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CHINABOND 2022 July
创刊10周年获奖佳作专辑
所有资产(■=g, i)的均值部分(μ■t)可通
过 ARMA(p,q) 即自回归滑动平均模型建模。计
量经济学家通常会在编写 ARMA 模型时引入滞后
算子L的多项式(例如 ϕ(L;p)=ϕ1L+…+ϕp Lp和
ψ(L;q)=ψ1L+…+ψp Lp):
μ■t=ϕ(L;p) μ■t+ψ(L;q) ξ■t (2)
类似地,假设模型的波动部分(σ2
■t)存
在阈值广义自回归条件异方差(ARCH),则
GARCH(m) 、ARCH(n) 和 TARCH(s) 的分多项式
α(L;m)、β(L;n)和γ(L;s) 可通过类似的方式定义。
σ2
■t=α0+α(L;m)σ2
■t+β(L;n) ξ2
■t+γ(L;s)ξ2
■t | ξ■t<0 (3)
上述等式(1)A、(1)B、(2)和(3)是
自 20 世纪 80 年代以来在金融文献中广泛应用的
时间序列模型。而这个简单模型的扩展有四个方
向:其一,如果关注点是 ϵ之间的尾部相关性,
可使用基于分位数的方法;其二,如果对均值依
赖更感兴趣,可以选择 MGARCH;其三,如果研
究相关性随时间的变化,TVP-VAR 是个很好的选
择;其四,如果希望在一定程度上观察所有特征,
则连接(Copula)函数方法是最佳选择。因此,
我们将采用 Copula 函数方法作为本文的基础。
在 Copula 函数中,ϵgt 和ϵit 之间的联合分布
可基于 Sklar 定理(1959)分两步算得。该定理
指出,一组联合分布(例如 ϵgt 和 ϵit)的随机变量
(CDF)F(·) 可以通过边际 CDF(Fg (ϵgt ) 和 Fi (ϵit ))
以及一个连接边际的 Copula 函数(C(·))来表示 :
F(ϵgt, ϵit )=C(Fg (ϵgt ), Fi (ϵit )) (4)
与线性相关系数相比,Copula 函数更完整地
展示了两个或多个随机变量之间的相关性。这使
Copula 函数常被用于通过 ϵ处理随机变量间的相
关性,这与通过 μ处理的 MGARCH、TVP-VAR
相反。换言之,分布相关是 Copula 函数的核心。
在 Copula 函数方法的第一步中,边际 CDF
(Fg(ϵgt)和Fi(ϵit))可以分开估计。这为实践增加
了灵活性——潜在边际分布可以有不同的分布、
不同的参数,直接用多元分布对资产相关性建模
时不存在限制。我们将 t分布用于边际,因为现
有的文献已很好地证明 Student’s t(学生氏)分
布(有一个厚尾)往往是最合适的边际分布。在
第二步,我们参考了由 Patton(2006)开发的经
典方法,边际 CDF 下限和上限的尾部相关性可表
述为:
τL=Pr(Fg (ϵgt ) ≤ x | Fi (ϵit)≤x)=
(5)
τU=Pr(Fg (ϵgt ) ≥ x | Fi (ϵit ) ≥ x)
= (6)
衡量尾部相关性的 τL和τU代表两种资产都处
于较低或较高联合尾部的概率,即发生金融危机、
新冠肺炎疫情这样的极端事件时的情况。Copula
函数包括多种分析不同尾部相关特征的模型。以
下几种是最受欢迎且最相关的:
一是 Gaussian/Normal Copula:不考虑边际
分布的尾部相关,故 τL和τU均为 0。相关性简单
地用 Pearson 相关系数 -1 ≤ ρ≤ 1 衡量。
二是 Student’s t Copula:考虑尾部相关且允
许存在厚尾。t分布的对称性意味着相等的上下尾
部相关 τL=τU,具体由相关系数 ρ和自由度 ν决定。
三是 Clayton Copula:用于分析下尾部相关
大于上尾部相关(τL >0、τU =0)的非对称分布。
Clayton Copula 只有一个参数 ϑ且大于等于 1,
ϑ=1 意味着变量之间相互独立。
四 是 Rotated Clayton Copula: 与 Clayton
Copula 相反,允许上尾部相关 τU >0、下尾部相
关τL=0。在实践中除此方法外还可以选择简单地
转换数据,即在 Clayton Copula 估计之前交换尾
部。
五是 SJC Copula:允许存在不对称的尾部相
关τL≠τU,并且可以直接估计这两个参数。
除 上 述 模 型 外,Gumbel Copula 也 很 受 欢