[논문 리뷰] The Market Measure of Carbon Risk and its Impact on the Minimum Variance Portfolio

Théo Roncalli, Théo Le Guenedal외 3명|arXiv (Cornell University)|2021. 01. 26.

Climate Change Policy and Economics참고 문헌 7인용 수 5

한 줄 요약

이 논문은 칼만 필터링을 통해 유도된 갈색 대비 초록색(BMG) 리스크 요인을 기반으로 시간에 따라 변화하는 탄소 베타를 활용하여 시장 기반의 탄소 리스크 측정법을 제안한다. 최소 분산 포트폴리오에 탄소 베타 제약 조건을 통합할 경우 포트폴리오 구성 방식이 크게 변화하며, 상대적 탄소 리스크(음수 베타)는 녹색 주식을 선호하고 절대적 탄소 리스크(영 베타)는 헤징 전략으로 작용한다. 두 전략을 조합하면 탄소 강도만 고려할 경우보다 리스크 통제 효과가 뛰어나다.

ABSTRACT

Like ESG investing, climate change is an important concern for asset managers and owners, and a new challenge for portfolio construction. Until now, investors have mainly measured carbon risk using fundamental approaches, such as with carbon intensity metrics. Nevertheless, it has not been proven that asset prices are directly impacted by these fundamental-based measures. In this paper, we focus on another approach, which consists in measuring the sensitivity of stock prices with respect to a carbon risk factor. In our opinion, carbon betas are market-based measures that are complementary to carbon intensities or fundamental-based measures when managing investment portfolios, because carbon betas may be viewed as an extension or forward-looking measure of the current carbon footprint. In particular, we show how this new metric can be used to build minimum variance strategies and how they impact their portfolio construction.

연구 동기 및 목표

• 탄소 강도와 같은 기본 지표와 보완이 되는 시장 기반 탄소 리스크 측정법을 개발하기 위해.
• 주식의 BMG 리스크 요인에 대한 민감도로 정의되는 탄소 베타가 최소 분산 포트폴리오 구성에 미치는 영향을 분석하기 위해.
• 포트폴리오 최적화에서 상대적 탄소 리스크(음수 베타) 관리와 절대적 탄소 리스크(영 베타) 관리의 영향을 비교하기 위해.
• 시장 기반 탄소 베타 제약 조건과 기본 탄소 강도 제약 조건을 조합하여 포트폴리오의 탄소 리스크를 줄이는 데 효과적인지 평가하기 위해.
• 탄소 베타 제약 조건이 탄소 강도 제약 조건보다 포트폴리오 리스크에 더 큰 영향을 미치는지 평가하기 위해.

제안 방법

• 기업 수준의 탄소 데이터로부터 BMG 리스크 요인을 구성하고, 칼만 필터링을 적용하여 시간에 따라 변화하는 탄소 베타를 추정하는 이중 단계 접근법을 사용한다.
• 주식 리스크와 탄소 리스크를 포함하는 이중 요인 최소 분산 최적화 모델을 수립하며, 탄소 베타와 가중 평균 탄소 강도(WACI)에 대한 제약 조건을 포함한다.
• 탄소 리스크 관리의 두 가지 다른 목표를 기반으로 포트폴리오 최적화를 수행한다: (1) 상대 리스크(음수 베타) 및 (2) 절대 리스크(영 베타).
• BMG 리스크 요인을 체계적 탄소 리스크의 대체 지표로 사용하여 탄소 리스크를 체계적(베타) 및 비체계적(특수) 구성요소로 분해한다.
• 탄소 베타 제약 조건을 추가했을 때의 포트폴리오 배분 변화를 평가하기 위해 가중치 겹침(WO) 지표를 사용한다.
• 기본적 탄소 리스크 측정법과 시장 기반 탄소 리스크 측정법의 조합 효과를 평가하기 위해 WACI와 BMG 베타 기준을 동시에 최적화 제약 조건으로 설정한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 시장 기반 탄소 베타 측정법은 탄소 강도와 어떻게 다를까? 즉, 기후 리스크에 대한 주가 민감도를 어떻게 다르게 반영하는가?
• RQ2 탄소 베타 제약 조건을 도입할 경우 최소 분산 포트폴리오 구성에 어떤 영향을 미치며, 강도 기반 제약 조건과 비교해 볼 때 어떤가?
• RQ3 상대적 탄소 리스크(음수 베타) 전략과 절대적 탄소 리스크(영 베타) 전략은 포트폴리오 배분과 리스크 노출 측면에서 어떻게 다를까?
• RQ4 탄소 강도만 관리하는 것과 비교해 탄소 베타를 관리함으로써 포트폴리오의 탄소 리스크는 어느 정도 감소하는가?
• RQ5 시장 기반 탄소 베타 제약 조건과 기본적 WACI 제약 조건을 조합하면 최소 분산 포트폴리오에서 더 견고한 탄소 리스크 완화가 가능할까?

주요 결과

• 칼만 필터링을 통해 BMG 리스크 요인에 기반한 탄소 베타는 정적 탄소 강도 지표와는 크게 다른 동적이고 시장 기반의 탄소 리스크 측정법을 제공한다.
• 상대적 탄소 리스크를 관리하기 위해 음수 탄소 베타를 목표로 할 경우, WACI 최적화 포트폴리오와 평균 75%의 가중치 겹침(WO)을 보이며, 베타 제약 조건을 추가할 경우 상당한 재균형인 것으로 나타난다.
• WACI 제약 조건은 비체계적 탄소 리스크를 효과적으로 줄이며, 베타 제약 조건은 체계적 탄소 리스크를 대상으로 하므로, 종합적인 리스크 통제를 위해서는 둘 다 필요하다.
• β_BMG+가 -20%로 설정될 경우 포트폴리오의 탄소 베타는 -20%로 제약되지만, WACI 제약 조건은 낮은 기준(예: WACI+ ≤ 100)에서만 유의미하게 작용함을 시사하며, 리스크 감소 측면에서 중복성이 제한됨을 보여준다.
• 탄소 베타 제약 조건은 탄소 강도 제약 조건보다 포트폴리오 구성에 더 큰 영향을 미치지만, 반대로 강도 제약 조건은 베타 노출에 거의 영향을 주지 못함을 확인했다.
• WACI와 β_BMG 제약 조건을 조합하면 평균 75%의 가중치 겹침을 보이며, 더 다양화되고 회복력 있는 포트폴리오가 되며, 이는 이중 제약 조건이 과도한 전환 없이 리스크 통제 효과를 향상시킨다는 것을 시사한다.