三、風險值之量化 (9/22)
一般而言,估算風險值的方法大致上可分為部份評價法與全方位評價法,部份評價法一般指變異數-共變異數法,包含歷史移動平均法、指數移動平均法(RiskMetricsTM)、GARCH預測法等,而全方位評價法一般包括歷史模擬法(Historical Simulation)與蒙地卡羅模擬法(Monte Carlo Simulation)等,其中以指數移動平均法及歷史模擬法在實務上較常見。
(一)變異數-共變異數法
目前最廣為金融機構使用的部份評價法求解方式為JP Morgan的 RiskMetrics,後來分割獨立為子公司,其假設投資組合獲利率為正常機率分佈且與風險因子變動為線性關係,因此投資組合的風險值可由風險因子的標準差及相關度計算得出(若是對於風險因子時間數列長短的設定有所不同,則會得到不同的標準差及相關度)。對滿足上述二項假設的簡單線性投資組合,如債券、現貨及遠期外匯、短債工具等,部份評價法可得到確認的數值,但對選擇權、結構債券及不動產抵押證券等具有gamma、convexity等資產組合,較易產生不準確的風險值。
而實際評估風險值的困難度,由易至難分別為貨幣市場存款、遠期外匯、債券、遠期利率協定、交換(swaps)、外匯選擇權、利率選擇權,而且即使業界使用同一模型計算風險值,對上述資產項目之風險值估算,彼此間仍會出現差異,主要在對演算法、計算日期、利率期限結構、假日設定存有差異。此外,變異數-共變異數法的特色在於估算過程簡單快速,僅需資產價格變動的變異數-共變異數矩陣資料,但不適用於非線性損益商品,或存在偏態(skewness)及峰度(Kurtosis)的損益分配之報酬。
1.歷史移動平均法
歷史移動平均法將投資組合之價格變動率視為常態分配,歷史移動平均法可用於具有常態分配且不同期資產價格變動彼此獨立之投資組合中,此法先計算出過去一段時間風險因子價格變動的標準差,再求出風險值:即假設價格變動△S符合常態分配,Σ為各個價格變動率間的共變異矩陣(N×N),μ為部位之期望價格變動率矩陣(N×1)(報酬矩陣),CF為各部位之現金流量矩陣(N×1),而σP=√(CF/ΣCF)為投資組合之標準差,Zα為信賴水準為α時之常態單尾臨界值,通常採95%信賴水準約為1.65倍標準差、Zα=1.65(或99%信賴水準約為2.33倍標準差、Zα=2.33),則風險值為:VaR=ZασP√t預期投資組合報酬則為 △P=CF/μ
2.指數移動平均法(RiskMetrics法)此法以常態分配為前題,採指數加權移動平均法計算風險值,而權數會隨時間不同而變動,距離計算時點愈近、資訊效果愈大、權數愈大,其變異數為:
σ2t+1=(1-λ) λt-s(XS-μ)2
其中 λ為衰退因子 σt為第t天的估計標準差XS為第s天的報酬率μ為平均報酬率一般衰退因子值λ多介於0.85至1之間,通常採用0.94。
事實上,RiskMetrics的變異-共變異數處理方式為下述3.中所介紹之GARCH類模型的一項特例,即為GARCH(1,1)模型中ht=a0+a1εt-12+bht-1,將a1設定為0.06,b則設定為0.94,此點亦顯現出RiskMetrics的主要問題,即前式中(a1+b)等於(0.06+ 0.94)~1,該係數趨近1的結果將導致此模型變為非定態時間序列模型(Non-Stationary),用於風險預測上的準確性欠佳,但因其方便且易於瞭解,仍受到廣泛的採用。
3.GARCH模型
在上述簡化的RiskMetrics模型中,除了假設樣本的分配為常態外,並且樣本變異數與其時間落後項之間互為獨立關係,但是事實並非如此,報酬變異性間經常存在著序列相關情況,並存在著的波動群聚現象,共變異數也不是等於零,故就此現象修正原先之時間序列模型,建立自我回歸條件異質變異數模型,該模型常用之殘差項共變異數的估計式為:
Rt=β0+β1 Rt-1+εt,其中ht=a0+a1εt-12+bht-1 或 σ2t=a0+a1εt-12+bσ2t-1 形式(h為ε條件變異數),也就是假設資產價格有大幅變動時,伴隨而來的也將會是較大的波動性,如此比較符合實際的市場變動情況,而在自我回歸條件變異情況中,也較易達到穩態並具有效率。對於一般投資組合的風險值估計,經常建議採用指數GARCH(p,q)模型,即:
Log(ht)=ω+ Log(ht-j)+
至於股票投資組合的風險值估計上,則較常用GJR(p,q)模型:
ht=ω+ ht-j+
目前已有部份金融機構開始嘗試採用GARCH模型進行較大規模的風險值計算工作,但是如何改善與外部或內部高層之溝通工作,則是另一項挑戰。
(二)歷史模擬法:
歷史模擬法採行簡單式的模擬,選擇實際市場價格變動的歷史資料,重新估算投資組合,建構組合價值改變的分佈情形後,可得條件下的風險值。歷史價格的模擬最主要關鍵為資產價格走勢期間長短的選擇,太短則無法掌握所有資產間的關係或事件,取樣時間太長則失去預測能力,部份投資銀行在實務上採用每週資料做為分析基礎(或5個營業日),取樣長度則較為分歧,1年、2年、5年皆有,視不同商品及測試結果好壞等情況而定,但華爾街券商較常用過去12個月的每日歷史資料做分析基礎(如採每週資料做分析,取樣長度常用5年左右,惟需留意市場價格走勢是否存有結構性轉變的問題)。
歷史模擬法優點為對於所有商品的風險值估算具精確度,可描繪出完整的損益分配情況,不需加諸統計分配假設,估算速度較蒙地卡羅模擬法快(模擬情境較少),缺點為需要較長的價格歷史資料,而且歷史資料可能無法模擬未來情境在信賴機率水平太高時的情況(例如,99﹪以上),估算精準度會較差,因此,一般會再配合壓力測試進行補強工作。
(三)蒙地卡羅模擬法
蒙地卡羅模擬法是假設離散價格的變動服從某種隨機過程的形態,利用電腦模擬,在目標時間範圍內,產生隨機價格的路徑,並依此建構資產報酬分配,進而推估風險值,如此不但涵蓋變數的所有可能狀況,也可以處理非常態模型,蒙地卡羅模擬法和歷史模擬法的基本概念類似,但不同之處在於蒙地卡羅模擬法的價格變動率是從所訂的隨機模型中隨意抽取出來,蒙地卡羅模擬法的操作程序主要包含三個步驟:創造一個市場因子變化的樣本,並依隨機過程模擬的資產價格路徑,再綜合模擬結果,建構資產報酬分配,並依此計算投資組合的風險值。蒙地卡羅模擬法優點在於可涵蓋非線性資產部位的價格風險,波動性風險,甚至可用來計算信用風險。亦可處理具時間變異性之變異數,以及在極端狀況下之非常態分配模擬等多種特殊情形。缺點則在於耗費較多的計算時間,而且必須給定適當的價格路徑模式,才可能模擬出應有的情境,故必須注意有關模型風險方面的問題。