[논문 리뷰] Market structure dynamics during COVID-19 outbreak

Pier Francesco Procacci, Carolyn E. Phelan외 1명|arXiv (Cornell University)|2020. 03. 23.

Market Dynamics and Volatility참고 문헌 3인용 수 6

한 줄 요약

이 연구는 1999년부터 2020년 3월까지 623개의 미국 주식에 대해 최대우도 기반 정밀도 행렬을 사용하여 비지도 군집을 적용하여 변화하는 시장 구조를 탐지한다. 연구 결과, 코로나19 초기 유행기 동안 미국 시장 구조는 2008년 금융위기와 유사한 위기 상태로 빠르게 전환되었으며, 이 상태의 우도는 미국의 확진자 수 증가와 동시에 급격히 상승하였다. 이는 새로운 시장 제도가 도래하고 있을 가능성이 있음을 시사한다.

ABSTRACT

In this note, we discuss the impact of the COVID-19 outbreak from the perspective of the market-structure. We observe that the US market-structure has dramatically changed during the past four weeks and that the level of change has followed the number of infected cases reported in the USA. Presently, market-structure resembles most closely the structure during the middle of the 2008 crisis but there are signs that it may be starting to evolve into a new structure altogether. This is the first article of a series where we will be analyzing and discussing market-structure as it evolves to a state of further instability or, more optimistically, stabilization and recovery.

연구 동기 및 목표

• 초기 코로나19 패닉에 대응하여 시장 구조가 어떻게 동적으로 변화했는지 이해하기 위해.
• 현재 팬데믹 기간 동안의 시장 상태가 이전의 위기, 특히 2008년 금융위기와 유사한지 확인하기 위해.
• 시장이 이전의 스트레스 기간과는 다를 수 있는 새로운 구조적 제도로 진입하고 있는지 조사하기 위해.
• 극도의 변동성 기간 동안 시장 구조 변화를 탐지하기 위한 강력하고 데이터 기반의 방법을 개발하기 위해.

제안 방법

• 623개의 미국 주식의 일일 수익률에서 잠재적인 시장 구조 상태를 탐지하기 위해 조정된 최대우도 기반 비지도 군집을 사용한다.
• 자주 전환되는 상태를 방지하기 위해 스위칭 펜alties 항(γ = 100)을 포함한 정규화된 우도 함수를 적용한다.
• 각 군집에 대해 LoGo 방법을 사용하여 희박한 정밀도 행렬(Jₖ)을 추정하여 자산 간 조건부 의존성을 캡처한다.
• 조정된 최대우도를 최대화한다: ℒ̃ₜ,ₖ = -½(Xₜ - μₖ)ᵀJₖ(Xₜ - μₖ) + ½log|Jₖ| - γ𝟏{Kₜ₋₁ ≠ k}, 안정적이고 높은 우도의 상태를 선호한다.
• 주로 '버블' 상태(2008년 이후)와 '위기' 상태(2008년 유사)의 우도를 비교하여 시간에 따른 구조적 변화를 정량화한다.
• 2개, 4개, 6개 군집 등 다양한 군집 수에서 결과의 탄력성을 검증하였으며, 주요 분석에서는 4개 군집을 사용하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 코로나19 초기 단계 동안 미국 주식시장의 구조는 어떻게 변화했는가?
• RQ2 팬데믹 기간 동안 새로운 시장 상태가 나타났을 때, 이는 2008년 금융위기와 유사한지 아니면 다른 역사적 제도와 유사한가?
• RQ3 시장의 구조적 전환 시점은 미국의 코로나19 확진자 수와 관련이 있는가?
• RQ4 정규화된 스위칭을 고려한 최대우도 기반 군집이 거리 최소화 방법보다 더 효과적으로 시장 스트레스 상태를 탐지할 수 있는가?
• RQ5 현재 팬데믹 기간의 시장 구조는 과거의 위기와 근본적으로 다를까, 아니면 알려진 스트레스 제도의 반복일까?

주요 결과

• 2020년 3월, 2008년 유사 위기 시장 상태의 우도가 미국의 확진자 수 증가와 동시에 급격히 상승하였다.
• 2020년 2월 말경에 위기 상태 대비 버블 상태의 로그우도 비율이 양수로 전환되었고, 3월 내내 지배적인 상태로 유지되었다. 이는 구조적 전환을 시사한다.
• 현재 시장 구조는 특히 중앙 단계에서 2008년 위기 기간과 매우 유사하지만, 새로운 제도로 분리되는 징후를 보이고 있다.
• 최대우도 기반의 군집화 방법은 거리 기반 접근보다 더 높은 감도로 위기 상태를 탐지하여 성공적으로 식별하였다.
• 다양한 군집 수(2개, 4개, 6개)에서 결과가 탄력적이었으며, 탐지된 구조적 상태의 안정성을 확인하였다.
• 초기 분석 결과, 현재 시장 상태는 2008년 위기와 저점기 1990년대 후반과 모두 다를 수 있으며, 잠재적으로 새로운 시장 제도일 가능성이 있음을 시사한다.