[论文解读] Systemic-risk-efficient asset allocation: Minimization of systemic risk as a network optimization problem

Anton Pichler, Sebastian Poledna+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 31, 2018

Banking stability, regulation, efficiency参考文献 20被引用 3

一句话总结

本文提出了一种网络优化框架，通过重新组织重叠的投资组合，在不改变单个银行预期收益或风险水平的前提下，最小化金融系统的系统性风险。利用二次规划，该方法在欧洲主权债券敞口方面将系统性风险降低超过50%，显著增强了对抛售潮和传染效应的韧性。

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.

研究动机与目标

• 解决金融网络中因投资组合重叠而引发的系统性风险，此类风险在市场压力下会加剧传染效应。
• 开发一种系统化方法，用于识别在保持个体风险-收益特征不变的前提下具有系统性风险效率的资产配置。
• 通过量化金融稳定最优网络拓扑，为监管监控和激励设计提供基准。
• 在真实世界金融数据（如欧洲银行主权敞口）中，证明网络优化的可行性和影响。
• 探讨监管框架如何通过优化资本要求或基于风险的税收等手段，将系统性风险内部化。

提出的方法

• 将系统性风险效率的资产配置建模为带有二次约束的二次规划（QCQP）问题，以在保持个体投资组合预期收益和风险水平不变的前提下最小化系统性风险。
• 将金融系统建模为多层网络，其中一层表示共同资产（如政府债券）的重叠投资组合，这些重叠通过抛售外部性放大系统性风险。
• 采用 DebtRank 指标量化单个机构的系统性影响，并评估在压力情景下网络范围内的传染传播。
• 利用2016年欧洲银行压力测试的真实数据，重建主要欧洲银行之间的主权债券持有网络。
• 通过优化重新分配投资组合持仓，使在每项投资组合的均值和方差约束固定的前提下，系统性风险最小化。
• 通过代理模型模拟抛售过程验证结果，比较原始网络与优化后网络的杠杆率和违约概率。

实验结果

研究问题

• RQ1 是否可以通过最优的网络重构系统性地降低由重叠投资组合引发的系统性风险，同时不改变单个银行的风险-收益目标？
• RQ2 网络优化在多大程度上可以降低主权债券市场中金融传染和抛售连锁反应的概率？
• RQ3 在诸如抛售等压力情景下，优化后的网络拓扑相较于原始网络在韧性方面表现如何？
• RQ4 投资组合重叠在多大程度上加剧了系统性风险？这种影响能否通过结构性调整实现量化缓解？
• RQ5 优化后的网络是否可作为监管基准，用于监控系统性风险并评估系统性风险税等激励机制？

主要发现

• 通过最优重分配重叠投资组合，欧洲主权债券市场的系统性风险可降低超过50%，且不改变单个银行的预期收益或风险水平。
• 在模拟抛售过程中，优化后的网络表现出显著更低的违约概率和更稳定的杠杆率，优于原始网络。
• 即使在极端压力下，优化后的网络仍能将权益和资本水平维持在接近初始值的水平，而原始网络则显示出杠杆率和压力水平的急剧上升。
• 该优化在不同市场影响水平（ε = 0.01, 0.025, 0.05）下均表现稳健，表明其在不同假设下的性能一致。
• 该方法为监管监控提供了实用基准，可识别市场偏离系统性风险效率配置的情况。
• 该方法可扩展至其他资产类别和金融机构，尽管随着规模扩大计算复杂度增加，建议采用分段或选择性纳入作为可行策略。