[논문 리뷰] Scaling of inefficiencies in the U.S. equity markets: Evidence from three market indices and more than 2900 securities

John H. Ring, Colin M. Van Oort외 4명|arXiv (Cornell University)|2019. 02. 12.

Financial Markets and Investment Strategies인용 수 5

한 줄 요약

이 연구는 2016년 동안 약 2,900개의 유가증권에서 발생한 31억 개 이상의 디스로케이션 세그먼트를 포함한 종합적인 데이터셋을 사용하여 미국 주식시장의 견적 이격 현상을 분석한다. 연구 결과, 거래의 23.7%가 디스로케이션 기간에 발생하여 실현된 기회비용이 약 20억 달러에 이르며, 다우 30 종목을 제외한 S&P 500가 효율성 저하의 주요 원인임을 밝혀냈다.

ABSTRACT

Using the most comprehensive, commercially-available dataset of trading activity in U.S. equity markets, we catalog and analyze quote dislocations between the SIP National Best Bid and Offer (NBBO) and a synthetic BBO constructed from direct feeds. We observe a total of over 3.1 billion dislocation segments in the Russell 3000 during trading in 2016, roughly 525 per second of trading. However, these dislocations do not occur uniformly throughout the trading day. We identify a characteristic structure that features more dislocations near the open and close. Additionally, around 23% of observed trades executed during dislocations. These trades may have been impacted by stale information, leading to estimated opportunity costs on the order of $ 2 billion USD. A subset of the constituents of the S&P 500 index experience the greatest amount of opportunity cost and appear to drive inefficiencies in other stocks. These results quantify impacts of the physical structure of the U.S. National Market System.

연구 동기 및 목표

• 미국 주식시장에서 SIP 국립 최고 매수 및 매도가격(NBBO)와 합성 직접 BBO 간의 견적 이격 현상의 빈도와 경제적 영향을 정량화하는 것.
• 디스로케이션 세그먼트의 시간적 및 시가총액 의존적 구조와 관련된 실현 기회비용(ROC)의 구조를 조사하는 것.
• 디스로케이션 발생 원인이 가장 크게 기여하는 시장 세그먼트(Dow 30, SPexDow, 또는 RexSP)를 규명하고, 세그먼트 간의 인과 관계를 분석하는 것.
• 지연 시간과 정보 비대칭성과 같은 마이크로스트럭처 요소가 국립시장체계 전반에서 지속적인 효율성 저하를 유도하는 방식을 평가하는 것.

제안 방법

• 2016년 동안 러셀 3000 지수 및 특정 ETF에서 유입된 직접 거래소 피드와 SIP NBBO 데이터를 기반으로 31억 개 이상의 디스로케이션 세그먼트(DS)를 포함한 고주기 데이터셋을 사용한다.
• 디스로케이션은 NBBO와 합성 DBBO 간의 가격 차이가 발생하는 기간으로 정의되며, 유의미한 사건을 걸러내기 위해 지속 시간 및 가격 크기 기준을 적용한다.
• 실현 기회비용(ROC)은 디스로케이션 기간 동안 NBBO 견적에 따라 거래된 거래와 진정한 DBBO 가격에서 거래된 경우의 가치 차이로 계산된다.
• 시장 자본화와 ROC 간의 스케일링 관계를 모델링하기 위해 이중 로그 공간에서 선형 및 이차 회귀 분석을 시행한다.
• 부트스트래핑 기법을 사용하여 회귀 곡선의 95% 신뢰구간을 산출하고, 그레저 인과성 검정을 통해 시장 유형 간의 방향성 영향을 추론한다.
• DS 시작 시점과 지속 시간의 시계열 분석을 통해 자기유사 패턴과 다중 척도 역학을 확인하였으며, 이는 디스로케이션의 근본 원인이 여러 가지일 수 있음을 시사한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 미국 주식시장 전반에서 견적 이격 현상의 빈도와 지속 시간 분포는 거래 시간과 증권 규모와 어떻게 관련되어 있는가?
• RQ2 러셀 3000 및 그 하위 지수에서 디스로케이션 이벤트 기간에 거래된 거래로 인한 경제적 손실(실현 기회비용 기준)은 어느 정도인가?
• RQ3 Dow 30, SPexDow, 또는 RexSP 중 어느 시장 세그먼트가 효율성 저하의 주요 원인인지, 그리고 이 세그먼트 간의 디스로케이션 전파에 대한 인과 관계는 어떠한가?
• RQ4 디스로케이션 패턴과 ROC 값은 시가총액에 따라 통계적으로 스케일링 가능한가? 그리고 섹터 특이적 차이(예: 금융업 대비 에너지업)는 이 관계에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 디스로케이션 역학은 다중 척도 시간적 구조를 보이며, 이러한 구조는 시장 효율성 저하를 유도하는 근본 메커니즘에 대해 어떤 시사점을 제공하는가?

주요 결과

• 러셀 3000에서 2016년 동안 31억 개 이상의 디스로케이션 세그먼트가 관찰되었으며, 거래 시간당 평균 약 525개에 이르렀다.
• 모든 거래의 23.71%가 디스로케이션 기간에 거래된 차이 거래였으며, 이로 인해 연간 실현 기회비용이 약 20억 달러에 이르는 것으로 추정되었다.
• SPexDow(S&P 500에서 다우 30 종목을 제외한 세그먼트)가 디스로케이션과 ROC의 주요 원인으로 작용하였으며, DS와 경제적 비효율성의 가장 큰 비중을 차지하였다.
• RexSP(러셀 3000에서 S&P 500 종목을 제외한 세그먼트)의 경우 주당 ROC가 가장 높았으며, 이는 유동성이 가장 낮아 오래된 견적 영향에 더 취약함을 시사한다.
• 시계열 분석을 통해 ROC에 대해 반자기상관이 확인되었으며, 이는 평균 회귀 행동을 의미한다. 또한 그레저 인과성 검정 결과, SPexDow의 ROC는 다우 30과 RexSP의 ROC를 예측할 수 있었지만, 그 반대는 성립하지 않았다.
• 디스로케이션 지속 시간 분포는 두 개의 뚜렷한 피크를 보였는데, 하나는 100 마이크로초에서 1밀리초 사이에, 다른 하나는 약 1초 근처에 있었다. 이는 디스로케이션의 근본 원인이 최소 두 가지 이상일 수 있음을 시사한다.