金融におけるCopulaとTail Dependence
Copulaが周辺分布と依存性を分離する仕組み、相関が共同極値を捉えない理由、分布族ごとのTail Dependence、リスク集約の検証を解説します
Mark編集 · 一次情報は記事末尾に掲載
要点
Copulaは周辺分布を結合分布へつなぎ、その依存構造を分離します。Tail Dependenceは閾値を裾の外側へ動かしても極端な結果が共に起きる可能性が残るかを測ります。そのため通常の相関だけを合わせると、ポートフォリオリスクを支配する同時損失を見落とすことがあります
結合リスクには二つの要素があります
各資産の周辺分布は単独の結果を表し、依存構造はその確率順位が共に現れる方法を決めます
個別損失分布と線形相関が同じ二つのポートフォリオでも、同時暴落確率は大きく異なり得ます
Copulaは分離を明示しますが、片方の誤りを隠さないよう周辺分布とCopulaを十分に一体で推定します
Sklarの定理が接続を与えます
周辺分布F_1,…,F_dを持つ結合分布FはF(x_1,…,x_d)=C(F_1(x_1),…,F_d(x_d))と書けます
周辺分布が連続ならCopula Cは一意で、変数の厳密な増加変換でも変わりません
この不変性は順位依存を自然にしますが、依存性が時不変または少ないデータで完全識別できるとは限りません
相関は結合裾を指定しません
Pearson相関は分布全体の線形な共変動を要約し、周辺尺度と外れ値に敏感です
連続周辺でCopulaに基づくKendall tauやSpearman rhoも依存を平均し、遠い角だけを表しません
したがって通常の共変動をよく合わせながら、同時の大損失確率を過度に低くするモデルもあります
Tail Dependenceは分布の角に集中します
上側裾依存はλ_U=lim_{q→1}P(V>q|U>q)、下側はλ_L=lim_{q→0}P(V≤q|U≤q)です
損失変数では符号慣例で注目する角が変わり、株式リターンの暴落は通常下側、正の損失額は上側の裾にあります
係数ゼロは漸近的な裾独立を意味し、有限の高い閾値すべてで独立という意味ではありません
Copula族は異なる危機形状を仮定します
非退化Gaussian Copulaは正の相関でも漸近裾依存がゼロですが、有限自由度のt Copulaは対称な正の裾依存を持ちます
Claytonは下側、Gumbelは上側の裾依存を強調し、変数の回転や変換で表す金融上の角が変わります
慣れているだけで分布族を選ぶと、対称性、集中度、条件付き極値を含む危機の形状も暗黙に選びます
推定には周辺分布と局面を含めます
必要に応じ時系列動学とボラティリティを除き、較正した残差を確率順位へ変換して一様性を確認します
Copulaパラメータを不確実性と共に推定し、裾加重診断、保留標本尤度、条件付き超過図で族を比較します
短い標本は同時極値が少なく、長い履歴の一括利用は異なる局面を混ぜて偽の精密さを生みます
リスク集約にはモデルの多様性が必要です
複数の妥当な周辺分布、Copula、時変仕様でVaR、Expected Shortfall、ストレス損失、分散効果を再計算します
各資産の個別検証や相関行列の一致だけでなく、同時超過と条件付き失敗をバックテストします
実際の資本判断は数学的極限より手前で行うため、漸近係数と共に有限閾値での依存性を報告します
よくある質問
金融におけるCopulaとは何ですか?
資産間の依存構造を表しながら、個別資産分布を多変量分布へ結合する関数です
Tail Dependenceとは何ですか?
選んだ同じ裾で一変数が極端なとき、別の変数も極端になる極限条件付き確率です
ポートフォリオリスクに相関だけでは不十分なのはなぜですか?
同じ相関を持つ依存構造でも、同時の極端損失に非常に異なる確率を与え得るからです
Gaussian Copulaには暴落依存がないのですか?
相関が一未満なら漸近裾依存はゼロですが、有限閾値では依然として大きな依存を示すことがあります
出典
この考え方を自分のオプションに当てはめる
契約と目標を選ぶと、価格・時間・ボラティリティの前提を一つの分析で確認できます
自分のオプションを分析する(英語)