易文德, 黃愛華
(1. 重慶文理學(xué)院 數(shù)學(xué)與大數(shù)據(jù)學(xué)院, 重慶 永川 402160;2. 重慶文理學(xué)院 財(cái)務(wù)處, 重慶 永川 402160)
眾所周知, 具有相同相關(guān)系數(shù)的時(shí)間序列間的相依結(jié)構(gòu)可能不同,或者說,不同相依結(jié)構(gòu)的時(shí)間序列的相關(guān)系數(shù)可能相同。 金融時(shí)間序列間相依結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和多樣性不僅表現(xiàn)在相依分布的中部,而且還反映在相依分布的尾部。 相依結(jié)構(gòu)會(huì)影響資產(chǎn)、資產(chǎn)組合的定價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)測度,特別是在局部和某些極端情況下,相依結(jié)構(gòu)對風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測起著決定性的影響。Boyer認(rèn)為,在建立風(fēng)險(xiǎn)管理模型時(shí)僅僅考慮變量間的相關(guān)度(Degree of Dependence)是不夠的,還必須考慮變量的相依結(jié)構(gòu)(Dependence Structrue),并對Copula函數(shù)在風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用問題進(jìn)行探討[1-2]。研究時(shí)間序列的相依結(jié)構(gòu)不僅可以在相依程度上反映相關(guān)關(guān)系,還可以在相依的形態(tài)構(gòu)成上反映相關(guān)的模式,以至更精細(xì)地刻畫時(shí)間序列的相依特征。
由于金融市場不斷涌現(xiàn)的典型事例,大量的理論和實(shí)證表明有效市場假說并非是實(shí)際市場運(yùn)行機(jī)制的完美描述,許多金融資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)度量分析技術(shù)的假設(shè)與實(shí)際有較大偏差,這就導(dǎo)致了有些分析技術(shù)的欠缺和局限性。 如在傳統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)管理理論中,通常假定資產(chǎn)收益服從正態(tài)分布,并采用Pearson的線性相關(guān)系數(shù)(Linear Correlation)作為資產(chǎn)相關(guān)性度量指標(biāo),眾多研究結(jié)果表明,許多金融資產(chǎn)的收益具有明顯的厚尾性,與正態(tài)分布假設(shè)相差較大;而當(dāng)市場發(fā)生重大波動(dòng)時(shí),線性相關(guān)系數(shù)也無法反映出資產(chǎn)收益曲線的尾部相關(guān)特征。
相關(guān)性理論是研究資本證券市場復(fù)雜性問題的重要理論, 基于Copula理論的金融時(shí)間序列相依結(jié)構(gòu)的研究是金融工程的重要研究課題。 它從金融時(shí)間序列自身的相依關(guān)系和時(shí)間序列之間相依關(guān)系的角度, 解釋目前作為主流理論的有效市場假說所無法涵蓋解釋的隨機(jī)現(xiàn)象,為市場動(dòng)力分析提供了一種新的統(tǒng)計(jì)分析方法。
關(guān)于金融市場相依性的研究主要有三種方法:聯(lián)合分布函數(shù)的方法、條件相關(guān)的方法和Copula函數(shù)理論的方法。 聯(lián)合分布函數(shù)的方法通常應(yīng)用聯(lián)合正態(tài)分布和相關(guān)系數(shù)度量金融市場的相關(guān)性,線性相關(guān)系數(shù)對相關(guān)結(jié)構(gòu)不能給予有效的分析,且要求邊緣分布為橢圓形分布,而許多金融資產(chǎn)的收入序列并不滿足這樣的條件, 因此聯(lián)合分布函數(shù)的方法具有很多局限性。 條件相關(guān)的方法在研究相關(guān)性時(shí)考慮了金融資產(chǎn)的條件信息,彌補(bǔ)了非條件線性相關(guān)的缺陷。 然而,F(xiàn)orbes 和Rigobon指出:條件相關(guān)系數(shù)在不同的條件下會(huì)產(chǎn)生很大變化,對相關(guān)性結(jié)果分析會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)而難以對結(jié)果進(jìn)行解釋[3]。 Copula函數(shù)方法是一種直接而靈活的相關(guān)性測度方法,它不僅可以測度相關(guān)的強(qiáng)度而且可捕捉相關(guān)的結(jié)構(gòu),能夠適用于任何分布形式和測度非線性相關(guān)的情形,Copula函數(shù)方法已經(jīng)成為相關(guān)性研究最有效的新方法。
1959年,Sklar定理的提出奠定了Copula理論的基礎(chǔ)[4]。Joe和Nelson詳細(xì)地介紹了Copula函數(shù)統(tǒng)計(jì)和數(shù)學(xué)方面的基本內(nèi)容和性質(zhì)[5-6]。Copula理論創(chuàng)立后,更多的是在數(shù)學(xué)性質(zhì)等理論方面的研究。 由于計(jì)算技術(shù)的原因,其在應(yīng)用方面研究的進(jìn)展比較緩慢,在20世紀(jì)末才逐漸在各領(lǐng)域應(yīng)用,特別是在金融風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用得到了人們的重視,并迅速發(fā)展且取得了巨大的成果。 Embrechts等[2,7-8]最先把Copula理論引入風(fēng)險(xiǎn)管理中, 應(yīng)用Copula理論研究金融、宏觀經(jīng)濟(jì)和微觀經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)的相依風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值VaR,并研究Copula函數(shù)的參數(shù)估計(jì)、模型的評價(jià)方法。
基于Copula理論對時(shí)間序列建模的研究主要有兩個(gè)方面: 一個(gè)方面是應(yīng)用于多維時(shí)間序列模型,主要模擬隨機(jī)向量Xt=(X1t,X2t,…,Xnt)′聯(lián)合分布以研究各邊緣序列間的相依結(jié)構(gòu),這導(dǎo)致了時(shí)變Copula函數(shù)的研究;另一方面是應(yīng)用于模擬單個(gè)時(shí)間序列的觀測序列(Xt,Xt+1,…,Xt+n)′的聯(lián)合分布,以研究單個(gè)序列的觀測序列的相依結(jié)構(gòu),這種應(yīng)用引導(dǎo)人們考慮Markov過程和非線性的時(shí)間序列模型。 本文對Copula理論在金融風(fēng)險(xiǎn)管理領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行歸納和概述,以期梳理Copula理論在金融管理中的研究進(jìn)展和現(xiàn)狀。
基于Copula理論的多維時(shí)間序列模型,主要是模擬隨機(jī)變量Xt=(X1t,X2t,…,Xnt)′的聯(lián)合分布以研究各邊緣序列間的相依結(jié)構(gòu)。Longin和Solnik[9]應(yīng)用Gumbel Copula函數(shù)研究了資本市場的尾部相依關(guān)系,實(shí)證表明:拒絕多個(gè)資本市場的下尾服從多元正態(tài)分布,而不拒絕上尾服從正態(tài)分布,相關(guān)性與市場變化趨勢相關(guān)而與市場自身的波動(dòng)無關(guān),熊市中相關(guān)性大于相對應(yīng)的牛市中的相關(guān)性。 Patton[10-11]定義了條件Copula函數(shù),結(jié)合GARCH模型和Copula理論分析外匯市場的相依關(guān)系時(shí),研究了條件Copula函數(shù)參數(shù)的時(shí)變特征,刻畫邊緣分布應(yīng)用了Engle[12]的ARCH模型和Bollerslev[13]的GARCH模型,參數(shù)時(shí)變形式的設(shè)定考慮了參數(shù)自身的滯后項(xiàng)和觀測值滯后的關(guān)系。 Jondeau和Rockinger[14]考慮收益率的聯(lián)合非正態(tài)分布和時(shí)變特征,其中包括了波動(dòng)聚集性、非對稱和肥尾特征,應(yīng)用條件Copula函數(shù)研究了幾個(gè)股票市場的相依關(guān)系及其時(shí)變性。 另外,Rodriguez[15]研究了條件Copula函數(shù)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換模型,并應(yīng)用該模型分析了金融市場的風(fēng)險(xiǎn)傳染性。 Okimoto[16]研究了證券市場的非對稱結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)證券收益率的相依函數(shù)在高期望、低波動(dòng)狀態(tài)時(shí)是顯著非對稱的,而在低期望、高波動(dòng)狀態(tài)時(shí)是對稱的。 Lee和Long[17]把Copula理論和多元GARCH模型結(jié)合起來,構(gòu)造靈活的Copula分布函數(shù)模擬多元GARCH模型回歸的殘差,GARCH模型能捕捉時(shí)間序列的時(shí)變相關(guān)關(guān)系, 而用Copula函數(shù)捕捉那些不能被GARCH模型刻畫的無序列相關(guān)的殘差之間的相依關(guān)系。
多元Copula函數(shù)模型構(gòu)造:設(shè)隨機(jī)變量X1,…,XN的Copula函數(shù)C(·,…,·;·)的密度分布為c(·,…,·;·),其邊緣分布為Fn(·;·),邊緣密度函數(shù)為fn(·;·),n=1,…,N,由Copula函數(shù)與聯(lián)合分布的關(guān)系有:
其聯(lián)合密度函數(shù)為:
其中,θ=(θ1,…,θN;θC),樣本(x1,t,…,xN+t),t=1,…,T。 對數(shù)似然函數(shù)表示為:
這樣對模型參數(shù)的估計(jì)可以分步進(jìn)行, 對于多參數(shù)模型來說可以提高參數(shù)估計(jì)的效能,節(jié)約模型的自由度,模型參數(shù)估計(jì)更具有優(yōu)越性。
根據(jù)單個(gè)時(shí)間序列(Xt,Xt+1,…,Xt+n)′的觀測序列建立Copula模型,以研究單個(gè)序列的時(shí)間上的前后相依關(guān)系。Darsow等[18]為一階Markov時(shí)間序列建立了Copula模型,研究變量Xt和Xt+1之間的相依關(guān)系,并研究模型參數(shù)估計(jì)量的一些性質(zhì),給出了基于Copula的時(shí)間序列是Markov過程的充分必要條件。 Chen和Fan[19]研究了一階Markov時(shí)間序列的半?yún)?shù)Copula模型的參數(shù)估計(jì)和模型誤設(shè)情況下的模型選擇問題,模型的邊緣分布用非參數(shù)方法估計(jì),而Copula函數(shù)設(shè)定為參數(shù)正態(tài)分布。 Ibragimov[20]把Darsow等的工作拓展到Markov鏈的高階情形,并且新提出了一類Copula函數(shù)。 Beare[21]通過Copula函數(shù)的性質(zhì)研究Markov時(shí)間序列的弱相依性,證明了時(shí)間序列的Copula函數(shù)尾部相依性會(huì)導(dǎo)致Markov 時(shí)間序列不滿足標(biāo)準(zhǔn)混合條件。 Gagliardini 和Gourieroux[22]拓展了Engle和Russell的自回歸條件持續(xù)時(shí)間模型,提出并研究了時(shí)間序列短期相依的Copula模型。 Ibragimov和Lentzas[23]對時(shí)間序列的長期相依關(guān)系進(jìn)行了Copula函數(shù)模型探討。
單個(gè)時(shí)間序列模型:設(shè){Xt,t=1,2,…}由(F(·;θ),C(·,·;δ))生成的一階平穩(wěn)馬爾科夫時(shí)間序列,其中F(·;θ)是連續(xù)的邊緣分布函數(shù),密度函數(shù)f(·;θ)是實(shí)數(shù)域上的Lebesgue測度;C(·,·;δ)是關(guān)于(Xt-1,Xt)的連續(xù)的Copula函數(shù),密度函數(shù)c(·,·;δ)是(0,1)2上的Lebesgue測度,θ,δ分別是邊緣分布和Copula函數(shù)的有限維參數(shù)。 由Sklar定理[6]:H(x,y;θ,δ)=C(F(x;θ),F(xiàn)(y;θ);δ)是一個(gè)具有邊緣分布為F(·;θ)的聯(lián)合分布函數(shù)。 Joe[5]應(yīng)用Copula函數(shù)模擬了馬爾科夫時(shí)間序列的相依關(guān)系。 聯(lián)合分布為H的平穩(wěn)馬爾科夫時(shí)間序列的轉(zhuǎn)移概率密度函數(shù)可表示為:
(4)式可以等價(jià)表示為:
由(5)式可知,平穩(wěn)馬爾科夫時(shí)間序列完全由邊緣分布和Copula函數(shù)確定。
對于時(shí)間序列Xt和Yt組成的向量,這里有兩類相依結(jié)構(gòu)需要考慮:一類是單個(gè)序列時(shí)間上的相依關(guān)系,如Xt-1和Xt之間的相依關(guān)系;二是兩個(gè)序列間的同期相依關(guān)系,如Xt和Yt之間的相依關(guān)系。 這兩類相依關(guān)系都同時(shí)影響時(shí)間序列向量的相依關(guān)系,研究這兩類相依關(guān)系的特性及其融合的方式,無疑是具有很大意義的。
設(shè)時(shí)間序列Xt和Yt分別是一階平穩(wěn)的馬爾科夫序列,F(xiàn)(·;α)和G(·;β)是連續(xù)的邊緣分布Xt和Yt的邊緣分布密度f(·;α)和g(·;β),二是Xt-1和Xt以及Yt-1和Yt的短期條件相依關(guān)系cX(·,·;θX)和cY(·,·;θY),三是Xt和Yt的同期相依關(guān)系c?(·,·;θ?)。這有利于模型參數(shù)的估計(jì),估計(jì)模型參數(shù)時(shí)可以分階段進(jìn)行,便于模型的求解。
從(7)式可以看出,隨機(jī)變量
多維時(shí)間序列Copula模型的參數(shù)估計(jì)有許多種方法,主要分為參數(shù)方法和非參數(shù)方法。
即條件邊緣分布和條件Copula函數(shù)都是有限維的參數(shù)分布,可以應(yīng)用極大似然估計(jì)方法,如果邊緣分布、Copula函數(shù)可以分開,則參數(shù)估計(jì)可以分步進(jìn)行,采用多步驟極大似然估計(jì)MSMLE (Multi-Stage Maximum Likelihood Estimation) 方法, 有時(shí)也稱IFM(Inference Functions for Margins)方法。通過一元分布函數(shù)的極大似然估計(jì)方法估計(jì)邊緣分布的參數(shù),在此基礎(chǔ)上再估計(jì)Copula模型的參數(shù)。 多步驟似然估計(jì)方法可以簡化計(jì)算,降低或消除參數(shù)估計(jì)的維數(shù)問題。 Patton[11,24]應(yīng)用多步驟極大似然估計(jì)MSMLE對多維時(shí)間序列模型的參數(shù)估計(jì)進(jìn)行研究,考慮各時(shí)間序列的樣本觀測值的時(shí)間段不相同情況的估計(jì)效果,與一步極大似然 (1SMLE) 估計(jì)相比,MSMLE的估計(jì)效果沒有比1SMLE的效果更差。 Chen與Fan[19,25]和Chen等(2006)[26]證明一階平穩(wěn)Markov時(shí)間序列Copula模型的半?yún)?shù)極大似然估計(jì)的一致性和近似正態(tài)性,并對模型進(jìn)行了應(yīng)用研究;而Abegaz和Naik-Nimbalkar[27]研究了一階平穩(wěn)Markov時(shí)間序列Copula模型的兩階段參數(shù)極大似然估計(jì)及其估計(jì)的一致性和近似正態(tài)性。 Prokhorov和Schmidt[28]研究了用面板數(shù)據(jù)對Copula函數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)極大似然估計(jì)的穩(wěn)健性、冗余性和有效性的實(shí)證分析。Kallenberg[29]研究用模型選擇技術(shù)估計(jì)Copula函數(shù)密度問題,發(fā)現(xiàn)應(yīng)用復(fù)雜的模型會(huì)產(chǎn)生較小模型誤差,但會(huì)產(chǎn)生較大的隨機(jī)或估計(jì)誤差;而應(yīng)用簡單的模型則會(huì)產(chǎn)生較小的隨機(jī)誤差但會(huì)有較大的模型誤差。 Fantazzini[30]研究t-Copula的三階段半?yún)?shù)估計(jì)以及估計(jì)的近似性質(zhì), 并分析了這種估計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)。 Yi和Liao[31]考慮時(shí)間序列的同期相依關(guān)系和短期相依關(guān)系,建立了一階平穩(wěn)Markov時(shí)間序列Copula模型, 提出模型參數(shù)的三階段準(zhǔn)極大似然估計(jì)方法3SPMLE (three-stage pseudo maximum likelihood estimation),并研究3SPMLE參數(shù)估計(jì)的一致性和近似正態(tài)性。 Autin等[32]用小波方法研究多維Copula密度函數(shù)的估計(jì)問題,并提出了估計(jì)的算法和用模擬的方法評價(jià)了估計(jì)方法的性質(zhì)。
Genest和Rivest[33]、Capéraà等[34]對多維隨機(jī)變量的Copula模型進(jìn)行了非參數(shù)估計(jì)方法的研究,而Ibragimov[35]研究了單個(gè)時(shí)間序列Copula模型的非參數(shù)估計(jì)方法。Chen等[36]提出基于置信區(qū)間(Confidence Intervals)的經(jīng)驗(yàn)似然方法(Empirical Likelihood)估計(jì)Copula函數(shù)模型,通過與Bootstrap方法的對比進(jìn)行了實(shí)證和模擬研究。
在實(shí)際應(yīng)用中通常要檢驗(yàn)?zāi)P褪欠癯浞址从辰?jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的實(shí)際特征,因此模型的評價(jià)在經(jīng)濟(jì)應(yīng)用研究中是非常重要的內(nèi)容。Copula模型的評價(jià)主要有兩類:一類是在幾個(gè)模型中選擇最好的模型,這種檢驗(yàn)評價(jià)方法是用模型的經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)或統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)加以比較,如似然比檢驗(yàn)、信息準(zhǔn)則AIC或BIC(Akaike or Schwarz’s Bayesian Information Criteria)。 Diebold 等[37]對Copula模型的分布密度的選擇評價(jià)問題進(jìn)行了研究,Chen和 Fan[38-39]研究了Copula模型的分布密度的評價(jià)和半?yún)?shù)時(shí)間序列Copula模型的似然比檢驗(yàn)問題,Abegaz和Naik-Nimbalkar[27]研究了一階平穩(wěn)Markov時(shí)間序列參數(shù)Copula模型在誤設(shè)情況下似然比檢驗(yàn)問題。 另一類是評價(jià)一個(gè)單獨(dú)的模型是否充分?jǐn)M合了數(shù)據(jù),如構(gòu)造某種統(tǒng)計(jì)量,在一定的置信水平下比較統(tǒng)計(jì)量與臨界值的大小以決定模型的擬合優(yōu)度,如χ2檢驗(yàn),“Hit”檢驗(yàn)等。 Malevergne和Sornette[40]研究了高斯Copula模型的擬合檢驗(yàn),Panchenko[41]研究了時(shí)間序列模型的擬合檢驗(yàn),Scaillet[42]研究了獨(dú)立同分布隨機(jī)變量Copula模型的擬合評價(jià),Genest等[43]研究了時(shí)間序列基于概率積分變換方法Copula模型的擬合檢驗(yàn)問題。
Copula理論在金融和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用主要集中在風(fēng)險(xiǎn)管理、期權(quán)定價(jià)、組合投資、信用風(fēng)險(xiǎn)和金融市場的傳染性等方面。
目前主流的風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值指標(biāo)為VaR(Value at Risk), 而大量的研究證明許多金融時(shí)間序列具有高峰厚尾性而不服從正態(tài)分布。因此,在正態(tài)分布假設(shè)下計(jì)算的VaR值,常常會(huì)低估實(shí)際的風(fēng)險(xiǎn),而在低估的風(fēng)險(xiǎn)值下進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理運(yùn)作,可能會(huì)使金融機(jī)構(gòu)遭受巨大的損失。 為了更準(zhǔn)確有效地測度資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值, Hull 和White[44]研究變量的非正態(tài)假設(shè)情況下的VaR, Embrechts等[8]應(yīng)用Copula理論研究組合資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值VaR;Rosenberg 和 Schuermann[45]應(yīng)用Copula理論研究市場的綜合風(fēng)險(xiǎn)問題,他們認(rèn)為研究風(fēng)險(xiǎn)時(shí)必須同時(shí)考慮市場風(fēng)險(xiǎn)、信用風(fēng)險(xiǎn)和操作風(fēng)險(xiǎn)。 McNeil等[46]和Alexander[47]對Copula理論在風(fēng)險(xiǎn)管理中的應(yīng)用問題做了較詳細(xì)的闡述,從多角度分析Copula理論在金融風(fēng)險(xiǎn)管理中的建模應(yīng)用問題。 Huang[48]實(shí)證研究了應(yīng)用條件Copula-GARCH模型估計(jì)計(jì)算組合資產(chǎn)的VaR的方法,認(rèn)為估計(jì)組合資產(chǎn)的VaR時(shí)Copula模型比傳統(tǒng)的模型更好。 Fantazzini[49]研究邊緣分布和Copula函數(shù)都為誤設(shè)情況下VaR估計(jì)的蒙特卡羅(Monte Carlo)方法,指出Copula誤設(shè)對VaR估計(jì)的影響主要取決于相依的程度。 Chollete等[50]應(yīng)用多元Copula轉(zhuǎn)換模型研究了金融資產(chǎn)的相依關(guān)系,認(rèn)為Copula模型能模擬金融市場的相依結(jié)構(gòu),邊緣分布的選擇對Copula建模有重要影響。
Cherubini等[51]比較詳細(xì)地介紹了Copula理論在期權(quán)資產(chǎn)定價(jià)中的應(yīng)用研究,Zhang等[52]應(yīng)用時(shí)變Copula模型研究了GARCH過程的期權(quán)定價(jià)問題, 實(shí)證認(rèn)為期權(quán)定價(jià)的動(dòng)態(tài)Copula模型優(yōu)于靜態(tài)模型。 Lai等[53]應(yīng)用Copula-門限GARCH模型研究了五個(gè)東亞國家的現(xiàn)貨和期貨市場的最優(yōu)套期保值模型,研究認(rèn)為由Gaussian 或混合copula模型所構(gòu)造的對沖比率(hedge ratios)更為合理。 有關(guān)Copula理論應(yīng)用于衍生資產(chǎn)定價(jià)的研究還有Rosenberg[54]和van den Goorbergh等[55]等,他們從不同的角度研究期權(quán)價(jià)格相依性的模型擬合問題。
一般認(rèn)為組合資產(chǎn)的效用函數(shù)是二次的、服從多元橢圓形分布,在決定最優(yōu)組合資產(chǎn)的權(quán)重時(shí),僅考慮資產(chǎn)價(jià)格序列的一階矩、二階矩和線性相關(guān)系數(shù)。 然而,大量的研究證明組合資產(chǎn)的上述假設(shè)是不成立的,因此,在做最優(yōu)組合資產(chǎn)投資決策時(shí),需要設(shè)定組合資產(chǎn)的條件聯(lián)合分布。 Patton[56]應(yīng)用Copula理論,結(jié)合資產(chǎn)的峰度和偏度,研究兩個(gè)資產(chǎn)的投資組合問題,并分析組合投資在熊市和牛市情況下的相依關(guān)系問題;而Garcia和Tsafack[57]的研究分析了四類資產(chǎn),其中包括股票和債券資產(chǎn),同類資產(chǎn)有較強(qiáng)的相關(guān)性,特別是在非對稱的情況下,而資產(chǎn)和債券間的相關(guān)性較弱。 Sak等[58]應(yīng)用t-Copula模型研究資產(chǎn)線性組合的尾部概率有效模擬計(jì)算問題,t-Copula模型捕捉資產(chǎn)對數(shù)收益率之間的相依結(jié)構(gòu),而假設(shè)邊緣分布服從廣義二次曲線分布。
Li[59]最早把Copula理論應(yīng)用于信用風(fēng)險(xiǎn)管理中,定義了兩個(gè)信用風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)的違約相依關(guān)系,探討應(yīng)用Copula理論研究違約相關(guān)問題的方法。 Giesecke[60]應(yīng)用Copula理論研究不完全信息狀況下的違約相關(guān)性問題, 一個(gè)公司的違約會(huì)導(dǎo)致投資者對相關(guān)資產(chǎn)價(jià)格進(jìn)行重新評估,違約具有傳染性。 Chen等[61]從日本證券市場選擇43家公司研究信用違約收益與證券收益率分布的峰度之間的相依結(jié)構(gòu),認(rèn)為Gumbel函數(shù)最適合描述它們之間的相依結(jié)構(gòu),認(rèn)為在低信用等級(jí)時(shí)信用違約收益對信用轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)更敏感。 He和Gong[62]構(gòu)造基于Copula理論的條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值CVaR (Conditional Value-at-Risk)模型以刻畫市場和信用風(fēng)險(xiǎn)的相依關(guān)系,研究結(jié)果顯示,如果忽略信用風(fēng)險(xiǎn),公司股票的相依風(fēng)險(xiǎn)會(huì)低估。
金融波動(dòng)傳染性是金融市場普遍存在的現(xiàn)象,一個(gè)市場的劇烈波動(dòng)或危機(jī)會(huì)導(dǎo)致其他市場出現(xiàn)劇烈波動(dòng)或危機(jī),1997年的亞洲金融危機(jī)和2008年美國次級(jí)債貸款危機(jī)就是例子。 在危機(jī)時(shí)期和非危機(jī)時(shí)期,市場的相依程度以及相依結(jié)構(gòu)是不相同的。為研究這個(gè)問題,Baur[63]研究了金融市場的波動(dòng)溢出和相關(guān)性; Granger等[64]研究了二維時(shí)間序列條件分布的公共因素,收入與消費(fèi)之間的影響因素是在邊緣分布上而不是在Copula模型所刻畫的相依關(guān)系上;Hu[65]提出用混合Copula函數(shù)對金融數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可以較好地捕捉金融變量的尾部相依性;Hu[66]應(yīng)用條件時(shí)變Copula模型研究中國股票市場與美國股票市場的相依關(guān)系,實(shí)證認(rèn)為:時(shí)變相依模型不一定總是優(yōu)于常變量模型,在有些時(shí)間段內(nèi),上尾的相依程度比下尾的相依程度明顯更高,中國股票市場具有相對的獨(dú)立性,中國市場與美國市場的尾部相依關(guān)系要強(qiáng)于與其他國家股市的相關(guān)性;Jondeau 和Rockinger[14]應(yīng)用時(shí)變Copula模型研究四個(gè)主要國際股票市場的相依關(guān)系;Rodriguez[15]應(yīng)用混合Copula模型研究東亞股票市場與拉丁美洲股票市場在金融危機(jī)時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)傳染性,建立了Markov轉(zhuǎn)換的Copula模型;Ning和Wirjanto[67]研究東亞國家6個(gè)新興股票市場的指數(shù)與交易量尾部的相依關(guān)系,實(shí)證發(fā)現(xiàn)這些市場的指數(shù)與交易量尾部相依關(guān)系是顯著、非對稱的,特別發(fā)現(xiàn)指數(shù)的極端上漲與極端大的交易量相聯(lián)系,但是沒有發(fā)現(xiàn)指數(shù)的極端下跌與極端大或極端小的交易量有聯(lián)系。 Ning[68]應(yīng)用Copula函數(shù)研究資本市場與外匯市場的相依結(jié)構(gòu)。
國內(nèi)許多學(xué)者應(yīng)用Copula模型實(shí)證研究金融市場中多個(gè)不同方面的現(xiàn)象和問題, 取得了豐富的研究成果。張堯庭[69]從理論上探討Copula在金融管理方面應(yīng)用的可行性,分析了各相關(guān)性指標(biāo)的優(yōu)缺點(diǎn);韋艷華、張世英[70]等用Copula-ARCH 模型研究上海證券市場中幾個(gè)板塊間的相關(guān)性,討論Copula-ARCH類模型的構(gòu)建,并應(yīng)用于金融市場的風(fēng)險(xiǎn)分析中;史道濟(jì)等[71-72]應(yīng)用Copula理論研究滬深股市的相依性以及相依風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值VaR;何其祥等[73]研究股指期貨的投資組合風(fēng)險(xiǎn);劉志東[74]結(jié)合GARCH-EVT模型研究資產(chǎn)組合選擇模型以及模型的混合遺傳算法;劉曉星和邱桂華[75]基于Copula-EVT模型研究我國股票市場流動(dòng)性調(diào)整的VaR和ES風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo);詹原瑞等[76]應(yīng)用Copula函數(shù)族研究信用違約互換組合定價(jià)問題;吳恒煜等[77]研究我國國債利率期限結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)Gumbel Copula和混合Copula能較好地描述1年期和10年期國債利率的結(jié)構(gòu);童中文等[78]、李建平等[79]也對信用風(fēng)險(xiǎn)和違約風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性進(jìn)行了研究;葉五一等[80-81]應(yīng)用Copula函數(shù)研究風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值和美國次級(jí)債金融危機(jī)的傳染性;杜子平等[82]研究基于“藤”結(jié)構(gòu)的高維動(dòng)態(tài)Copula模型的構(gòu)建。 還有一些學(xué)者,如傅強(qiáng)、朱世武、陳守東、李秀敏、羅付巖、王玉剛、易文德、張明恒、蔡霞、胡心瀚等,也應(yīng)用Copula函數(shù)對金融市場的相關(guān)性作過一些探討[74,83-91]。
同時(shí), 近年來國內(nèi)若干課題組對Copula理論及其在金融領(lǐng)域的應(yīng)用方面也進(jìn)行了卓有成效的研究,如北京航空航天大學(xué)李平教授的“基于動(dòng)態(tài)Copula的多元信用衍生產(chǎn)品定價(jià)”和“離散時(shí)間不完全金融市場中基于Copula的多資產(chǎn)期權(quán)定價(jià)研究”; 江西財(cái)經(jīng)大學(xué)吳恒煜先生的“基于Copula的多重基于資產(chǎn)信用衍生品定價(jià)的蒙特卡羅模擬方法研究”; 天津科技大學(xué)杜子平先生的“動(dòng)態(tài)Copula模型的構(gòu)建及其在金融領(lǐng)域的應(yīng)用研究”和“時(shí)序非線性相依Copula分析建模及金融領(lǐng)域應(yīng)用研究”。 還有許多國內(nèi)學(xué)者也進(jìn)行了相關(guān)研究,在此不一一列舉。
截至目前, 運(yùn)用Copula理論探索金融時(shí)間序列的相依關(guān)系而進(jìn)行的風(fēng)險(xiǎn)管理還存在以下三個(gè)方面的問題:
一是模型相依關(guān)系的單一性問題。 現(xiàn)有的Copula函數(shù)模型都只考慮金融時(shí)間序列間的同期相依結(jié)構(gòu)或時(shí)間序列的短期相依結(jié)構(gòu)。 金融時(shí)間序列的相依關(guān)系主要有兩類:一類是金融時(shí)間序列之間的相依關(guān)系,即時(shí)間序列的同期相依關(guān)系;另一類是單個(gè)時(shí)間序列的短期相依關(guān)系。而已有的這些Copula相依模型都只是考慮了單方面的相依關(guān)系,而沒有把這兩類相依關(guān)系同時(shí)考慮進(jìn)去。
二是邊緣時(shí)間序列波動(dòng)性的擬合問題。 單個(gè)時(shí)間序列的波動(dòng)一般用ARCH類模型來描述,現(xiàn)有模型一般只考慮邊緣時(shí)間序列波動(dòng)的一階矩和二階矩的影響,而對金融時(shí)間序列的高階矩影響沒有考慮,也未進(jìn)行系統(tǒng)分析。
三是非線性相依結(jié)構(gòu)模型的描述問題。 雖然Copula理論作為研究隨機(jī)變量間非線性相依關(guān)系的一種更為廣泛和靈活的統(tǒng)計(jì)方法而受到關(guān)注,但建立一個(gè)充分描述非線性相依結(jié)構(gòu)模型仍然是困難的。