[논문 리뷰] Variety of Stock Returns in Normal and Extreme Market Days: The August 1998 Crisis

Fabrizio Lillo, G. Bonanno외 1명|ArXiv.org|2001. 04. 19.

Complex Systems and Time Series Analysis인용 수 6

한 줄 요약

이 연구는 평상시 및 극단적 시장 조건에서의 시장 전반의 수익률 분포 다양성 측도로 '다양성'을 도입하여, 1998년 8월 시장 급락 기간 동안 뉴욕증권거래소(NYSE)의 일일 및 내재시간 데이터를 분석한다. 연구 결과, 다양성과 수익률 분포의 비대칭성은 시장 개장/종료 시점에서 가장 두드러지며, 5분 간격까지 지속됨을 확인하였으며, 이는 극단적 시장 역학을 기술하는 데 단일지수모델의 부적합성을 제기한다.

ABSTRACT

We investigate the recently introduced variety of a set of stock returns traded in a financial market. This investigation is done by considering daily and intraday time horizons in a 15-day time period centered at the August 31st, 1998 crash of the S&P500 index. All the stocks traded at the NYSE during that period are considered in the present analysis. We show that the statistical properties of the variety observed in analyses of daily returns also hold for intraday returns. In particular the largest changes of the variety of the return distribution turns out to be most localized at the opening or (to a less degree) at the closing of the market.

연구 동기 및 목표

• 정상 및 극단적 시장 조건에서 주가 수익률 분포의 다양성 측도인 '다양성'의 통계적 성질을 조사하는 것.
• 다양성과 수익률 분포의 비대칭성이 일일에서 내재시간(5분) 간격까지 다양한 시간 간격에서 견고한지 평가하는 것.
• 1998년 급락 기간 동안 관찰된 실증적 다양성과 비대칭성 패턴을 재현하는 데 단일지수모델이 갖는 한계를 평가하는 것.
• 시장 개장 및 종료 시점 주변에서 다양성과 수익률 분포 형태의 변화를 분석하여 극단적 시장 행동의 시간 국소화를 규명하는 것.

제안 방법

• 다양성은 개별 주식 수익률이 시장 평균으로부터의 평균 절대편차로 계산되며, 주식 간 수익률 행동의 산산만한 분산을 정량화한다.
• 1998년 8월 31일을 중심으로 한 15일 창에서 뉴욕증권거래소(NYSE)에 상장된 총 2,798개 주식의 실증 분석을 수행한다. 이 기간은 S&P500 급락을 포함한다.
• 일일, 55분, 5분 시간 간격에 대해 수익률 확률밀도함수(pdf)를 구축하여 분포 성질을 연구한다.
• 수익률 pdf의 비대칭성은 평균과 중앙값의 차이로 측정되며, 희귀 사건에 대한 강건성을 확보한다.
• 단일지수모델은 실증적 다양성과 비대칭성 데이터와 비교하기 위한 이론적 기준으로 사용된다.
• 통계적 패턴은 시간 간격에 따라 시각화되고 비교되어 시장 개장 및 종료 시점에서 극단적 행동의 국소화 여부를 탐지한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 1998년 급락과 같은 극단적 시장 이벤트 기간 동안 주가 수익률의 다양성은 어떻게 변화하며, 이 변화는 시간적으로 국소화되어 있는가?
• RQ2 수익률 분포 다양성의 통계적 성질이 고주기 내재시간 간격(예: 5분)까지 얼마나 지속되는가?
• RQ3 수익률 분포의 비대칭성은 시장 평균의 절대값에 따라 어떻게 변화하는가? 이 행동은 단일지수모델에 의해 재현되는가?
• RQ4 시장 개장 또는 종료 중 어느 쪽이 주가 수익률 분포의 극단적 다양성과 비대칭성에 가장 중요한가?

주요 결과

• 극단적 시장일 동안 주가 수익률의 다양성은 시장 개장 시 가장 높게 상승하고, 종료 시점에서도 다소 높아진다.
• 평균과 중앙값의 차이로 측정된 수익률 분포의 비대칭성은 5분 내재시간 간격까지 통계적으로 강건하고 탐지 가능하다.
• 단일지수모델은 절대 시장 평균이 큰 기간, 특히 1998년 급락 기간 동안 실증적 다양성을 체계적으로 과소평가한다.
• 실증적 비대칭 패턴은 시장 평균에 대해 시그모이드 곡선 형태로 나타나며, 이는 단일지수모델이 재현하지 못하는 특징이다.
• 위기 기간 동안 집합 수익률 분포의 형태와 매개변수는 시간에 따라 의존적이고 비대칭적이며, 정상 시장일 때 관찰되는 안정된 프로파일에서 벗어난다.
• 이 연구는 다양성과 분포 비대칭성이 특히 주식 시가총액에 따라 민감하게 변동하며, 단순 모델인 단일지수모델로는 이를 포괄할 수 없음을 확인한다.