[논문 리뷰] Quantile Dependence between Stock Markets and its Application in Volatility Forecasting

Heejoon Han|arXiv (Cornell University)|2016. 08. 25.

Financial Risk and Volatility Modeling참고 문헌 22인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 미국 주식시장의 크로스-쿼티릴로그 기반 쿼티르 의존도와 방향성 예측 가능성을 활용하여 영국, 독일, 프랑스, 일본 시장의 변동성 예측을 향상시키는 쿼티르 보완 변동성 모델을 제안한다. 연구는 미국에서의 비대칭 꼬리 의존도를 발견하였으며, 특히 왼쪽 꼬리에서의 해외 시장로의 전이 효과가 뚜렷하며, 꼬리 사건 예측 가능성을 통합함으로써 모델이 내생적 및 외생적 예측 성능에서 뛰어난 성능을 보임을 보여준다.

ABSTRACT

This paper examines quantile dependence between international stock markets and evaluates its use for improving volatility forecasting. First, we analyze quantile dependence and directional predictability between the US stock market and stock markets in the UK, Germany, France and Japan. We use the cross-quantilogram, which is a correlation statistic of quantile hit processes. The detailed dependence between stock markets depends on specific quantile ranges and this dependence is generally asymmetric; the negative spillover effect is stronger than the positive spillover effect and there exists strong directional predictability from the US market to the UK, Germany, France and Japan markets. Second, we consider a simple quantile-augmented volatility model that accommodates the quantile dependence and directional predictability between the US market and these other markets. The quantile-augmented volatility model provides superior in-sample and out-of-sample volatility forecasts.

연구 동기 및 목표

• 미국과 주요 국제 주식시장(영국, 독일, 프랑스, 일본) 간의 쿼티르 의존도와 방향성 예측 가능성을 분석하는 것.
• 기본적인 의존도 측정을 넘어서 측정된 쿼티르 의존도를 직접 변동성 예측에 활용하는 데서 발생하는 격차를 해소하는 것.
• 미국 시장에서 다른 시장으로의 방향성 예측 가능성을 통합한 단순한 쿼티르 보완 변동성 모델을 개발하고 평가하는 것.
• 쿼티르 기반 전이 효과를 활용하여 내생적 및 외생적 변동성 예측 성능을 향상시키는 것.

제안 방법

• 쿼티르 범위 간 수익률 시리즈 간 의존도를 측정하기 위해 크로스-쿼티릴로그 통계량을 사용하여 비모수적 꼬리 의존도 분석을 가능하게 한다.
• 특정 쿼티르에서 한 시장에서 다른 시장으로의 방향성 예측 가능성을 탐지하기 위해 쿼티르 히트 프로세스를 사용하여 크로스-쿼티릴로그를 계산한다.
• 다양한 지연 단계에서의 유의미한 순차적 의존도를 검증하기 위해 크로스-쿼티릴로그 통계량에 대해 박스-랴운드 검정을 적용한다.
• 조건부 쿼티르 의존도를 변동성 클러스터링에서 분리하기 위해 GJR-GARCH 모델을 사용해 수익률을 표준화한다.
• 미국 시장의 꼬리 사건에서 예측된 곱셈 성분을 추가하여 쿼티르 보완 변동성 모델을 구축한다.
• 기본적인 변동성 손실 함수를 사용하여 내생적 적합도와 외생적 예측 정확도를 평가함으로써 모델 성능을 평가한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 미국 주식시장과 주요 국제 주식시장 간에 유의미한 쿼티르 의존도가 존재하는가? 그리고 이는 쿼티르 범위에 따라 어떻게 달라지는가?
• RQ2 왼쪽 꼬리 사건과 오른쪽 꼬리 사건 간에 미국 시장에서 다른 시장으로의 방향성 예측 가능성의 크기와 지속성은 어떻게 다를까?
• RQ3 특히 미국 시장의 꼬리 사건에서 유래한 쿼티르 기반 의존도는 다른 시장의 변동성 예측을 향상시킬 수 있는가?
• RQ4 미국 시장에서의 방향성 예측 가능성 통합이 영국, 독일, 프랑스, 일본 시장의 변동성 예측 정확도에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 기본 잔차를 통한 조건부 이방산성 제어 후에도 미국 시장 꼬리 사건의 예측 능력은 다른 시장에 대해 탄탄한가?

주요 결과

• 부정적 전이(왼쪽 꼬리 의존도)는 긍정적 전이(오른쪽 꼬리 의존도)보다 유의미하게 강력하며, 왼쪽 꼬리에서는 더 큰 지연 단계에서도 높고 유의미한 크로스-쿼티릴로그 값이 유지된다.
• 미국 시장에서 영국, 독일, 프랑스, 일본 시장으로의 방향성 예측 가능성은 그 반대 방향보다 더 강력하여, 미국 시장이 꼬리 사건에서 리더십을 발휘하고 있음을 시사한다.
• GJR-GARCH 잔차를 사용해 수익률을 표준화한 후에도, 미국 시장에서 다른 시장으로의 방향성 예측 가능성은 왼쪽 꼬리에서 첫 번째 지연 단계에서만 유지되며, 반대 방향에서는 사라진다.
• 미국 시장의 꼬리 사건을 예측 성분으로 통합한 쿼티르 보완 변동성 모델은 내생적 적합도와 외생적 예측 성능에서 뛰어난 성능을 보인다.
• 정확도 향상은 특히 왼쪽 꼬리에서 가장 두드러지며, 이는 리스크 관리 및 포트폴리오 배분에서 비대칭 의존도의 중요성을 확인한다.
• 크로스-쿼티릴로그는 미국 시장이 시장 하락 기간 동안 특히 유럽 및 일본 주식에 대해 체계적 리스크 전이의 핵심 주도자로 작용하고 있음을 드러낸다.