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Repensando Modelos de Volatilidade Aspersa em Finanças

Um olhar crítico sobre a efetividade dos modelos de volatilidade áspera nos mercados financeiros.

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Índice

Modelos de volatilidade são usados nas finanças pra entender e prever como o preço de um ativo pode mudar. Esses modelos são importantes pra traders e gerentes, já que ajudam a tomar decisões sobre opções e outros instrumentos financeiros. Entre os vários modelos disponíveis, os modelos de volatilidade "rough" (ou áspera) têm se tornado populares porque dizem refletir o comportamento do mercado de forma mais precisa com menos parâmetros. Mas tá rolando uma crescente desconfiança sobre a eficácia deles.

O que são Modelos de Volatilidade Rough?

Modelos de volatilidade rough pertencem a um tipo específico de modelo de volatilidade que é diferente dos modelos tradicionais. Eles são feitos pra capturar comportamentos do mercado que têm complexidades, tipo mudanças rápidas e tendências de longo prazo. Esses modelos usam um conceito chamado movimento Browniano fracionário, que permite representar mudanças de preço de uma maneira mais errática do que os modelos padrão. A ideia é que esses modelos podem mostrar como a volatilidade se comporta no mundo real de forma mais precisa.

Alegações sobre Modelos de Volatilidade Rough

Os apoiadores dos modelos de volatilidade rough afirmam que eles conseguem capturar as características dos preços de mercado muito bem, muitas vezes com apenas alguns parâmetros pra estimar. Eles argumentam que esses modelos conseguem reproduzir padrões vistos nos preços de opções e outros produtos financeiros. Em particular, dizem que os modelos de volatilidade rough podem se ajustar ao padrão de "sorriso" que geralmente aparece na precificação de opções, onde os preços variam dependendo de quão longe o preço de exercício está do preço atual do ativo.

Descobertas da Pesquisa

Apesar das alegações sobre os modelos de volatilidade rough, novas pesquisas mostram que esses modelos podem não funcionar tão bem quanto se pensava. Estudos analisaram uma variedade de dados do índice S&P 500 (SPX) ao longo de um período de onze anos, olhando como esses modelos se comparavam aos preços reais do mercado. A pesquisa encontrou duas questões principais com os modelos de volatilidade rough.

  1. Ajustes Inconsistentes aos Dados do Mercado: A primeira descoberta foi que os modelos de volatilidade rough não capturaram a forma geral da superfície de volatilidade implícita do SPX. Os modelos muitas vezes produziram resultados que não se alinhavam com os preços observados no mercado. Em particular, eles tiveram dificuldades para capturar o "skew at-the-money", uma característica comum na precificação de opções, onde os preços se comportam de maneira diferente dependendo da proximidade ao preço atual do ativo.

  2. Desempenho Inferior aos Modelos Tradicionais: A segunda descoberta foi que os modelos de volatilidade rough não superaram consistentemente modelos mais simples, como os modelos de um fator, que operam com princípios tradicionais de Markov. Em cenários de curto prazo, os modelos de volatilidade rough muitas vezes se saíram pior do que os outros que dependiam de menos suposições.

Perspectivas Positivas

Apesar das críticas aos modelos de volatilidade rough, a pesquisa também identificou modelos alternativos que se saíram melhor. Especificamente, um modelo não-rough, dependente do caminho, e um modelo de dois fatores com menos parâmetros mostraram uma maior capacidade de capturar as características dos sorrisos do SPX e do skew ATM. Esses modelos conseguiam isso com apenas alguns parâmetros, tornando-os práticos para os traders.

Crítica às Alegações Populares

A pesquisa desafia crenças amplamente aceitas na comunidade financeira sobre os modelos de volatilidade rough. Muitas alegações sobre seu desempenho superior foram feitas sem um suporte empírico robusto. A análise revelou que as supostas vantagens dos modelos de volatilidade rough eram baseadas em comparações limitadas ou ajustes visuais, ao invés de estudos abrangentes que olhassem para diversas condições de mercado.

Necessidade de Exame Rigoroso

Essas descobertas enfatizam a importância de examinar rigorosamente as alegações feitas sobre os modelos de volatilidade. A percepção comum de que os modelos de volatilidade rough são superiores precisa de uma avaliação crítica, já que a literatura anterior muitas vezes falhou em compará-los adequadamente a modelos alternativos. Além disso, as características únicas da volatilidade rough-sua natureza não-semimartingales-adicionam complexidade que precisa de uma justificativa cuidadosa, dado os desafios práticos que apresenta na modelagem financeira.

Design do Estudo

A pesquisa se concentrou na superfície de volatilidade implícita do SPX, testando múltiplos modelos pra ver como eles se alinhavam com dados reais do mercado. O estudo dividiu a avaliação em duas partes: uma pra maturidades curtas (uma semana a três meses) e outra pra maturidades mais longas (uma semana a três anos). Essa abordagem buscou revelar como o desempenho dos modelos variava ao longo de diferentes escalas de tempo.

Pra garantir comparações justas, os mesmos dados de entrada foram usados pra todos os modelos. Os pesquisadores aplicaram um método numérico moderno pra precificação de opções sob esses modelos, permitindo uma calibração precisa aos dados do mercado. Esse método ajudou a evitar problemas comuns em abordagens tradicionais, tipo erros de interpolação ou dependência de fórmulas de precificação ultrapassadas.

Avaliação dos Modelos

Os modelos incluídos no estudo foram modelos rough de Bergomi, modelos de Bergomi dependentes do caminho, modelos de um fator de Bergomi e modelos de dois fatores de Bergomi subdimensionados. Todos esses modelos foram calibrados pra se adequar aos dados de volatilidade implícita do SPX, e seu desempenho foi medido pela precisão com que conseguiam capturar o sorriso do mercado e o skew do ATM.

Desempenho em Maturidades Curtas

Quando analisaram as maturidades curtas, o estudo encontrou que modelos rough de Bergomi consistentemente se saíram pior em comparação aos modelos de um fator. Os modelos de um fator se ajustaram melhor aos dados do mercado e forneceram previsões mais confiáveis pra preços futuros. Nesse contexto, os modelos rough não ofereceram nenhuma vantagem significativa.

Desempenho em Maturidades Longas

No intervalo de maturidade mais longa, tanto os modelos rough de Bergomi quanto os modelos de um fator mostraram desempenho ruim, falhando em capturar as nuances dos sorrisos do SPX. Em contraste, o modelo dependente do caminho e o modelo de dois fatores mostraram um desempenho mais forte. O modelo de dois fatores, apesar de ter um parâmetro adicional, ofereceu um ajuste confiável em várias condições de mercado.

Observações Principais

A partir das descobertas empíricas, várias observações surgiram:

  1. Modelos de Volatilidade Rough Faltaram Flexibilidade: As características inerentes dos modelos de volatilidade rough limitaram sua capacidade de se ajustar de forma flexível aos dados do mercado. Eles foram considerados muito rígidos, tornando-os menos eficazes em capturar comportamentos complexos do mercado.

  2. Dependência do Caminho Aumenta o Desempenho: Modelos que permitiram a dependência do caminho demonstraram uma melhor capacidade de responder a mudanças nas condições do mercado. Eles conseguiam adaptar suas previsões com base em toda a trajetória dos movimentos de preços passados.

  3. Consistência dos Dados de Mercado é Crítica: A inconsistência dos modelos de volatilidade rough com os dados do mercado destaca a importância de garantir que qualquer modelo escolhido possa refletir efetivamente os comportamentos observados no mercado.

Implicações pra Profissionais

Pra profissionais de finanças, as descobertas dessa pesquisa têm implicações significativas. Dado que os modelos de volatilidade rough podem não funcionar tão bem quanto se pensava, os praticantes devem ser cautelosos ao usá-los. Em vez disso, eles podem querer considerar outros modelos que demonstraram desempenho superior em capturar os comportamentos dos preços do SPX.

Conclusão

Em conclusão, enquanto os modelos de volatilidade rough ganharam atenção por sua estrutura teórica avançada, a evidência empírica sugere que eles podem não entregar os resultados esperados na prática. O estudo aponta a importância da avaliação robusta de modelos e a necessidade de que profissionais de finanças avaliem criticamente as ferramentas que usam pra precificação e gestão de riscos. Enfatiza que modelos mais simples e bem estabelecidos consistentemente entregam resultados confiáveis e podem ser mais benéficos pra traders e gerentes que navegam nas complexidades dos mercados financeiros.

Fonte original

Título: Volatility models in practice: Rough, Path-dependent or Markovian?

Resumo: An extensive empirical study of the class of Volterra Bergomi models using SPX options data between 2011 and 2022 reveals the following fact-check on two fundamental claims echoed in the rough volatility literature: Do rough volatility models with Hurst index $H \in (0,1/2)$ really capture well SPX implied volatility surface with very few parameters? No, rough volatility models are inconsistent with the global shape of SPX smiles. They suffer from severe structural limitations imposed by the roughness component, with the Hurst parameter $H \in (0,1/2)$ controlling the smile in a poor way. In particular, the SPX at-the-money skew is incompatible with the power-law shape generated by rough volatility models. The skew of rough volatility models increases too fast on the short end, and decays too slow on the longer end where "negative" $H$ is sometimes needed. Do rough volatility models really outperform consistently their classical Markovian counterparts? No, for short maturities they underperform their one-factor Markovian counterpart with the same number of parameters. For longer maturities, they do not systematically outperform the one-factor model and significantly underperform when compared to an under-parametrized two-factor Markovian model with only one additional calibratable parameter. On the positive side: our study identifies a (non-rough) path-dependent Bergomi model and an under-parametrized two-factor Markovian Bergomi model that consistently outperform their rough counterpart in capturing SPX smiles between one week and three years with only 3 to 4 calibratable parameters. \end{abstract}

Autores: Eduardo Abi Jaber, Shaun, Li

Última atualização: 2024-01-06 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2401.03345

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2401.03345

Licença: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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