[논문 리뷰] Systemic-risk-efficient asset allocation: Minimization of systemic risk as a network optimization problem

Anton Pichler, Sebastian Poledna외 1명|arXiv (Cornell University)|2018. 01. 31.

Banking stability, regulation, efficiency참고 문헌 20인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 개별 은행의 기대 수익률이나 위험 수준을 변경하지 않은 채로 중복 포트폴리오 재편을 통해 금융 시스템의 체계적 위험을 최소화하는 네트워크 최적화 프레임워크를 제안한다. 2차 프로그래밍을 활용해 유럽 국가 채권 노출에 대해 체계적 위험을 50퍼센트 이상 감소시켰으며, 이는 화재판매와 전염을 견디는 능력 향상에 기여한다.

ABSTRACT

Systemic risk arises as a multi-layer network phenomenon. Layers represent direct financial exposures of various types, including interbank liabilities, derivative- or foreign exchange exposures. Another network layer of systemic risk emerges through common asset holdings of financial institutions. Strongly overlapping portfolios lead to similar exposures that are caused by price movements of the underlying financial assets. Based on the knowledge of portfolio holdings of financial agents we quantify systemic risk of overlapping portfolios. We present an optimization procedure, where we minimize the systemic risk in a given financial market by optimally rearranging overlapping portfolio networks, under the constraints that the expected returns and risks of the individual portfolios are unchanged. We explicitly demonstrate the power of the method on the overlapping portfolio network of sovereign exposure between major European banks by using data from the European Banking Authority stress test of 2016. We show that systemic-risk-efficient allocations are accessible by the optimization. In the case of sovereign exposure, systemic risk can be reduced by more than a factor of two, with- out any detrimental effects for the individual banks. These results are confirmed by a simple simulation of fire sales in the government bond market. In particular we show that the contagion probability is reduced dramatically in the optimized network.

연구 동기 및 목표

• 시장 급변 시 전염을 악화시키는 금융 네트워크 내 중복 포트폴리오로 인한 체계적 위험을 해결하기 위해.
• 개별 위험-수익 프로필을 유지하면서 체계적 위험 효율적인 포트폴리오 배분을 체계적으로 도출하기 위해.
• 금융 안정성을 위한 최적의 네트워크 구조를 정량화함으로써 규제 감시 및 inccentive 설계의 기준을 제공하기 위해.
• 실제 유럽 은행의 국가 채권 노출과 같은 실세계 금융 데이터를 바탕으로 네트워크 최적화의 실현 가능성과 영향력을 입증하기 위해.
• 최적화된 자본 요건 또는 위험 기반 세금을 통해 체계적 위험을 내재화할 수 있도록 규제 프레임워크를 재편할 수 있는 방법을 탐색하기 위해.

제안 방법

• 체계적 위험을 최소화하면서도 개별 포트폴리오의 기대 수익률과 위험 수준을 유지하기 위해 체계적 위험 효율적 자산 배분을 2차 제약이 있는 2차 프로그래밍(QCQP) 문제로 수식화한다.
• 금융 시스템을 다층 네트워크로 모델링하며, 한 층은 공통 자산(예: 정부 채권 등)의 중복 포트폴리오를 나타내며, 이는 화재판매 외부효과를 통해 체계적 위험을 악화시킨다.
• 개별 기관의 체계적 영향을 정량화하고, 스트레스 상황에서 네트워크 전체의 전염 전파를 평가하기 위해 DebtRank 측정치를 활용한다.
• 2016년 유럽은행감독청 스트레스 테스트의 실세계 데이터를 활용해 주요 유럽 은행 간 국가 채권 보유 네트워크를 재구성한다.
• 각 포트폴리오의 평균과 분산 제약 조건을 고정한 상태에서 체계적 위험을 최소화할 수 있도록 포트폴리오 보유를 재분배하는 최적화를 적용한다.
• 화재판매 시뮬레이션을 기반으로 한 에이전트 기반 시뮬레이션을 통해 결과를 검증하며, 원본 네트워크와 최적화된 네트워크 간의 레버리지 비율과 파산 확률을 비교한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 개별 은행의 위험-수익 목표를 변경하지 않은 채로 최적의 네트워크 재구성만으로 중복 포트폴리오로 인한 체계적 위험을 체계적으로 감소시킬 수 있는가?
• RQ2 네트워크 최적화를 통해 국가 채권 시장에서의 금융 전염과 화재판매 연쇄 반응의 확률은 어느 정도 감소할 수 있는가?
• RQ3 화재판매와 같은 스트레스 시나리오에서 최적화된 네트워크 구조는 원본 네트워크에 비해 얼마나 더 높은 회복력을 보이는가?
• RQ4 포트폴리오 중복은 체계적 위험을 어떻게 악화시키며, 이를 구조적 변화를 통해 정량적으로 완화할 수 있는가?
• RQ5 최적화된 네트워크는 체계적 위험 감시 및 시스템 리스크 세금과 같은 인centive 체계 평가를 위한 규제 기준으로 활용될 수 있는가?

주요 결과

• 유럽 국가 채권 시장에서 중복 포트폴리오의 최적 재배치를 통해 개별 은행의 기대 수익률이나 위험 수준을 변경하지 않은 채 체계적 위험을 50퍼센트 이상 감소시킬 수 있다.
• 최적화된 네트워크는 원본 네트워크에 비해 시뮬레이션된 화재판매 기간 동안 파산 확률이 훨씬 낮고 레버리지 비율이 더 안정적이다.
• 극도의 스트레스 상황에서도 최적화된 네트워크는 초기 수준에 가까운 자본과 자본 수준을 유지하는 반면, 원본 네트워크는 레버리지와 위기 수준이 급격히 증가한다.
• 시장 영향 수준(ε = 0.01, 0.025, 0.05)에 관계없이 최적화 방법이 안정적으로 성능을 유지함으로써 다양한 가정 조건에서도 일관된 성능을 보인다.
• 이 방법은 규제 감시를 위한 실용적 기준을 제공하며, 체계적 위험 효율적 구성에서의 시장 이탈을 탐지할 수 있도록 한다.
• 이 접근법은 다른 자산 클래스와 금융 기관으로 확장 가능하지만, 규모가 증가함에 따라 계산 복잡도가 증가하므로, 세분화 또는 선택적 포함 전략이 타당한 대안이 될 수 있다.