[論文レビュー] Shocks in financial markets, price expectation, and damped harmonic oscillators

Leonidas Sandoval, Italo De Paula Franca|arXiv (Cornell University)|Mar 10, 2011

Complex Systems and Time Series Analysis参考文献 41被引用数 7

ひとこと要約

本論文は、ブラックマンデー（1987年）、1998年のロシア危機、9/11（2001年）、2008年のサブプライム危機の4つの主要ショックに対して、修正された減衰振動子モデルを適用し、市場固有の減衰係数、回復周波数、時間経過に伴う増加する相互依存性を明らかにした。結果から、近年の数十年間にわたり市場の接続性が高まっていることが示された。

ABSTRACT

Using a modified damped harmonic oscillator model equivalent to a model of market dynamics with price expectations, we analyze the reaction of financial markets to shocks. In order to do this, we gather data from indices of a variety of financial markets for the 1987 Black Monday, the Russian crisis of 1998, the crash after September 11th (2001), and the recent downturn of markets due to the subprime mortgage crisis in the USA (2008). Analyzing those data we were able to establish the amount by which each market felt the shocks, a dampening factor which expresses the capacity of a market of absorving a shock, and also a frequency related with volatility after the shock. The results gauge the efficiency of different markets in recovering from such shocks, and measure some level of dependence between them. We also show, using the correlation matrices between the indices used, that financial markets are now much more connected than they were two decades ago.

研究の動機と目的

• 主要ショック後の金融市場ダイナミクスを減衰振動子フレームワークでモデル化すること。
• システミックショックの後における、異なる金融市場の減衰係数と回復周波数を定量化すること。
• 市場回復の効率性と、グローバルな金融インデックス間の相互依存度を評価すること。
• 過去20年間における相関行列を用いて、市場接続性の変化を評価すること。

提案手法

• 価格期待が重要な要素である市場ダイナミクスを表現するため、減衰振動子モデルを適合させること。
• 1987年、1998年、2001年、2008年の4つの主要な危機発生時における、主要金融市場の歴史的インデックスデータにモデルを適用すること。
• ショック吸収能力と回復速度を測るため、市場固有の減衰係数を推定すること。
• 障害後のボラティリティ周波数を計算し、持続的な市場ボラティリティを評価すること。
• 各危機前後におけるインデックスリターンの相関行列を構築し、市場間相互依存性の変化を測定すること。
• 時間経過に伴う相関レベルの比較を通じて、金融市場統合の進行を検出すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 異なる金融市場は、減衰および回復ダイナミクスの観点から、どのように主要ショックに反応するか？
• RQ2 金融市場間の相互依存度はどの程度で、過去20年間で変化したか？
• RQ3 価格期待は、金融ショック時およびその直後に市場行動にどの程度影響を及えるか？
• RQ4 推定された減衰係数と回復周波数は、市場や危機イベントごとにどのように変化するか？
• RQ5 インデックスリターンの相関トレンドに基づいて、市場接続性の増大に関する証拠は何か？

主な発見

• 各金融市場は固有の減衰係数を示し、ショック吸収能力に差があることを示した。
• 市場はショック後の回復周波数に差を示し、危機後の持続的ボラティリティの違いを反映した。
• 2008年のサブプライム住宅ローン危機は、以前の危機よりも顕著で広範な反応を引き起こし、感受性が高まっていることを示唆した。
• 相関行列は、過去20年間で金融市場間の相互依存性が著しく増加したことを明らかにした。
• 2000年以降の段階で市場接続性の水準が顕著に上昇しており、特に2008年の危機以降に顕著で、システム的連結性が高まっていることを示した。
• モデルは市場固有のダイナミクスを的確に捉えており、システミックリスクおよび回復パターンの分析に有効であることを支持した。