基于广义g-h 分布模型的CVaR 估计及其应用研究
2021-03-30丁芳宁夏师范学院
丁芳(宁夏师范学院)
■引言1
互联网的快速发展,虽然为我国金融领域发展开辟了新的道路,但是伴随着一定金融风险,如何准确测量风险成为当前重点研究内容[1]。目前,应用比较多的风险评估工具为VaR,由于此工具自身存在不足之处,需要进一步完善。通过查阅大量文献资料,CVaR 评估结构体系较VaR 有很大改善,扩大了资产损失估算范围,可以更为准确地反映金融风险[2]。本文选取广义g-h 分布模型作为研究工具,尝试探究CVaR 估计方法。
■广义g-h 分布模型
(一)g-h 分布定义
Maritine 等研究学者在学者Tukey 提出的g-h 分布定义基础上,探究g-h 分布特性,重新对g-h 分布进行了定义,从而更加精准地描述不对称现象。假设存在随机变量z~N( )1,0 ,那么可以得到随机变量的求解公式:
公式(1)中,X 服从g-h 分布,参数g 和参数h 均为常数,参数A 和参数B 均大于0。B 代表尺度,A 代表X 所处位置数据,g 代表分布模型的偏斜尺度,通过分析此数值变化规律,可知当前评估对象是否存在不对称特性,参数h 代表模型尾部变化特点,以正态分布尾部伸缩特点为准,描述尾部方向和大小。
(二)g-h 分布参数估计方法
目前,关于参数g 和参数h 的估计方法主要包括分位数估计法、极大似然估计法、矩估计法。其中,后两种方法计算量较大,评估体系比较复杂。相比之下,分位数估计法结构简单,计算量相对小一些,并且参数估计结果精准性较高,所以该方法得到了广泛应用。
假设X 的p 分位数用xp表示,其中,,假设Z 的p分位数用xp表示,其中,p 取值(0,0.5),两个分位数存在以下关系:
通过建立公式(2)和公式(3)之间的关联关系,可以得到不同样本条件下的分位数关系式:
公式(4)中,替换样本分位数,便可以计算各项参数估计值。该公式中替换样本分别为1-p 和p,求取参数估计值为g。
依据公式(4)函数分布特点可知,当p 取值发生变化时,参数g 随之发生改变。为了准确估算数值g,本研究利用z 函数描述参数h 和参数g,并且要求描述函数均为偶函数。令参数g为),参数h 为,经过计算分析得到关于g-h 分布的函数,即关于参数A 的估计公式:
公式(6)可以利用中位数计算方法,求取估计数值A,而后将估算结果代入前几个公式中,可以求取和经过整理,可以估算出参数h 和参数B:
■基于广义g-h 分布模型的CVaR 估计
通过整理大量文献资料可知,采用VaR 估算金融风险,评估结果精准度偏低。之所以会出现此类情况,是因为该估算方法设定的风险范围较小,尤其是上限风险值过小,导致高风险评估未能融入其中。为了扩大VaR 估算条件均值范围,在此算法基础上扩大风险取值范围,提出CVaR 算法。该算法可以描述超额损失情况,上限值取值范围较大,可以用来分析超过VaR 算法值域以外的风险评估问题。为了更加准确地评估金融风险,本研究选取VaR 算法作为对照组,以CVaR 算法作为实验组,对比分析两种算法在金融风险估算中的性能。
(一)VaR 估计
关于VaR 算法的估计方法,首先需要设定置信度数值α。再次,采用g-h 分布函数,分别求取参数h、参数g、参数B、参数A。最后,利用蒙特罗方法求取VaR 估计结果。在此过程中,需要注意4 个参数计算是否准确,需要反复检验,否则VaR 估计结果将出现错误,影响算法可靠性判断结论。
(二)基于Monte-Carlo 模拟架构的CVaR 估计
关于CVaR 的估算,是在VaR 算法基础上增加了Monte-Carlo模拟处理,扩大了阈值范围,即添加了超出VaR 阈值部分。在应用模拟处理方法之前,设定置信度数值α。按照以下步骤完成CVaR 估算。
第二步:利用g-h 分布函数,统计金融投资项目的资产回报,分别求取n 取值不同情况下的资产回报值,计算结果记为
第三步:按照置信水平α取值情况,计算该分位数对应的资产回报数值,从而得到CVaR 估算结果。
■CVaR 估计方法在某证券市场综合指数评估中的应用
为了判断CVaR 估计方法是否可以提高VaR 估计方法精准度,本研究以某证券市场综合指数评估为例,利用两种方法分别估算,通过对比估算结果,做出准确判断。其中,综合指数为虚拟股票价格,利用Wind 咨询捕获相关数据,取2015.1.2 至2019.12.31相关数据作为样本数据,统计投资回报估算值。
(一)金融资产回报统计特征
关于投资回报估算结果用tR表示,计算公式如下:
公式(8)中,tP代表时刻为t 情况下的深证综指收盘价。通常情况下,金融资产回报存在不对称现象和尖峰厚尾性。当偏度计算结果大于0 时,认为收益率不对称。如果是峰度大于0,则表明当前回报分布尖峰厚尾现象较为凸出。分别利用CVaR 算法与VaR 算法,统计金融资产回报情况,结果如表1 所示。
表1 不同估算方法在金融资产回报中的应用计算结果
表1中统计结果显示,与VaR算法相比,CVaR算法标准差偏小,均值更加接近0,偏度和峰度更大。由此看来,CVaR 算法应用下,得到的偏度估算结果,能够更加显著的展示金融资产回报尖峰厚尾特点。与此同时,该算法估算下偏度展现出的收益率不对称特性更为显著。因此,在金融资产回报统计方面,CVaR算法优势更大。
(二)广义g-h 分布下的参数估计结果
为了对比CVaR 算法与VaR 算法在不同置信度条件下的金融风险估算值,本研究利用广义g-h 分布函数计算相关参数,将某证券市场样本数据代入函数中,求取各项参数数值,结果如下:
参数A 计算结果:-0.02188%;
参数B 计算结果:1.11869%;
参数h 计算结果:
参数g 计算结果:
(三)不同置信度条件下的CVaR 与VaR 计算结果
本次应用研究,设定3 种置信度条件,分别估算这3 种条件下的CVaR 算法与VaR 算法的金融风险数值,结果如表2 所示。
表2 不同置信度条件下CVaR算法与VaR算法的金融风险估算结果
表2 中统计结果显示,随着置信度的增加,金融风险估算数值随之增加,与VaR 算法相比,CVaR 算法数值更大一些。当置信度为95%时,VaR 算法估算的金融风险为0.0275,CVaR 算法估算的金融风险为0.8345;当置信度为99%时,VaR 算法估算的金融风险为0.0539,CVaR 算法估算的金融风险为0.8963;当置信度为99.5%时,VaR 算法估算的金融风险为0.0646,CVaR 算法估算的金融风险为0.9248。3 种置信度条件下,两种算法在95%置信度条件下的金融风险评估差值最大,CVaR 算法的优势更大,该算法可以捕获超过VaR 算法阈值范围情况下的金融风险,更适合应用于金融风险度量。
■总结
本文在VaR 算法基础上,提出了CVaR 算法,利用广义g-h分布模型求取两个算法涉及到的相关参数数据,为算法应用提供数据支撑。其中,CVaR 算法是在VaR 算法值域基础上进行了扩充,增加了超过VaR 算法值域的部分数据。实践应用结果表明,CVaR算法的金融资产回报估算结果更为显著,并且在不同置信度条件下都可以得到更为精准的金融风险评估结果。