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Améliorer la prévision des risques financiers avec le modèle RSV

Explorer le modèle de volatilité stochastique réalisée pour de meilleures prévisions financières.

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Prévoir combien les actifs financiers vont fluctuer est super important pour gérer le risque. Ça veut dire prédire pas seulement le rendement moyen, mais aussi les pertes extrêmes qui peuvent arriver, souvent appelées risques de queue. Pour avoir des prévisions précises, il faut vraiment piger comment les rendements financiers sont répartis et comment on mesure la volatilité.

Récemment, un nouveau modèle appelé le modèle de volatilité stochastique réalisée a été introduit. Ce modèle prend en compte la Volatilité réalisée pour donner une estimation plus précise des fluctuations. De plus, il tient compte des caractéristiques des rendements financiers qui sont biaisés ou ont de lourdes queues.

Cet article va parler de comment ce modèle avancé peut améliorer la Précision des prévisions pour la volatilité financière et les quantiles de rendements.

L'importance de la prévision

En finance, savoir à quel point un actif est volatil aide à prendre des décisions éclairées. La volatilité est souvent mesurée par l'écart type, qui montre combien les rendements varient par rapport à leur moyenne. Une haute volatilité indique un plus grand risque, tandis qu'une faible volatilité suggère de la stabilité.

Des prévisions précises peuvent aider les investisseurs à décider quand acheter ou vendre des actifs. Par exemple, si un modèle indique que la volatilité va augmenter, un investisseur pourrait choisir de vendre pour éviter des pertes potentielles. En plus, les institutions financières, comme les banques, utilisent ces prévisions pour déterminer les risques liés à leurs opérations.

Prédire des quantiles, notamment la Valeur à risque (VaR) et la Perte Attendue (ES), est tout aussi vital car cela aide à évaluer le potentiel de pertes extrêmes. La VaR estime la perte maximale attendue sur un délai spécifique à un certain niveau de confiance, tandis que l’ES regarde la perte moyenne qui pourrait se produire au-delà du seuil de la VaR.

De nombreux modèles traditionnels, comme les modèles GARCH et de volatilité stochastique (SV), ont été utilisés à cette fin. Cependant, ces modèles ont des limitations, notamment en ce qui concerne leurs hypothèses sur le comportement des rendements.

Volatilité réalisée et son importance

La volatilité réalisée (RV) est calculée à partir de données de trading à haute fréquence, comme les prix intrajournaliers, ce qui donne une idée plus claire de combien un actif fluctue. C'est basé sur l'idée que si tu regardes des données plus granulaires, tu peux produire de meilleures estimations de la volatilité.

Différentes méthodes ont été proposées pour estimer la RV, y compris des modèles capables de gérer le comportement à mémoire longue dans les rendements financiers. Par exemple, le modèle de moyenne mobile intégrée autorégressive fractionnel (ARFIMA) est souvent utilisé. Un autre choix populaire pour modéliser la dynamique de la RV est le modèle autorégressif hétérogène (HAR).

Bien que la RV offre une mesure plus robuste de la volatilité par rapport aux modèles traditionnels, elle peut encore être biaisée en raison de conditions de marché comme le bruit de microstructure et les événements qui se produisent lorsque les marchés sont fermés. Donc, ajuster les estimations de RV est souvent nécessaire pour s'assurer qu'elles sont fiables.

Le modèle de volatilité stochastique réalisée

Le modèle de volatilité stochastique réalisée (RSV) cherche à intégrer les avantages de la volatilité réalisée tout en s'attaquant à ses biais. Ce modèle peut être vu comme une amélioration par rapport aux méthodes traditionnelles en fournissant une meilleure compréhension de la véritable volatilité grâce à des informations supplémentaires tirées de la RV.

Le RSV intègre à la fois l'Asymétrie et les lourdes queues dans son cadre. L'asymétrie fait référence à l'asymétrie de la distribution des rendements, où les valeurs extrêmes peuvent être plus fréquentes d'un côté. Les lourdes queues signifient que les événements extrêmes, ou les rendements aberrants, sont plus probables que ce qu'on attendrait dans une distribution normale.

Pour modéliser efficacement ces caractéristiques, le RSV utilise différentes distributions biaisées. Notamment, il peut employer des distributions qui contiennent à la fois de lourdes queues et de l'asymétrie, ce qui lui permet de capturer plus précisément la réalité du comportement des rendements financiers.

Le modèle est estimé en utilisant des techniques bayésiennes, qui facilitent des calculs complexes à travers des simulations. Cette méthode aide à affiner les estimations des paramètres, rendant plus facile la prévision précise des rendements et de la volatilité quotidienne.

Améliorations grâce à la distribution biaisée

Dans le développement du RSV, diverses distributions biaisées sont considérées pour améliorer ses performances. Par exemple :

  1. Distribution de Student : Cette distribution est populaire en finance en raison de sa capacité à modéliser des queues plus lourdes. Elle est particulièrement utile quand les rendements extrêmes sont plus communs que ce qu'une distribution normale suggérerait.

  2. Distribution hyperbolique généralisée (GH) : Cette distribution offre de la flexibilité pour modéliser des degrés variés d'asymétrie et de kurtosis, permettant une approche plus sur mesure des données financières.

  3. Distribution biaisée d'Azzalini : Cette distribution permet une application simple dans les cas où les rendements présentent une asymétrie et un comportement de queue.

  4. Distribution biaisée de Fernandez-Steel : Semblable à la distribution d'Azzalini, elle capture à la fois l'asymétrie et les caractéristiques uniques des rendements financiers.

Incorporer ces diverses distributions dans le modèle RSV aide à fournir des prévisions améliorées à la fois pour la volatilité et les quantiles, comme la VaR et l’ES.

Méthodologie d'estimation bayésienne

En raison de la complexité du modèle RSV, les méthodes standard pour estimer les paramètres peuvent être difficiles. Au lieu de cela, une approche bayésienne est emplyée, qui utilise une combinaison de croyances antérieures et des données observées pour faire des inférences sur les paramètres du modèle.

Dans l'analyse bayésienne, des distributions a priori sont attribuées aux paramètres, reflétant toute connaissance ou hypothèse préalable. Lorsque de nouvelles données sont observées, ces a priori sont mises à jour pour refléter des croyances plus précises sur les paramètres d'intérêt.

La méthode de Monte Carlo par chaînes de Markov (MCMC) est souvent appliquée dans ce contexte. Cette technique construit une série de simulations pour générer des échantillons de la distribution postérieure des paramètres du modèle, facilitant le processus d'estimation.

Prévoir la volatilité, la VaR et l'ES

Le modèle RSV permet de générer des prévisions d'un jour à l'avance sur les rendements et la volatilité. En utilisant des distributions prédictives, il calcule les valeurs futures basées sur les données passées. Ces prévisions peuvent être utilisées pour évaluer les risques potentiels associés aux investissements.

Pour évaluer la précision des prévisions, différentes fonctions de score peuvent être appliquées, y compris :

  • Erreur quadratique moyenne (MSE) : Mesure à quel point les valeurs prédites sont proches des résultats réels en calculant la moyenne des différences au carré.

  • Quasi-vraisemblance (QLIKE) : Une fonction de score qui se concentre sur la probabilité d'observer les données réelles compte tenu des valeurs prédites, servant d'alternative à la MSE.

En comparant les performances du RSV et des modèles traditionnels, comme GARCH et SV, il devient possible d'évaluer combien le modèle RSV améliore les choses.

Analyse empirique

Pour valider l'efficacité du modèle RSV, une analyse empirique est réalisée à partir de données financières réelles, en se concentrant spécifiquement sur les principaux indices boursiers comme le Dow Jones Industrial Average (DJIA) et le Nikkei 225 (N225). En analysant les rendements quotidiens de ces indices, on peut obtenir des idées sur les capacités prédictives du modèle.

L'analyse couvre généralement plusieurs années, permettant une évaluation robuste des performances de prévision. Des métriques clés telles que les prévisions de volatilité, la VaR et l'ES peuvent ensuite être comparées entre différents modèles pour tirer des conclusions sur quelle approche offre la meilleure précision.

Conclusions générales

L'analyse révèle généralement que le modèle RSV surpasse significativement les modèles traditionnels en matière de prévision de la volatilité, surtout lorsque des distributions biaisées et à lourdes queues sont prises en compte. Il capture mieux à la fois l'asymétrie dans les rendements et la tendance aux événements extrêmes que beaucoup de modèles standards.

En conséquence, utiliser le modèle RSV mène à des prédictions plus précises des pertes potentielles, ce qui en fait un outil précieux pour la gestion des risques dans le secteur financier.

Conclusion

Prévoir avec précision la volatilité financière et les risques extrêmes est essentiel pour une gestion efficace des risques. Le modèle de volatilité stochastique réalisée présente une approche avancée qui intègre la volatilité réalisée et prend en compte les caractéristiques des rendements financiers, comme l'asymétrie et les lourdes queues.

En utilisant diverses distributions biaisées aux côtés d'un cadre d'estimation bayésien, le modèle RSV offre des capacités de prévision améliorées. Grâce à l'analyse empirique, il a été démontré qu'il surpasse les méthodes de prévision traditionnelles, fournissant des estimations plus précises de la volatilité et des quantiles.

Incorporer ces techniques de modélisation avancées dans la prévision financière peut grandement bénéficier aux investisseurs et institutions financières. Alors que l'incertitude sur les marchés financiers continue de croître, adopter des modèles plus sophistiqués comme le RSV est crucial pour prendre des décisions éclairées et gérer les risques efficacement.

Source originale

Titre: Realized Stochastic Volatility Model with Skew-t Distributions for Improved Volatility and Quantile Forecasting

Résumé: Forecasting volatility and quantiles of financial returns is essential for accurately measuring financial tail risks, such as value-at-risk and expected shortfall. The critical elements in these forecasts involve understanding the distribution of financial returns and accurately estimating volatility. This paper introduces an advancement to the traditional stochastic volatility model, termed the realized stochastic volatility model, which integrates realized volatility as a precise estimator of volatility. To capture the well-known characteristics of return distribution, namely skewness and heavy tails, we incorporate three types of skew-t distributions. Among these, two distributions include the skew-normal feature, offering enhanced flexibility in modeling the return distribution. We employ a Bayesian estimation approach using the Markov chain Monte Carlo method and apply it to major stock indices. Our empirical analysis, utilizing data from US and Japanese stock indices, indicates that the inclusion of both skewness and heavy tails in daily returns significantly improves the accuracy of volatility and quantile forecasts.

Auteurs: Makoto Takahashi, Yuta Yamauchi, Toshiaki Watanabe, Yasuhiro Omori

Dernière mise à jour: 2024-10-24 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2401.13179

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2401.13179

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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