t), свойства которого удовлетворяют одной из версий ГСБ. С целью сохранения преемственности в

*Granger,C.W.J. and O. Morgenstern (1970). Predictability of Stock market Prices (Heath, Lexington, Massachusetts).

**В более общем случае m=mt и mt =f(a, z) – детерминированная составляющая процесса изменения цены, выраженная уравнением с коэффициентами a и аргументами, заданными вектором z.