Или выше темп роста предложения денег снижает процентные ставки? Прогнозирование процентных ставок.

Автореферат диссертации по теме "Прогнозирование процентных ставок на основе теории детерминированного хаоса как метод управления процентным риском в коммерческих банках"

Галкин Дмитрий Евгеньевич

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПРОЦЕНТНЫХ СТАВОК НА ОСНОВЕ

ТЕОРИИ ДЕТЕРМИНИРОВАННОГО ХАОСА КАК МЕТОД УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕНТНЫМ РИСКОМ В КОММЕРЧЕСКИХ

Специальность 08.00.13 - математические и инструментальные методы экономики

Работа выполнена на кафедре прикладной математики ФГБОУ ВПО «Пермский национальный исследовательский политехнический университет» (ПНИПУ)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Первадчук Владимир Павлович

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

Румянцев Александр Николаевич

кандидат экономических наук, доцент

Ивлиев Сергей Владимирович

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет», г. Ижевск

Защита состоится «29» марта 2012 года в 14 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.189.07 при ФГБОУ ВПО «Пермский государственный национальный исследовательский университет» по адресу: 614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15, 1 корпус, зал заседаний Ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного национального исследовательского университета. Автореферат размещен на официальном сайте ВАК Министерства образования и науки РФ: http://vak.ed.gov.ru/ и на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета www.psu.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор экономических наук, доцент

Т.В. Миролюбова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Упомянутые выше обстоятельства обуславливают актуальность исследования.

Одним из динамично развивающихся направлений в исследовании экономических объектов и систем является использование математических методов. Среди них отдельно следует отметить подходы, позволяющие широко использовать в исследовании концепции синергетики, детерминированного хаоса, фрактальной геометрии. Разработкой и развитием таких методов занимались следующие ученые: Takens F., Sornette D., Peters E., Bachelier L., Mandelbrot В., Gilmore R., Kantz H., Grassberger P., Procaccia I., Fama E., Lorenz E., Ruelle D., Casdagli M., Cao L., Haken H., Lefranc M. В российской науке значительный вклад в развитие этого направления внесли Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г., Безручко Б.П., Лоскутов А.Ю., Шумский С.А., Куперин Ю.А.

1.1. Разработка и развитие математического аппарата анализа экономических систем: математической экономики, эконометрики, прикладной статистики, теории игр, оптимизации, теории принятия решений, дискретной математики и других методов, используемых в экономико-математическом моделировании.

2,3. Разработка систем поддержки принятия решений для рационализации организационных структур и оптимизации управления экономикой на всех уровнях.

Теоретической и методологической основой являются научные труды отечественных и зарубежных ученых в области оценки и управления процентным риском в банках, теории детерминированного хаоса, нелинейной динамики, математических методов и моделей финансовых рынков, фрактальной геометрии, синергетики, опубликованные в российской и зарубежной печати, а также в сети Интернет.

Практические расчеты в рамках настоящего исследования производились с использованием таких прикладных программных средств как MS Excel, MathWorks Matlab, Fractan, Tisean.

2. Модифицированная математическая модель для прогнозирования процентных ставок на основе одномерного временного ряда, учитывающая детерминированность исследуемых

систем, а также разработанный подход для определения области применимости данной модели.

Теоретическая значимость результатов. Сформулированные в диссертационном исследовании положения и выводы развивают теоретико-методологическую базу анализа и прогнозирования рынка процентных ставок, а также методов управления процентным риском.

Практическая значимость результатов. Разработанный методологический подход предоставляет коммерческим банкам корректный инструмент, позволяющий в задаче управления процентным риском перейти от гипотетического сценарного моделирования к сценарному моделированию, основанному на более вероятных прогнозных данных.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-технической конференции студентов и молодых ученых ПГТУ (г. Пермь, 2007 г.), на XV Международной научно-технической конференции «Информационно-вычислительные технологии и их приложения (г.Пенза, 2011 г.), на XII Международной научно-технической конференции «Кибернетика и высокие технологии XXI века (г.Воронеж, 2011 г.), на семинаре Лаборатории конструктивных методов исследования динамических моделей ПГНИУ (г. Пермь, 2011 г.).

Также материалы, методы и результаты диссертации используются на кафедре Прикладной математики Пермского национального исследовательского политехнического университета при чтении курса «Математический анализ динамических моделей в экономике» по направлению подготовки 010500.68 «Прикладная

математика и информатика» в рамках магистерской программы «Математические методы в управлении экономическими процессами» и при чтении курса «Математический анализ динамических процессов в экономике» по направлению подготовки 080100.68 - «Экономика» в рамках магистерской программы «Математические методы анализа экономики».

Объем и структура диссертационной работы. Работа изложена на 147 страницах машинописного текста. Основные результаты исследования проиллюстрированы в 26 таблицах и на 77 рисунках. Список использованной литературы составляет 108 наименований.

Структура диссертации обусловлена целью, задачами и логикой исследования. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.

Во введении обосновывается актуальность темы, производится постановка цели и задач научного исследования, освещаются наиболее существенные достижения в области исследования, и приводится новизна полученных результатов.

В первой главе «Применение математических методов в исследовании финансовых временных рядов» рассматриваются существующие методы и подходы к прогнозированию финансовых временных рядов, дается оценка их эффективности, определяются предпосылки для использования нелинейных методов к моделированию финансовых временных рядов.

Во второй главе «Выбор и обоснование методов исследования нелинейных динамических систем на основе временных рядов» определяются основные подходы к изучению динамических систем с помощью теории детерминированного хаоса, производится критическая оценка и выявляются наиболее оптимальные и корректные инструменты для исследования систем на основе временных рядов.

В третьей главе «Оценка и исследование процентного риска в банковской деятельности» изучается роль процентного риска для коммерческих банков. Исследуется классификация процентного риска и основных факторов, порождающих процентный риск, с целью

выявить характер связи между рынком процентных ставок и процентным риском.

В четвертой главе «Разработка метода управления процентным риском на основе прогнозирования процентных ставок» производится исследование рынка процентных ставок на предмет нелинейности и детерминированности. Осуществляется адаптация модели прогнозирования на основе одномерного временного ряда к рынку процентных ставок; разрабатываются модели прогнозирования на основе многомерного временного ряда. На базе полученных моделей создается методика управления процентным риском в коммерческом банке.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Установленная с помощью статистических методов нелинейность и детерминированность рынка процентных ставок LIBOR и EURIBOR.

Данное положение основано на исследовании процентных ставок LIBOR на срок 3 месяца и EURIBOR на срок 1, 3 и 6 месяцев, которые являются наиболее популярными справочными плавающими ставками и к которым привязывается ценообразование по кредитам с плавающей ставкой в долларах США и евро, Данные ставки отражают стоимость денежных средств на рынке межбанковского кредитования для первоклассных заемщиков с кредитным рейтингом АА и выше на соответствующий срок и в определенной валюте.

В диссертации была установлена качественная связь между рынком процентных ставок и уровнем процентного риска для коммерческих банков. В результате этого процентные ставки LIBOR и EURIBOR, как наиболее популярные при ценообразовании ставки на мировых финансовых рынках, были исследованы на предмет нелинейности и детерминированности.

Предварительно для получения квазистационарности исследуемые временные ряды были трансформированы на основе преобразования

У, = log(x,) - bg(x,_!) = log(-) ,t = 2ji (1)

Для исследования признаков нелинейности систем использовался BDS тест, предложенный Броком, Дехертом и Шенкманом, идея которого заключается в расчете статистики, основанной на разнице корреляционных интегралов (2) для размерностей вложения т и 1.

Сд,(/,Г)= 2 Y/,(*,",*?,/) (2)

"NV N ~Ч l

ГДе Х^ = (X,XI+1,...,X,+N_1) И Xs = (^i^+lvi^j+.V-l) представляют собой исторические данные, TN = 71 - jV +1, а

f 1, при Lf -х^ II

О, при be, - xs > /

Полученная статистика (3) должна иметь нормальное распределение N(0,1), если исследуемый процесс является белым шумом.

В случае если значение статистики для различных значений / превышает критическое значение, то отвергается гипотеза о том, что процесс представляет собой белый шум.

BDS статистики были рассчитаны для каждого исследуемого процесса для различных значений I и размерностей вложения т. Полученные результаты позволили отвергнуть нулевую гипотезу для каждого процесса, т.е. отсчеты не являются независимыми и равномерно распределенными. Кроме этого, BDS статистики были рассчитаны для остатков авторегрессионной модели AR(1), по результатам чего нулевая гипотеза для каждого процесса была также отвергнута, что в свою очередь позволило сделать вывод о нелинейности исследуемых процессов.

Другим этапом в исследовании систем на предмет детерминированности был расчет показателя Херста для исследуемых систем с целью выявить насколько исследуемые объекты имеют долгосрочную память. Оценка производилась на основе расчета нормированного размаха временного ряда:

где R = тах(х") - шіп(дг") - размах временного ряда, N - число наблюдений, Я - показатель Херста, S - среднеквадратическое отклонение ряда х".

На основе лог-лог графика зависимости нормированного размаха R/S от числа наблюдений N значение показателя Херста определяется как угол наклона аппроксимирующей прямой. Для исследуемых систем результаты расчета приведены в табл. 1 (3mLIBOR - ставки LIBOR на срок 3 месяца, lmEURIBOR - ставки EURIBOR на срок 1 месяц, 3mEURIBOR - ставки EURIBOR на срок 3 месяца, 6mEURIBOR - ставки EURIBOR на срок 6 месяцев):

Таблица 1

Значение показателей Херста для исследуемых систем_

Система 3mLIBOR lmEURIBOR 3mEURIBOR 6mEURIBOR

Я 0.7007 0.7493 0.7863 0.7791

Полученные результаты (Н > 0.5) свидетельствуют о том, что исследуемые системы являются персистентными, т.е. имеют долгосрочную память и стремятся к сохранению тренда. На основе этого, а также результатов BDS теста для этих систем, можно сделать вывод о детерминированности исследуемых процессов.

При исследовании временного ряда процентных ставок, его можно рассматривать как реализацию более сложного процесса большей размерности. При этом можно осуществить реконструкцию аттрактора и, тем самым, исследовать сам порождающий временной ряд процесс.

Реконструкция аттрактора осуществляется с помощью метода задержки координат:

*(/) = (s(t),s(t + г),..-At + (т- 1Ю) (5)

где т - размерность вложения, причем т > 2d +1, d - размерность Минковского.

Проекция реконструированного аттрактора системы 3mLIBOR в пространство R2 представлена на рис. 1, где диагональные структуры являются подтверждением детерминированности системы.

0.04 -0.03 -О 02 -0.01 0 0.01 0.02 О.ОЭ 0.04

Рис. 1. Реконструированный аттрактор 3mLIBOR

Рассмотрим дискретную динамическую детерминированную систему, динамика которой определяется как

= /(*,) (6) Пусть s(t) = h(x,) - временной ряд, который является реализацией динамической системы (6); применительно к объектам изучения временной ряд представляет собой трансформированный ряд значений процентных ставок. Можно отметить, что значение временного ряда, порожденного детерминированной системой, в определенный момент времени можно представить как

Данное представление справедливо для любой точки временного ряда s(t) в любой период времени, при этом единственным отличием будет количество воздействий системы / на начальное условие. Т.е. рассмотрев т подряд идущих значений временного ряда, можно их выразить как

2) = /,(/(*,+1) = h(J(Mx,m = F2 (х,)

В результате можно все т значений временного ряда выразить

через значение х, с помощью набора функций F1.....Fm. Произведя

замену переменных zt+x ={s{t + l),i(i + 2),...,j(i + m)) и введя вектор-функцию Л, которая зависит от / и от/ (8) можно переписать как

В соответствии с теоремой Такенса, если Л: Md -> Rm

диффеоморфно, то можно осуществить вложение Md в Rm без самопересечений. Т.к. Л имеет гладкую обратную функцию, равенство (9) можно записать в виде

X,=h~\z„x) (10)

Подставив (10) в s(t + m +1) = Fm+l(х,), получим, что s(t + т +1) = Fm+l(A~\zl+l) = ^(Л"1 (s(t + l),s(r + 2),..., s(t + и)))

= ®(j(/ +1), s(t + 2),..., sit + m)) (11)

Таким образом, следующее значение временного ряда определяется через т его предыдущих значений, где т имеет топологический смысл размерности вложения.

Ввиду того, что функция Ф не задана аналитически, ее аппроксимация производилась с помощью трехслойной нейронной сети, где количество нейронов на входном слое равно т, а на выходном слое - 1.

Для увеличения эффективности данной модели максимальный показатель Ляпунова Л, обуславливающий прогнозируемость системы, и показатель Херста Я, обуславливающий детерминированность системы, были рассмотрены как функции от времени. Для этого было использовано окно iv, длина которого выбиралась индивидуально для каждого исследуемого временного ряда, и с движением окна производилось вычисление указанных характеристик. На основании этого для применения модели была выделена область, где Л > 0 и Я > 0.5.

На рис. 2 представлен временной ряд процентной ставки 3mLIBOR совместно с максимальным показателем Ляпунова и показателем Херста как функции от времени, на основании чего была определена область применимости модели.

Итеративный прогноз следующего значения строился на основе предыдущих исторических данных.

Оригинальный временной рад

2000 3000 4000 5000

Динамика максимального показателя Ляпунова

2000 3000 4000 5000

Динамика показателя Херста

О 1000 2000 3000 4000 5000

Рис.2. Идентификация области применимости модели для ЗтЫВСЖ

Результаты прогнозирования следующего значения временного рада ЗтЫВСЖ представлены на рис. 3. Данный подход к прогнозированию на 25% времени был более эффективным чем метод, использующий в качестве прогнозного значения текущее значение (наиболее оптимальный метод прогнозирования для случайного блуждания).

Рис. 3. Оригинальный (сплошная линия) и прогнозный (пунктирная линия) временной ряд ЗтЫВСЖ

3. Математическая модель для прогнозирования процентных ставок на основе многомерного временного ряда, учитывающая детерминированность исследуемых систем и позволяющая использовать при построении прогноза динамику нескольких систем.

При наличии информации о процентных ставках в одной валюте на различные сроки можно рассмотреть данные временные ряды как реализации одного процесса, т.е. как проекции одного процесса на три оси координат. Однако в данном случае сложность заключается в корректном восстановлении аттрактора: каждый временной ряд обладает различными метрическими характеристиками. Для преодоления этой проблемы предусмотрено создание расширенного пространства вложения:

{ */!>■*/>-!-, >хп-2-т1 >->хп-(т,-1)-т, >

гп ~ Уп>Ул-тг>Ул-2т 7и-(т2_1)Г2> (12)

гп"2п-т1 >2и-2-г, " >2„_(И)-1).г, }

где г, - параметр задержки координат, определенный для /-той системы; т, - размерность вложения /"-той системы; хт у„, г„ - отчеты соответствующих временных рядов.

При рассмотрении аттрактора, вложенного в пространство размерности £) = тх + т2 + ш3, теорема Такенса будет также справедлива, т. к. соблюдение требований к минимальной размерности вложения будет заранее соблюдено «подвложениями», размерность которых изначально обеспечивала выполнение теоремы Такенса. В таком виде искусственно увеличенная размерность вложения за счет других временных рядов позволит учесть дополнительную информацию о системе, в т.ч. о временной структуре процентных ставок.

В этой математической модели для прогноза использована непараметрическая модель в форме ядерного сглаживания координат следующих точек для ¿-ближайших соседей точки траектории в восстановленном фазовом пространстве. Тогда прогнозная точка траектории будет иметь вид:

*/+!= Т,(Уы-Ук + 2>к^,Ук) (13)

где N„{2,) - количество соседей для точки г, а и"¿(г,у*) -весовые коэффициенты.

Согласно формуле Надарая-Ватсона веса ^к(г„ук) можно определить как

где функция ядра Кк {х) = -К(-) = - е

Вообще говоря, вид ядра в (13), а также ширина окна ядерной функции определяется экспериментальным путем. В данном случае ядерная функция - функция Гаусса, а ширина окна А = 0.5.

Согласно Кантцу X. и Шрайбергу Т., такой подход к моделированию хаотических временных рядов является достаточно устойчивым к зашумленным данным и эффективным для экспериментальных систем.

Кроме этого, данная модель является представителем класса смешанных моделей, т.е. определенным образом объединяет в себе черты локальных и глобальных моделей, что находит отражение в ее особенностях: с одной стороны она учитывает глобальное поведение и направленность системы, с другой - удачно моделирует локальную динамику.

На рис. 4 представлен долгосрочный прогноз процентной ставки 1тЕиШВ(Ж значений с 1703 по 1751 как результат применения данной математической модели к набору процентных ставок Е1Ж1ВСЖ на срок 1, 3 и 6 месяцев. В качестве исходных для прогноза данных выступали предыдущие значения.

Рис. 4. Оригинальный (сплошная линия) и прогнозный (пунктирная линия) временной ряд ІшЕШИВОЯ

Предложенная математическая модель прогнозирования осуществляет корректное прогнозирование с горизонтом прогноза не

более 15 значений, при этом прогнозирование может осуществляться для любой компоненты набора процентных ставок. Данный подход к прогнозированию временных рядов был сопоставлен с другими популярными методами прогнозирования: с моделями АММА, АИМА-вАЯСН и радиально-базисной нейронной сетью. На рис. 5 изображены результаты прогнозирования с использованием указанных моделей для определенного участка процентной ставки 1тЕиГШЮ11.

0.52 0.51 0.50 0.49 0.48 0.47

Оригинальный ряд

*" * "Модель на основе ТДХ

АММА-ОАЯСН

ВЛР-Сеть

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12 13 14 15

Рис. 5.1тЕ1ЛШ(Жи его прогнозные значения на основе различных моделей

В табл. 2 представлены результаты численного сравнения эффективности прогнозирования на основе нормированного среднеквадратического отклонения (НСКО)

где д2 - дисперсия тестового множества и средней абсолютной погрешности (Д х):

Таблица 2

Модель на основе ТДХ! АШМА-АИМА 1 САИСН ЯВР-сеть

НСКО 0.375 1.262 і 0.808 0.699

А, 0.006 0.021 і 0.013 0.011

Из представленного набора моделей и приведенной сводной таблицы эффективности результатов прогнозирования можно сделать вывод о том, что предлагаемая модель на основе теории детерминированного хаоса (ТДХ) является наиболее эффективной.

4. Методика управления процентным риском в коммерческих банках, в основе которой лежит математическая модель прогнозирования процентных ставок на базе методов теории детерминированного хаоса, позволяющая производить сценарное моделирование с помощью прогностических данных.

На основе предложенных математических моделей была разработана методика для управления процентным риском в коммерческом банке (рис. 6).

Рис. 6. Методика управления процентным риском

Так, первый этап заключается в анализе текущей позиции, подверженной процентному риску, с помощью гэп-анализа и оценки чувствительности доходности к изменению процентных ставок в разрезе интервалов репрайсинга. Благодаря этому происходит выявление процентных ставок, в наибольшей степени определяющих изменение доходности. На основе выбранного набора процентных ставок производится реконструкция аттрактора и расчет инвариант, затем осуществляется прогнозирование. Результаты прогноза интерпретируется в ключе принятия риска или его снижения. При снижении риска в зависимости от прогнозируемой динамики и текущей рисковой позиции предпринимаются действия: в случае прогнозирования повышательной динамики на рынке процентных

ставок при положительной рисковой позиции по ним или понижательной динамики при отрицательной рисковой позиции увеличиваются чувствительные к процентному риску активы, что осуществляется за счет следующих действий:

Приобретение ценных бумаг с плавающей ставкой; -конвертация ставок по кредитам с фиксированных в плавающие;

Замена фондирования по кредитам с плавающей процентной ставкой на фондирование с фиксированной процентной ставкой; В противном случае увеличиваются чувствительные к процентному риску пассивы.

1. Критически оценен существующий набор инструментов теории детерминированного хаоса для исследования систем на основе временных рядов и на основе этого, а также сравнительного подхода, определены наиболее эффективные методы для реконструкции аттрактора, расчета корреляционной размерности и характеристических показателей Ляпунова.

2. Выявлена качественная связь между процентным риском и рынком процентных ставок, причем последний объект был определен как один из главных причинных факторов возникновения процентного риска в коммерческих банках.

3. Установлена нелинейность и детерминированность процентных ставок LIBOR на срок 3 месяца и EURIBOR на срок 1, 3 и б месяцев. Произведена реконструкция динамических систем на основе временных рядов, осуществлена оценка метрических и динамических инвариант, результаты чего еще раз подтвердили гипотезу о детерминированности исследуемых систем.

4. К рынку процентных ставок адаптирована математическая модель прогнозирования на основе одномерного временного ряда; разработаны критерии ее применимости на основе определения области детерминированности и прогнозируемости.

5. Для рынка процентных ставок разработана новая математическая модель прогнозирования на основе многомерного временного ряда процентных ставок с использованием расширенного пространства вложения и ядерного сглаживания соседних точек траекторий, эффективность которой превышает эффективность классических подходов к прогнозированию финансовых рынков.

6. Создана методика для управления процентным риском в коммерческих банках на основе разработанной модели прогнозирования рынка процентных ставок.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Первадчук В.П., Галкин Д.Е. Применение методов теории детерминированного хаоса для прогноза динамики ставки межбанковского кредитования LIBOR // Вестник Ижевск, гос. техн. ун-та. -№2 (46). - Ижевск, 2010. - с.45-49.

2. Галкин Д.Е. Прогнозирование многомерных финансовых временных рядов на основе методов теории детерминированного хаоса // Вестник Инжэкона. - 2011. - №3(46). - Сер. Экономика. - СПб., 2011.-359-363 с.

В других изданиях:

3. Галкин Д.Е., Первадчук В.П. Фрактальный анализ динамики курсов валют // Тезисы докладов научно-технической конференции студентов и молодых ученых Пермск. гос. техн. ун-та. - сер. Прикладная математика и механика, 2007. - с. 26-27.

4. Первадчук В.П., Галкин Д.Е. Обоснование применения методов теории детерминированного хаоса для прогноза экономических систем // Вестник Перм. гос. техн. ун-та. - сер. Математика и прикладная математика. - Пермь, 2008. - с. 15-24.

5. Первадчук В.П., Галкин Д.Е. Применение фракталов в исследовании финансовых временных рядов // Вестник Перм. гос. техн. ун-та. - №14. - сер. Математика и прикладная математика. -Пермь,2008.-с. 8-15.

6. Первадчук В.П., Галкин Д.Е. Моделирование экономических систем с использованием методов теории детерминированного хаоса // Кибернетика и высокие технологии XXI века: сборник докладов XII международной научно-технической конференции. - Том 1. - Воронеж, 2011. - с. 277-282.

7. Галкин Д.Е. Особенности восстановления фазового аттрактора для прогнозирования экономических систем // Информационно-вычислительные технологии и их приложения: сборник статей XV Международной научно-технической конференции. - Пенза: РИО ПГСХА, 2011. - с.27-31

8. Первадчук В.П., Галкин Д.Е. Роль ставки межбанковского кредитования LIBOR в мировой экономике // Вестник Перм. гос. техн. ун-та. - сер. Социально-экономические науки. - Пермь, 2011. - с. 101105.

Подписано в печать 20.02.2012. Формат 60x84/16 Усл. печ. л. 1,45. Тираж 100 экз. Заказ 5О. Типография ПГНИУ. 614990. Пермь, ул. Букирева, 15

Диссертация: текстпо экономике, кандидата экономических наук, Галкин, Дмитрий Евгеньевич, Пермь

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

На правах рукописи

Галкин Дмитрий Евгеньевич

Прогнозирование процентных ставок на основе теории детерминированного хаоса как метод управления процентным риском в коммерческих банках

Специальность 08.00.13 - Математические и инструментальные методы

экономики

Диссертация на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Научный руководитель д.т.н., профессор В.П. Первадчук

Пермь, 2011

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................4

ГЛАВА 1. ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В ИССЛЕДОВАНИИ ФИНАНСОВЫХ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ............................12

1.1. Анализ и прогнозирование временных рядов. Развитие научной мысли 12

1.1.1. Линейные модели..................................................................................14

1.1.2. Нелинейные модели..............................................................................18

1.2. Развитие методов анализа финансовых временных рядов на основе

теории детерминированного хаоса......................................................................25

1.2.1. Локальные модели................................................................................25

1.2.2. Глобальные методы..............................................................................26

1.2.3. Смешанные методы..............................................................................28

1.2.4. Топологический подход.......................................................................30

1.3. Краткие выводы............................................................................................34

ГЛАВА 2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ........................................................................................................................35

2.1. Концепция сложных систем и теория детерминированного хаоса..........35

2.2. Реконструкция аттрактора на основе временного ряда.............................40

2.3. Расчет корреляционной размерности динамической системы.................48

2.4. Характеристические показатели Ляпунова и энтропия как мера

предсказуемости....................................................................................................53

2.5. Краткие выводы............................................................................................57

ГЛАВА 3. ОЦЕНКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕНТНОГО РИСКА В БАНКОВСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.........................................................................58

3.1. Изучение роли процентных ставок в экономике и рынка межбанковского кредитования для банков......................................................................................58

3.2. Исследования понятия процентного риска, определение наиболее значимых видов и главных факторов..................................................................65

3.2.1. Процентный риск и его место среди банковских рисков.................65

3.2.2. Классификация процентных рисков...................................................70

3.2.2. Рынок процентных ставок как главный фактор, обуславливающий возникновение процентного риска................................................................74

3.3. Исследование подходов к оценке процентного риска...............................76

3.4. Краткие выводы..............................................................................................89

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕНТНЫМ РИСКОМ НА ОСНОВЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПРОЦЕНТНЫХ СТАВОК......................91

4.1. Постановка задачи.........................................................................................91

4.2. Исследование рынка процентных ставок на предмет стационарности, нелинейности и детерминированности...............................................................98

4.3. Оценка метрических и динамических инвариант.....................................107

4.4. Адаптация математической модели прогнозирования на основе одномерного временного ряда с учетом ограниченной детерминированности и предсказуемости...............................................................................................113

4.5. Разработка математической модели прогнозирования на основе многомерного временного ряда.........................................................................120

4.6. Сравнение результатов прогноза и разработка методики управления процентным риском на основе прогнозирования процентных ставок..........125

4.7. Краткие выводы............................................................................................135

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.......................................................................................................136

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...............................................138

ПРИЛОЖЕНИЯ.......................................................................................................148

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Задача управления рисками в банковском секторе является нетривиальной на всем протяжении ведения банковской деятельности. Проблема банковских рисков в современности приобретает все большую актуальность в свете увеличения влияния финансового сектора на мировую экономику. Так, к примеру, в США, в крупнейшей экономике мира, в 1970-х годах доля доходов финансового сектора в общем объеме доходов корпораций не превышала 16%, а в 2000-х достигла уже 41%. Принимая во внимание колоссальную роль банков в мировом финансовом кризисе 2008 года и набирающем обороты кризисе 2011 года, проблема управления и контроля за рисками в банковском секторе требует пристального внимания и изучения.

Среди всех видов риска, свойственных банковской деятельности, процентный риск занимает особое место, уступая лидирующие позиции по степени влияния лишь кредитному риску. Однако одним из существенных отличий процентного риска от кредитного является тот факт, что область, подверженная его влиянию, много шире. Вследствие этого, значимость процентного риска является высокой не для одного отдельного направления бизнеса, а для банка в целом.

Кроме этого, принимая во внимание высокую волатильность финансовых рынков, в том числе и рынка процентных ставок, в период экономической нестабильности, управление процентным риском должно осуществляться взвешенно, учитывая возможные варианты развития событий, влияющих на уровень процентного риска.

Принимая во внимание вышеуказанные обстоятельства, следует признать, что проблема управления процентным риском в банковском секторе является крайне актуальной.

Степень научной разработанности темы. Изучением понятия процентного риска и исследованием различных аспектов проблем оценки и управления данным видом риска занимались такие ученые как Macaulay F., Redhead К., Hughes S., Entrop O., Cade E., Helliar С., Fabozzi F., Gardener E., Mishkin F., van Greuning H., Patnaik I., Madura J., Amadou N.

Современный уровень разработки данной проблемы в нашей стране отражены в работах отечественных ученых и специалистов, среди которых следует выделить Севрук В.Т., Ларионову И.В., Виниченко И.Н., Лаврушина О.И., Соколинскую Н.Э., Валенцеву Н.И., Хандруева A.A.

Одним из динамично развивающихся направлений в исследовании экономических объектов и систем является использование математических методов. Среди них отдельно следует отметить подходы, позволяющие широко использовать в исследовании концепции синергетики, детерминированного хаоса, фрактальной геометрии. Разработкой и развитием таких методов занимались следующие ученые: Takens F., Sornette D., Peters E., Bachelier L., Mandelbrot В., Gilmore R., Kantz H., Grassberger P., Procaccia I., Fama E., Lorenz E., Ruelle D., Casdagli M., Cao L., Haken H., Lefranc M. В российской науке значительный вклад в развитие этого направления внесли Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г., Безручко Б.П., Лоскутов А.Ю., Шумского С.А., Куперина Ю.А.

Целью диссертационного исследования является разработка теоретических и методологических основ для управления процентным риском в коммерческих банках на базе прогнозирования процентных ставок с помощью теории детерминированного хаоса.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Исследование существующих подходов для прогнозирования финансовых временных рядов и оценки процентного риска с целью использования имеющегося опыта в разработке нового метода.

2. Выбор эффективного инструментария для исследования нелинейных динамических систем на основе порожденных временных рядов.

3. Исследование связи рынка процентных ставок и процентного риска в коммерческих банках.

4. Адаптация одномерной математической модели прогнозирования к рынку процентных ставок с учетом ограниченной детерминированности и предсказуемости.

5. Разработка многомерной математической модели прогнозирования процентных ставок.

6. Создание методики управления процентным риском на основе разработанных моделей прогнозирования.

Объектом исследования выступают коммерческие банки, подверженные процентному риску в результате осуществления операций с процентными продуктами.

Предметом исследования является методы и инструменты для управления процентным риском в коммерческих банках, а также методы и алгоритмы, обеспечивающие моделирование связанных с процентным риском систем.

Область исследования соответствует паспорту специальности ВАК РФ 08.00.13 «Математические и инструментальные методы экономики» по следующим пунктам:

1.1. Разработка и развитие математического аппарата анализа экономических систем: математической экономики, эконометрики, прикладной статистики, теории игр, оптимизации, теории принятия решений, дискретной

математики и других методов, используемых в экономико-математическом моделировании.

1.6. Математический анализ и моделирование процессов в финансовом секторе экономики, развитие метода финансовой математики и актуарных расчетов.

2.3. Разработка систем поддержки принятия решений для рационализации организационных структур и оптимизации управления экономикой на всех уровнях.

Теоретической и методологической основой являются исследования в области оценки и управления процентным риском в банках отечественных и зарубежных ученых. Другими областями знаний, достижения в которых использовались в исследовании, являются теория детерминированного хаоса, нелинейная динамика, математические методы и модели финансовых рынков, фрактальная геометрия, синергетика.

Практические расчеты в рамках настоящего исследования производились с использованиям таких прикладных программных средств как MS Excel, Math Works Matlab, Fractan, Tisean.

Информационную базу исследования составили:

Данные информационно-аналитических материалов по исследуемой проблеме, представленные в научной литературе, периодической печати и сети Интернет;

Статистические источники в виде котировок ставок межбанковского кредитования LIBOR и EURIBOR на различные сроки.

Наиболее существенными результатами, полученными лично автором, имеющими научную новизну и выносимыми на защиту, являются:

1. Установленная с помощью статистических методов нелинейность и детерминированность рынка процентных ставок LIBOR и EURIBOR.

2. Модифицированная математическая модель для прогнозирования процентных ставок на основе одномерного временного ряда, учитывающая детерминированность исследуемых систем, а также разработанный подход для определения области применимости данной модели.

3. Математическая модель для прогнозирования процентных ставок на основе многомерного временного ряда, учитывающая детерминированность исследуемых систем и позволяющая использовать при построении прогноза динамику нескольких систем.

4. Методика управления процентным риском в коммерческих банках, в основе которой лежит математическая модель прогнозирования процентных ставок на базе методов теории детерминированного хаоса, позволяющая производить сценарное моделирование с помощью прогностических данных.

Теоретическая значимость результатов. Сформулированные в диссертационном исследовании положения и выводы развивают теоретико-методологическую базу анализа и прогнозирования рынка процентных ставок, а также методов для управления процентным риском.

Практическая значимость результатов. Разработанный методологический подход предоставляет коммерческим банкам корректный инструмент, позволяющий в задаче управления процентным риском перейти от гипотетического сценарного моделирования к сценарному моделированию, основанному на более реалистичных прогнозных данных.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-технической конференции студентов и молодых ученых ПГТУ (г. Пермь, 2007 г.), на XV Международной научно-технической конференции «Информационно-вычислительные технологии и их приложения (г. Пенза, 2011 г.), на XII Международной научно-технической конференции «Кибернетика и высокие технологии XXI века (г. Воронеж, 2011 г.).

Результаты исследования нашли практическое применение в ЗАО ЮниКредит Банк. В работе данной организации используется методология управления процентным риском, а также применяется описанная в исследовании модель прогнозирования процентных ставок.

Материалы, методы и результаты диссертации используются на кафедре Прикладной математики Пермского национального исследовательского политехнического университета при чтении курса «Математический анализ динамических моделей в экономике» по направлению подготовки 010500.68 «Прикладная математика и информатика» в рамках магистерской программы «Математические методы в управлении экономическими процессами» и при чтении курса «Математический анализ динамических процессов в экономике» по направлению подготовки 080100.68 - «Экономика» в рамках магистерской программы «Математические методы анализа экономики».

Внедрение результатов исследования в указанных организациях подтверждено соответствующими документами.

Структура диссертационной работы. Структура диссертации обусловлена целью, задачами и логикой исследования. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения.

Во введении обосновывается актуальность темы, производится постановка цели и задач научного исследования, освещаются наиболее существенные достижения, и приводится новизна полученных результатов.

В первой главе «Применение математических методов в исследовании финансовых временных рядов» рассматриваются существующие методы и подходы к прогнозированию финансовых временных рядов, дается оценка их

эффективности, определяются предпосылки для использования нелинейных методов к моделированию финансовых временных рядов.

Во второй главе «Выбор и обоснование методов исследования нелинейных динамических систем на основе временных рядов» определяются основные подходы к изучению динамических систем с помощью теории детерминированного хаоса, производится критическая оценка и выявление наиболее оптимальных и корректных инструментов для исследования систем на основе временных рядов.

В третьей главе «Оценка и исследование процентного риска в банковской деятельности» изучается роль процентного риска для коммерческих банков. Исследуется классификация процентного риска и основных факторов, порождающих процентный риск, с целью выявления характера связи между рынком процентных ставок и процентным риском.

В четвертой главе «Разработка метода управления процентным риском на основе прогнозирования процентных ставок» производится исследование рынка процентных ставок на предмет нелинейности и детерминированности. Производится адаптация модели прогнозирования на основе одномерного временного ряда к рынку процентных ставок; осуществляется разработка модели прогнозирования на основе многомерного временного ряда. На базе полученных моделей создается методика управления процентным риском в коммерческом банке.

В заключении содержатся основные результаты и выводы диссертационного исследования, оценка практического значения работы.

В списке используемой литературы приведены основные источники, использованные при написании диссертации.

Приложение включает описание результатов расчетов, не включенных в основной текст работы.

Основные результаты исследования проиллюстрированы в таблицах и на графиках. Диссертация включает 77 рисунков, 26 таблиц, 93 формулы. Список использованной литературы составляет 108 наименований. Общий объем составляет 147 страниц.

ГЛАВА 1. ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В ИССЛЕДОВАНИИ ФИНАНСОВЫХ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ

1.1. Анализ и прогнозирование временных рядов.

Развитие научной мысли

В настоящей диссертации в качестве метода управления процентным риском коммерческого банка рассматривается прогнозирование финансовых временных рядов. В связи с этим, очевидна необходимость проследить развитие научной мысли в отношении прогнозирования финансовых временных рядов и временных рядов в целом, рассмотреть подходы и методы, применяемые для осуществления прогнозирования, оценить их преимущества и недостатки.

Вообще говоря, интерес к прогнозированию состояний изучаемых объектов появился одновременно с определением объекта изучения, что вполне объяснимо с точки зрения ученого: анализируя сущность объекта исследования, ученый всегда приходит к тому, что пытается предсказать его будущее состояние, смоделировать «поведение» объекта. С развитием математического аппарата менялись и способы фо�

Инвесторов практически на всех финансовых рынках в той или иной степени волнует вопрос о будущих процентных ставках. Например, для держателей казначейских облигаций это является одним из ключевых вопросов. Если инвесторы на рынке бондов считают, что процентные ставки повысятся в будущем, то им, вероятно, стоит избегать долгосрочных облигаций, отдавая предпочтение обязательствам с более краткосрочными периодами исполнения.

Кривая доходности
В Соединенных Штатах, кривая доходности Казначейских обязательств является ключевым фактором для всех внутренних процентных ставок и также оказывает влияние на глобальные ставки. Процентные ставки по всем другим категориям облигаций повышаются и снижаются вслед за Казначейскими обязательствами, которые представляют собой долговые ценные бумаги, выпущенные правительством США. Чтобы привлекать инвесторов, любые долговые ценные бумаги, несущие больший риск чем Казначейские обязательства, должны предложить более высокую доходность. Например, ставка по 30-летним закладным в нормальных условиях устанавливается на 1%-2% выше доходности по 30-летним Казначейским обязательствам.

Ниже показана кривая доходности Казначейских обязательств с 5 декабря 2003 года (диаграмма 1 ). Это "нормальная" форма кривой, поскольку она имеет наклон вверх и выгнута соответствующим образом:

Давайте рассмотрим три элемента этой кривой. Во-первых, она показывает номинальные процентные ставки. Инфляция разрушает ценность будущих купонных и основ ных выплат реальная процентная ставка равна доходности за вычетом инфляции. Поэтому, кривая доходности объединяет ожидаемую инфляцию и реальные процентные ставки. Во-вторых, Федеральная резервная система напрямую корректирует только краткосрочную процентную ставку в самом начале кривой. Федеральный Резерв имеет три инструмента монетарной политики, самый действенный из которых ставка по федеральным фондам, которая является ставкой по однодневным кредитам. Третье, оставшаяся часть кривой определяется спросом и предложением на аукционах по размещению бондов.

Диаграмма 1. Кривая доходности Казначейских обязательств.

Искушенные институциональные покупатели имеют свои требования к доходности, которые, наряду с их аппетитом к правительственным обязательствам, определяют, как эти институциональные покупатели выставляют свои предложения на правительственные бонды. Поскольку эти покупатели имеют свое мнение относительно инфляции и процентных ставок, многие полагают, что кривая доходности является тем "магическим кристаллом", который предсказывает будущие процентные ставки. В этом случае, инвесторы предполагают, что только непредвиденные события (например, неожиданный рост инфляции) сместят кривую доходности вверх или вниз.

Долгосрочные ставки следуют за краткосрочными Технически, кривая доходности Казначейских обязательств может измениться различными способами она может сдвинуться вверх или вниз (параллельные изменения), стать более пологой или более крутой (изменение наклона), или стать более или менее выгнутой в середине (изменение кривизны).

Диаграмма 2 сравнивает доходность 10-летних Казначейских обязательств (красная линия) с доходностью 1летних Казначейских обязательств (зеленая линия) с июня 1976 по декабрь 2003 годов. Синяя линия отражает дифференциал между этими двумя доходностями:


Диаграмма 2. Доходность 10-летних и 1-летних бондов.

Глядя на диаграмму 2 можно сделать два наблюдения. Во-первых, эти две доходности двигались вверх и вниз практически вместе (корреляция составляла приблизительно 88%). Поэтому, параллельные изменения являются вполне обычными. Во-вторых, хотя долгосрочные ставки следуют по направлению за краткосрочными ставками, они имеют тенденцию отставать по величине. Определенно видно, что когда краткосрочные ставки повышаются, дифференциал между 10-летней и 1-летней доходностью имеет тенденцию сужаться (кривая дифференциала сглаживается), а когда краткосрочные ставки снижаются, дифференциал расширяется (кривая становится более крутой). В частности увеличение ставок с 1977 до 1981 годы сопровождалось сглаживанием и инверсией кривой (отрицательный дифференциал); снижение ставок с 1990 до 1993 годы привело к более крутой кривой дифференциала; последнее снижение ставок с марта 2000 по конец 2003 года привело к очень крутой, по историческим стандартам, кривой дифференциала.

Спрос-предложение
Итак, что двигает кривую доходности вверх или вниз? В рамках данной статьи, мы не можем уделить должное внимание сложной динамике движений капитала, под взаимодействием которых формируются рыночные процентные ставки. Но следует понимать, что кривая доходности Казначейских обязательств отражает стоимость американского правительственного долга, и поэтому, в конечном счете, отражает спрос и предложение.

Факторы предложения
Монетарная политика
Если Федеральный Резерв хочет увеличить ставку по федеральным фондам, он поставляет больше краткосрочных ценных бумаг для операций на открытых рынках. Увеличение предложения краткосрочных ценных бумаг ограничивает количество денег в обращении, так как заемщики отдают деньги Федеральному Резерву. В свою очередь, это уменьшение предложения денег увеличивает краткосрочную процентную ставку, потому что в обращении остается меньше денег, доступных для заемщиков. Увеличивая поставку краткосрочных ценных бумаг, Федеральный Резерв повышает левый конец кривой, и доходность по бумагам с близлежащими сроками будет быстро корректироваться соответствующим образом.

Можем ли мы прогнозировать будущие краткосрочные ставки? Согласно теории ожиданий, долгосрочные ставки включают прогнозы будущих краткосрочных ставок. Давайте рассмотрим фактическую кривую доходности на декабрь 2003 года, показанную выше (диаграмма 1 ), которая является "нормальной", но очень крутой. Однолетняя доходность равна 1.38%, а двухлетняя 2.06%. Если бы вы хотели инвестировать на двухлетний период и если бы процентные ставки были бы неизменными, то вам бы стоило напрямую купить двухлетние бумаги (которые имеют более высокую доходность) вместо покупки однолетних бондов с последующей пролонгацией. Однако, согласно теории ожиданий, рынок прогнозирует увеличение краткосрочной ставки. Поэтому в конце первого года вы сможете перейти в однолетние бонды с более благоприятной доходностью и, в итоге, получите примерно одинаковую с двухлетними бумагами доходность. Другими словами, теория ожиданий гласит, что крутая кривая доходности прогнозирует более высокие будущие краткосрочные ставки.

К сожалению, теория в чистом виде не работает процентные ставки часто остаются неизменными во время нормальной (наклон вверх) кривой доходности. Вероятно, это объясняется тем, что более долгосрочные бумаги связаны с определенной неуверенностью относительно процентной ставки и предполагают соответственно дополнительную доходность. Если мы посмотрим на кривую доходности с этой точки зрения, то двухлетняя доходность содержит два элемента прогноз будущей краткосрочной ставки плюс дополнительная доходность за неуверенность (т.е. премия за риск). Таким образом, мы могли бы сказать, что кривая доходности с крутым наклоном вверх предвещает увеличение краткосрочной ставки. С другой стороны, кривая с плавным наклоном не предвещает никаких изменений краткосрочной ставки восходящий наклон должен отражать лишь дополнительную доходность за неуверенность, связанную с долгосрочными обязательствами.

Поскольку наблюдение за Федеральным Резервом является профессиональным занятием, недостаточно ждать фактического изменения ставки по федеральным фондам. Для инвестора важно пытаться на один шаг опережать решения монетарных властей, ожидая вместо того, чтобы наблюдать изменения процентных ставок. Рыночные участники по всему миру тщательно исследуют формулировку каждого заявления Федерального Резерва (и выступления руководителей ФРС) в попытке распознать их будущие намерения. В последнее время Федеральный Резерв становится все более прозрачным в своих решениях. Например, в августе 2003 года Федеральный Резерв заявил, что будет удерживать низкую учетную ставку в течение значительного периода времени, поэтому рыночные участники в последующие месяцы просто ждали, когда ФРС опустит эту фразу и, таким образом, просигнализирует о своем намерении повысить ставку по федеральным фондам.

Фискальная политика
Когда американское правительство компенсирует дефицит бюджета, оно заимствует деньги, выпуская долгосрочные Казначейские обязательства. Чем больше правительство заимствует, тем больше долговых бумаг оно выпускает. Когда объем заимствований увеличивается, в некоторый момент американское правительство должно увеличить процентную ставку, чтобы обеспечить дальнейшее кредитование. Однако, иностранные кредиторы всегда рады приобрести долговые обязательства американского правительства, так они имеют высокую ликвидность, и Соединенные Штаты ни разу не нарушили своих обязательств (фактически в конце 1995 года они были близки к дефолту, но Министр финансов в то время Роберт Рубин предотвратил угрозу и назвал дефолт по бондом "немыслимым и чем-то сродни ядерной войне"). Однако, иностранные кредиторы могут легко найти альтернативу в виде Европейских облигаций (Евро-бонды), и поэтому они могут требовать более высокую процентную ставку, если США пытаются продать слишком большой объем своего долга.

Факторы спроса
Инфляция
Если мы предполагаем, что держатели американского долга ожидают получить данную реальную доходность, то увеличение инфляционных ожиданий повысит номинальную процентную ставку (номинальная доходность = реальная доходность + инфляция). Инфляция также объясняет, почему краткосрочные ставки двигаются быстрее долгосрочных. Когда Федеральный Резерв поднимает краткосрочные ставки, долгосрочные ставки также повышаются, отражая ожидание более высоких краткосрочных ставок в будущем. Однако, это увеличение смягчено более низкими инфляционными ожиданиями, поскольку более высокие краткосрочные ставки также означают более низкую инфляцию (поскольку ФРС поставляет большее количество краткосрочных Казначейский обязательств, он собирает деньги и ограничивает денежную массу).


Диаграмма 3. Влияние повышения учетной ставки на доходность (синим первоначальная кривая доходности, зеленым после повышения ставки ФРС).

Увеличение ставки по федеральным фондам имеет тенденцию сглаживать кривую доходности, потому что кривая доходности отражает номинальные процентные ставки: более высокая номинальная ставка = более высокая реальная ставка + более низкая инфляция.

Экономические факторы
Факторы, которые создают спрос на Казначейские обязательства, включают экономический рост, конкурентоспособность валюты и возможности хеджирования. Только помните: все, что увеличивает спрос на долгосрочные Казначейские обязательства, оказывает нисходящее давление на процентные ставки (выше спрос = более высокая цена = ниже доходность или процентные ставки), а меньший спрос на бонды, соответственно, имеет тенденцию оказывать восходящее давление на процентные ставки. Более сильная экономика имеет тенденцию делать корпоративные (частные) долговые бумаги привлекательнее правительственных, снижая спрос на них и повышая ставки. Более слабая экономика, с другой стороны, стимулирует "спрос на качество", увеличивая спрос на Казначейские обязательства, что ведет к более низкой доходности. Иногда предполагается, что сильная экономика автоматически вынудит Федеральный Резерв поднять краткосрочные ставки, но не обязательно. Только, когда возникает угроза, что рост трансформируется в более высокие цены, Федеральный Резерв, вероятно, пойдет на повышение ставок.

В глобальной экономике, Казначейские обязательства США конкурируют с долговыми бумагами других стран. С глобальной точки зрения, американские бонды представляют инвестиции и в реальные процентные ставки США и в доллар.

Наконец, Казначейские обязательства играют огромную роль в качестве хеджирования (страхования) рыночных участников. В среде падающих процентных ставок, многие держатели обеспеченных закладными ценных бумаг, например, могут хеджировать свой риск, покупкой долгосрочных бондов. Эти страховочные покупки могут играть большую роль в спросе, помогая держать ставки на низком уровне, но в то же время, они могут вносить свой вклад в рыночную нестабильность.

Заключение
В данной статье мы охватили ключевые факторы, связанные с движениями процентной ставки. Со стороны предложения, монетарная политика определяет, какой объем правительственного долга и денег поставить в экономику. Со стороны спроса, ключевым фактором являются инфляционные ожидания. Однако, мы обсудили и другие важные факторы влияющие на процентные ставки, включая: фискальную политику (т.е. сколько правительству необходимо заимствовать), а также и связанные со спросом факторы, вроде экономического роста и конкурентоспособности валюты. Мы понимаем, что эти другие факторы постоянно изменяются, но есть два важных вопроса, которые вы должны постоянно задавать себе: "фискальная политика создает слишком большое предложение долга на рынке?" и "будет ли спрос на долговые бумаги США сохранять тот же темп на глобальном рынке?"

Дэвид Харпер

  • Специальность ВАК РФ08.00.13
  • Количество страниц 149
Диссертация добавить в корзину 500p

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПОРТФЕЛЬНОЕ ИНВЕСТИРОВАНИЕ. СОВРЕМЕННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ.

Параграф 1.1. Инвесторы и их цели. Инвестиционные институты и процентные ставки.

1.1.1. Инвестиционные цели. Субъекты инвестиционной деятельности.

1.1.2. Этапы осуществления инвестиционной деятельности.

Параграф 1.2. Обзор ценных бумаг с фиксированным доходом.

1.2.1. Классификация ценных бумаг.

1.2.2. Бумаги, составляющие временную структуру процентных ставок.

Параграф 1.3. Обзор стратегий управления портфелем ценных бумаг с фиксированным доходом. Смещения процентных ставок. Стратегии иммунизации.

1.3.1. Стратегии структурирования портфеля.

1.3.2. Классификация стратегий управления активами.

1.3.3. Виды смещений временной структуры процентных ставок.

1.3.4. Проблемы непараллельных смещений. Принятые решения проблемы.

Параграф 1.4. Методы анализа и прогнозирования финансовых рынков. Инструментарий прогнозирования финансовых рынков.

1.4.1. Виды анализа финансовых рынков.

1.4.2. Выбор вида анализа для решения задачи прогнозирования типов смещений кривой доходности.

1.4.3. Использующиеся модели временной структуры процентных ставок.

1.4.4. Прогнозирование финансовых рынков на основе использования методов индукции правил и нейронных сетей.

1.4.5. Системы, основанные на методах индукции правил.

1.4.6. Нейронные сети.

1.4.7. Особенности прогнозирования финансовых рынков с использованием нейронных сетей.

1.4.8. Выбранный инструментарий прогнозирования.

Параграф 1.5. Факторы, определяющие временную структуру процентных ставок.

1.5.1. Экономические и неэкономические факторы, влияющие на изменение временной структуры процентных ставок.

1.5.2. Наклон кривой доходности. Модель Франкеля.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК УПРАВЛЕНИЯ ПОРТФЕЛЕМ ЦЕННЫХ БУМАГ С ФИКСИРОВАННЫМ ДОХОДОМ.

Параграф 2.1. Общие принципы построения нейронных сетей при решении задачи прогнозирования уровня процентной ставки и непараллельного смещения.

Параграф 2.2. Моделирование связи основных фундаментальных факторов и уровня процентных ставок.

Параграф 2.3. Моделирование структуры процентных ставок.

Параграф 2.4. Разработка методики иммунизации портфеля ценных бумаг с фиксированным доходом.

Параграф 2.5. Прогнозирование непараллельных смещений.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАБОЧЕГО МЕСТА УПРАВЛЯЮЩЕГО ПОРТФЕЛЕМ ОБЛИГАЦИЙ.

ПараграфЗ.1. Концепция АРМ. Цели разработки АРМ.

Параграф 3.2. Технологическая архитектура АРМ.

Параграф 3.3. Функциональная структура АРМ.

3.3.1. Блок определения инвестиционных целей.

3.3.2. Блок подготовки информации о состоянии рынков и истории макроэкономических показателей.

3.3.3. Блок анализа данных о состоянии рынков и прогноза рынков.

3.3.4. Блок анализа текущей структуры портфеля, выбора инвестиционной стратегии и определения детальной структуры инвестиционного портфеля.

3.3.5. Блок оценки деятельности по управлению портфелем.

Параграф 3.4. Техническая и программная компонента АРМ.

Параграф 3.5. Нейронная сеть как компонент АРМ.

Параграф 3.6. Базовые регламенты и процедуры. Информационное обеспечение.

3.6.1. Регламент определения системы инвестиционных целей.

3.6.2. Регламент определения системы ограничений клиента/компании.

3.6.3. Регламент определения системы законодательных ограничений в отношении управления активами.

3.6.4. Регламент определения системы инфраструктурных ограничений.

3.6.5. Регламент информационно-аналитического обеспечения. Внешняя информация.

3.6.6. Регламент информационного обеспечения. Информация о структуре портфеля.

3.6.7. Регламенты разработки и сопровождения технологий.

3.6.8. Регламент формирования инвестиционной стратегии и определения детальной структуры портфеля.

3.6.9. Регламент оценки деятельности по управлению портфелем.

Параграф 3.7. Оценка эффективности функционирования АРМ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему "Модели и методы прогнозирования процентных ставок в информатизации управления ценными бумагами"

Эффективное управление капиталом является важнейшей задачей предприятий и частных лиц. Значимое место в системе регулирования, контроля, повышения эффективности деятельности по управлению активами занимает государство. В том числе, повышение уровня социальной защищенности населения является одной из приоритетных задач любого государства. Реформирование существующей системы пенсионного обеспечения, создание с этой целью системы негосударственного пенсионного обеспечения призвано решить эту задачу в части улучшения социальной защиты пенсионеров. Этот подход доминирует вследствие объективно более эффективной работы негосударственных предприятий.

Важнейшей задачей негосударственных пенсионных фондов является в свою очередь повышение эффективности управления активами в целях достижения максимальной доходности при допустимом уровне риска на инвестируемые средства вкладчиков фондов. Поскольку эти цели достигаются при использовании технологий получения фиксированного дохода, то наибольшую важность приобретают задачи создания, внедрения и повышения эффективности технологий управления ценными бумагами с фиксированным доходом.

Вследствие короткой еще пока истории российского финансового рынка с одной стороны и большого опыта, накопленного западными финансовыми институтами, с другой стороны наибольших успехов в управлении активами добиваются те финансовые менеджеры, которые рационально используют этот опыт, перенося в Россию западные технологии управления активами, но при этом учитывают особенности российской экономики, менталитета и др.

К важнейшим особенностям российского финансового рынка, наблюдаемым в течение последних пяти лет его работы, можно отнести: короткую историю;

Высокую подверженность влиянию внешних факторов (главный из которых - движение иностранного капитала);

Высокую степень влияния не формализуемых, и слабо прогнозируемых факторов;

Высокую изменчивость законодательной базы.

Эти особенности определяют некоторые проблемы анализа и прогноза финансовых рынков в РФ. Короткая история не позволяет адекватно обобщить и проанализировать пространство событий; неликвидный рынок позволяет одному крупному оператору случайным образом существенно влиять на ценовые уровни; изменчивость законодательства плохо прогнозируема и часто не соотносится с экономическими реалиями.

Поэтому применение большинства методов анализа и прогноза рынков ценных бумаг, в том числе и рынков ценных бумаг с фиксированным доходом, является практически невозможным. На неликвидных и слаболиквидных рынках, каким являлся до 1997 года и в 1998-1999 г. российский рынок ценных бумаг с фиксированным доходом, для целей среднесрочного прогнозирования невозможно применять ни классический технический анализ, ни классический фундаментальный факторный анализ из-за влияния имеющихся непрогнозируемых или слабо прогнозируемых факторов. Точность среднесрочного прогноза процентной ставки (на период больше 1 месяца) при прогнозировании с помощью наиболее современной технологии, основанной на использовании нейронных сетей, составляет менее 60%, что является неудовлетворительным показателем.

Понимая и принимая все обозначенные выше проблемы, присущие российскому финансовому рынку, правительство РФ постепенно законодательно либерализует деятельность внутренних финансовых институтов. Примером этого служит разрешение негосударственным пенсионным фондам размещать активы в высоконадежные инструменты западных финансовых рынков.

Поэтому анализ существующих технологий управления активами на западных финансовых рынках, выявление их недостатков, модифицирование этих технологий в целях повышения точности прогноза для дальнейшего применения на западных денежных рынках и рынках капитала, а также адаптации к российским условиям при улучшении инвестиционного климата является актуальнейшей современной задачей финансового менеджмента в России.

Несмотря на многообразие технологий, выработанных за многовековую историю западных финансовых рынков, в настоящее время продолжается развитие методов и теорий портфельного управления. Особенно мощный импульс развитию и совершенствованию технологий портфельного управления придал прорыв в области информационных технологий. Стал возможным факторный анализ больших объемов данных, основанных на использовании новейших технологий сбора, хранения и быстрой обработки данных; появление такого инструментария, как нейронные сети, сделало возможным выявление неочевидных закономерностей в экономике. Можно отметить, что и в настоящий момент развитие технологий управления активами существенно зависит от уровня развития информационных технологий. Поэтому, как и процесс совершенствования информационных технологий, процесс разработки новых технологий управления активами можно назвать непрерывным.

Необходимость совершенствования существующих инвестиционных технологий, моделей и методов прогнозирования в современных условиях и определило тему исследования, проводимого в работе.

Целью исследования является разработка моделей и методов прогнозирования процентных ставок и их применение в управлении портфелем ценных бумаг.

Целями разработки АРМ управляющего портфелем облигаций являются:

Повышение эффективности управления портфелями ценных бумаг с фиксированным доходом;

Повышение конкурентоспособности компании/фонда;

Формирование дерева возможных решений для управляющего портфелем облигаций на базе анализа всех типов инвестиционных стратегий;

Оценка эффективности реализации и возможность сравнения различных инвестиционных стратегий, в том числе классических и новейших;

Повышение квалификации управляющих портфелями активов.

Задачами исследования в соответствии с поставленной целью являются:

Исследование природы инвестиционных целей финансовых институтов и частных лиц;

Исследование типов ценных бумаг с фиксированным доходом, построение классификации ценных бумаг с фиксированным доходом;

Исследование и классификация инвестиционных стратегий управления портфелем ценных бумаг;

Определение принятых методов анализа и прогноза финансовых рынков;

Выявление факторов, влияющих в наибольшей степени на динамику процентных ставок, определение значимости этих факторов на базе использования нейросетевых технологий;

Моделирование структур процентных ставок;

Построение модели зависимости процентных ставок от значимых факторов на базе использования нейросетевых технологий;

Выявление рисков, сопутствующих применению технологий управления ценными бумагами с фиксированным доходом;

Разработка методик снижения рисков применения технологий управления ценными бумагами с фиксированным доходом;

Разработка и внедрение автоматизированного рабочего места (АРМ) управляющего портфелем облигаций;

Проведение оценки эффективности работы созданной системы управления портфелем ценных бумаг с фиксированным доходом.

Объектом исследования является рынок ценных бумаг с фиксированным доходом, эмитированных в долларах США. В работе исследуется динамика кривой доходности по обязательствам казначейства США (билеты, векселя и облигации казначейства США). Предметом исследования является задача эффективного управления портфелем ценных бумаг с фиксированным доходом.

Для проведения научного исследования в работе использовались методы статистического анализа, эмпирического исследования, численной оптимизации, методы теории нейронных сетей, методы решения минимаксных задач.

1. Технологии прогнозирования уровней процентных ставок с помощью определения функциональных зависимостей между ключевыми макроэкономическими факторами, их усредненными прошлыми значениями и ожиданиями инвесторов относительно уровней процентных ставок с использованием инструментария нейронных сетей;

2. Технологии анализа значимости факторов для прогнозирования процентных ставок с использованием линейных однослойных нейронных сетей;

3. Технологии прогнозирования типа смещения (параллельного или непараллельного) кривой доходности с использованием многофакторной модели зависимости типа смещения от макроэкономических показателей (Франкеля) и использованием инструментария нейронных сетей;

4. Методе определения возможности использования стратегий иммунизации портфеля с использованием критерия иммунизации портфеля; разработка критерия иммунизации портфеля;

5. Технологии определения структуры иммунизированного портфеля при иммунизации на любой период.

Практическая ценность работы заключается в том, что разработанный аппарат решения задач управления портфелем ценных бумаг с фиксированным доходом на практике используется управляющей компанией НПФ для прогнозирования одного из основных факторов, влияющих на российский рынок ценных бумаг - процентной ставки по облигациям казначейства США. Разработанные технологии могут быть задействованы при окончательном изменении законодательства о валютном контроле, после чего российским фондам можно будет российским фондам оперировать на международных рынках капитала. Эти технологии также могут быть адаптированы к российскому финансовому рынку после присвоения РФ инвестиционного рейтинга ведущими западными рейтинговыми агентствами, что будет означать приход новых инвесторов и капиталов и стабилизацию российского финансового рынка.

Необходимо отметить, что результаты, полученные в работе, могут быть использованы не только негосударственными пенсионными фондами, но также страховыми компаниями, инвестиционными компаниями, коммерческими банками а также частными инвесторами для целей управления портфелями ценных бумаг с фиксированным доходом.

Заключение диссертации по теме "Математические и инструментальные методы экономики", Шкрапкин, Алексей Вадимович

Заключение.

В диссертации разработаны эффективные информационные технологии управления портфелем ценных бумаг с фиксированным доходом. Эффективность доказана с помощью проведения тестирования на данных реального рынка.

В соответствии с поставленными целями исследования решены следующие задачи:

Проведено исследование природы инвестиционных целей инвестиционных институтов и частных лиц; выявлены типы инвестиционных целей в зависимости от различных типов инвесторов.

Проведено исследование типов ценных бумаг с фиксированным доходом, построена классификация ценных бумаг с фиксированным доходом; определены ценные бумаги, являющиеся объектом исследования;

Исследована существующая классификация инвестиционных стратегий управления портфелем ценных бумаг;

Выявлены и исследованы принятые методы анализа и прогноза финансовых рынков;

Выявлены риски, сопутствующие применению технологий управления ценными бумагами с фиксированным доходом;

Определены факторы, в наибольшей степени влияющие на динамику процентных ставок, произведен анализ значимости этих факторов на базе использования нейросетевых технологий;

Определены существующие модели временных структур процентных ставок; дополнена одна из существующих моделей, вследствие чего возросла точность аппроксимации;

Построена модель зависимости процентных ставок от значимых факторов на базе использования нейросетевых технологий;

Разработаны методики снижения рисков применения технологий управления ценными бумагами с фиксированным доходом на базе использования модифицированных стратегий иммунизации с защитой от смещения наклона;

Проведена разработка и внедрение автоматизированного рабочего места (АРМ) управляющего портфелем облигаций;

Проведены оценки экономической эффективности работы созданной системы управления портфелем ценных бумаг с фиксированным доходом.

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что сделан еще один шаг в совершенствовании и разработке технологий управления портфелем активов с фиксированным доходом. Разработанные технологии позволят портфельным менеджерам Компании, использующей данные технологии, повысить эффективность управления активами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат экономических наук Шкрапкин, Алексей Вадимович, 2000 год

1. Шарп У.Ф., Александер Г.Дж., Бэйли Дж.В. Инвестиции М. Инфра-М,1997.- 1024 с.

2. Frank J. Fabozzi Bond markets, analysis and strategies Prentice Hall, 1996.595 c.

3. Frank J. Fabozzi, Franco Modigliani, Capital Markets: Institutions and instruments- Prentice Hall, 1992

4. Frank J. Fabozzi Bond markets, analysis and participants Prentice Hall, 1994

5. F.M.Reddington Review of the principle of life office valuation Journal of institute of actuaries, 1952

6. G.O. Bierwag, George K. Kaufman, Alden Toevs Immunization strategies for funding multiple liabilities Journal of financial and quantitative analysis, 1983

7. Fong and Vasicek A risk minimizing strategy for multiple liability immunization -Journal of portfolio management, Spring 1987

8. Frank J.Jones Yield curve strategies Journal of fixed income, 1 - 1991

9. Robert R. Reitano A multivariate approach to immunization theory Acturial research clearing house, 1990

10. Robert R. Reitano Non-parallel yield curve shifts and immunization Journal of portfolio management, Spring 1992

11. J.A.Frankel Financial markets and monetary policy, MIT Press, Cambridge, 1995

12. I.T.Nabney P.G.Jenkins Rule induction in finance and marketing Conference on data mining in finance and marketing, 1992

13. G.Cybenko Approximation by superposition of a sigmoidal function Math. Control, signals and systems, 1989

14. C.Dunis Forecasting financial markets John Wiley"&Sons, 1997

15. J.M. Keynes The general theory of employment, interest and money Macmillan, London, 1936

16. W.Phoa Advanced fixed income analytics FJF, 1998

17. Горбань А.Н. Обучение нейронных сетей. Москва. СП Параграф. 1990. - 160 с.18.2-ая Всероссийская научно-техническая конференция "Нейроинформатика-2000". Сборник научных трудов. В 2-ч частях. М.: МИФИ, 2000. 284 с.

18. N. Anderson, F.Breedon Estimating and interpreting the yield curve Wiley, 1997 220 c.

19. Дж. В.Смит, Е.В.Кузнецова, Финансовое управление компанией Правовая культура, 1995 383 с.

20. Д.-Э. Бэстенс, В.-М. Ван ден берг, Д.Вуд Нейронный сети и финансовые рынки, Финансовая и страховая математика 1997 236 с.

21. Vasicek and Beyond Approaches to building and applying interest rate models -Financial Engineering ltd., 1996 367c.

22. G.O.Bierwag, Duration Analysis: Managing interest rate risk. Cambridge, MA: Ballinger Publishing Company, 1987

23. G.C. Kaufman Measuring and Managing interest rate risk: A Primer. Economic Perspective, Federal Reserve Bank of Chicago 1-2 1984

24. R.Litterman, J.Scheinkman Common factors affecting bond returns, Journal of fixed income, 6-1991

25. R.E. Dattatreya, F.J.Fabozzi Active total return management of fixed income portfolios, Probus Publishing, 1989

26. F.Modigliani, R.J.Shiller, Inflation, rational expectations and the term structure of interest rates, Econometrica, 1973

27. Т.Е. Messmore The duration of surplus. Journal of portfolio management, Winter 1990

28. Ф.Дж.Фабоззи Управление инвестициями, Инфра-М, 2000

29. K.J.Cohen, R.L.Kramer,W.H. Waugh Regression yield curves for US government securities, Management science, 14, 1966

30. W.T.Carleton, I.A.Cooper, Estimation and uses of the term structure of interest rates, Journal of finance, 4, 1976

31. De Boor, A practical guide to splines, Springer-Verlag, New York 1978

32. D.I.Meiselman The term structure of interest rates, Prentice hall, 1962

33. G.S.Shea, Interest rate term structure estimation with exponential splines: a note, Journal of finance, 1, 1985

34. A. Buhler, H.Zimmermann A statistical analysis of the term structure of interest rates in Switzerland and Germany. Journal of fixed income 12-1996.

35. A. Beja State preference and the riskless interest rate: a Markov model of capital markets. Review of economic studies 46, 1979

36. Шкрапкин A.B. Общие стратегии управления портфелем активов. Активные, пассивные и пассивно-активные портфельные стратегии./ Материалы научной конференции "Реформы в России и проблемы управления-97", вып.З М.: ГАУ 1997.

37. Шкрапкин А.В. Стратегии структурирования портфеля. / Рынок ценных бумаг, 2000, №19.

38. Шкрапкин А.В. Подходы к прогнозированию процентных ставок с использованием инструментария нейронных сетей. / Банковские технологии, 2000, №12.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.

Многие участники рынка заинтересованы в том, чтобы уметь предсказывать дальнейшее направление валютного курса. Будь то крупная компания или индивидуальный трейдер, прогноз по валюте крайне важен для минимизации рисков и повышения прибыли.

Существует огромное число методов, которые позволяют предугадать поведение валютной пары. Однако столь большая численность, скорее всего, связана с относительно равной эффективностью каждого из способов. Именно поэтому получить действительно качественный прогноз крайне сложно. Тем не менее, в данной статье речь пойдет о четырех наиболее популярных методах прогнозирования валютных курсов.

Теория паритета покупательной способности (ППС)

Паритет покупательной способности (ППС) – это, пожалуй, наиболее популярный способ ввиду постоянного упоминания в учебных пособиях по экономике. Принцип ППС основан на теоретическом “законе одной цены”, согласно которому идентичные товары в разных странах должны иметь одинаковую цену.

К примеру, согласно данному правилу, карандаш в Канаде должен стоить столько же, сколько стоит такой же карандаш в США, с учетом обменного курса и исключая затраты на обменную операцию и транспортировку. Другими словами, не должно быть повода для спекуляции, когда кто-то будет “по дешевке” покупать карандаши в одной стране с тем, чтобы выгодно продать в другой.

Исходя из этого теории ППС, обменный курс должен изменяться таким образом, чтобы компенсировать рост цен из-за инфляции. К примеру, предположим, что цены в США в ближайший год должны вырасти на 4%, в то время как в Канаде всего на 2%. Инфляционный дифференциал составит:

Это означает, что темпы роста цен в США окажутся быстрее, чем таковые в Канаде. Согласно принципу паритета покупательной способности, американский доллар должен обесцениться приблизительно на 2% для того, чтобы цены на товары в двух странах оставались относительно одинаковыми. Например, если обменный курс равнялся 90 американским центам за канадский доллар, то согласно методу ППС, прогнозируемый курс составит:

(1 + 0,02) x (0,90 долл США за 1 канадский долл) = 0,918 долл США за 1 канадский долл

Это означает, что курс канадского доллара должен вырасти до 91,8 американского цента за доллар.

Наиболее популярное применение метода ППС проиллюстрировано на примере индекса “Биг Мак”, составленного и опубликованного в британском журнале The Economist. “Веселый” индекс – это попытка определить, занижена или завышена стоимость валюты в зависимости от цены на Биг Мак в разных странах. Поскольку Биг Мак – это универсальный продукт, одинаковый во всех странах, где продается, то сравнение цен на него и легло в основу индекса.

Принцип относительной экономической стабильности

Название данного подхода говорит само за себя. За основу берутся темпы экономического роста в разных странах, что позволяет предугадать направление движения обменного курса. Логическое обоснование данного метода заключается в том, что здоровый экономический климат и потенциально более высокие темпы роста с большей вероятностью привлекут инвестиции из-за рубежа. А для вложения средств иностранному инвестору придется покупать национальную валюту, что приведет к повышению спроса и, соответственно, подорожанию валюты.

Однако подобный подход основывается не только на соотношении относительной экономической стабильности двух стран. Он позволяет получить представление и об инвестиционных потоках. Например, привлечь инвесторов в страну, помимо прочего, может определенный уровень процентных ставок. Так, более высокие процентные ставки становятся заманчивыми для тех инвесторов, которые пытаются достичь максимальной доходности своих инвестиций. В результате, спрос на национальную валюту растет, а это увеличивает ее стоимость.

И наоборот, низкие процентные ставки в некоторых случаях могут отпугнуть инвесторов, сократив приток инвестиций, или даже стимулировать кредитование в национальной валюте для осуществления других инвестиций. Подобная ситуация сложилась в Японии, когда процентные ставки опустились до рекордных минимумов. Подобная торговая стратегия известна под названием «керри-трейд».

В отличие от теории ППС, принцип относительной экономической стабильности не поможет спрогнозировать размер курса валюты. Данный метод дает инвесторам скорее общее представление о направлении движения валюты (усиление или ослабление), а также о силе импульса. Чаще всего для получения более полной картины описанный принцип используется в комбинации с другими методами прогнозирования.

Построение эконометрической модели

Еще одним популярным способом прогнозирования валютных курсов является создание модели, которая связывает обменный курс конкретной валюты со всеми факторами, влияющими, по мнению трейдера, на ее движение. Обычно при построении эконометрической модели используются величины из экономической теории. Однако в подсчеты может быть добавлена любая переменная, которая, как считается, оказывает сильное влияние на обменный курс.

Предположим, разработчику прогнозов для одной из канадских компаний было поручено составить прогноз курса USD/CAD на ближайший год. После тщательных исследований и анализа в качестве ключевых отбираются следующие факторы: дифференциал процентных ставок США и Канады (INT), разница между темпами роста ВВП (GDP) и разница между темпами роста доходов населения в обеих странах (IGR).Тогда эконометрическая модель будет выглядеть следующим образом:

USD/CAD (1 год) = z + a(INT) + b(GDP) + c(IGR)

Не вдаваясь в подробности касательно принципов построения уравнения, после получения модели можно просто подставить переменные INT, GDP и IGR и получить необходимый прогноз. Коэффициенты a, b и c определяют, насколько сильно каждый из перечисленных факторов влияет на обменный курс и направление движение (в зависимости от того, значение коэффициента отрицательное или положительное). Данный метод, пожалуй, самый сложный и длительный из всех описанных выше. Тем не менее, когда уже имеется готовая модель, можно с легкостью получать быстрые прогнозы, подставляя новые данные.

Анализ временных рядов

Последний из рассматриваемых способов – это анализ временных рядов. Данный метод исключительно технический и не связан с экономической теорией. Одной из наиболее популярных моделей в анализе временных рядов является модель авторегресионного скользящего среднего (ARMA). Согласно данному методу, прошлое поведение и ценовые модели могут использоваться для прогнозирования будущего поведения и ценовых моделей конкретной пары. Для этого в специальную компьютерную программу вводятся временные ряды данных, после чего программа оценивает все параметры и создает индивидуальную модель.

Заключение

Прогнозирование валютных курсов – это крайне сложная задача. Именно по этой причине многие компании и инвесторы попросту страхуют валютные риски. Другие же понимают важность предугадывания валютных курсов и пытаются разобраться в факторах, которые на них влияют. Вышеописанные 4 метода станут хорошим стартом именно для этой категории участников рынка.

Рис. 9.6. Полоса паритета процентных ставок

нии предсказать изменения в законодательстве и в условиях заключения и исполнения контрактов.

Можно выделить следующие цели прогнозирования валютного курса;

а) управление валютными рисками.

Данная цель является ведущей, но не единственной; б) краткосрочные решения по финансированию. Валюта, в которой мы берем заем, должна иметь желательно низкую процентную ставку и тенденцию к ослаблению в период финансирования; в) краткосрочные решения по инвестированию. Валюта, в которой мы размещаем депозиты или предоставляем кредиты, должна иметь по возможности высокую процентную ставку и тенденцию к укреплению в период инвестирования; г) оценка долгосрочных инвестиционных проектов. Если мы собираемся вкладывать деньги в другой стране, то соответствующая валюта в идеале должна слабеть. Но если мы инвестируем средства внутри своей страны для последующего экспорта, то будет желательным укрепление соответствующей валюты;

д) оценка долгосрочных заимствований. В принципе подход тот же, что и для краткосрочного финансирования, однако реализация этой цели прогнозирования существенно сложнее; е) управление движением доходов, получаемы* за рубежом. Если валюта, в которой получены доходы, укрепляется, то этй доходы, скорее всего, следует репатриировать, т. е. вывезти «домой». Но еслй прогнозируется противоположная тенденция валютного курса, то их лучше всего реинвестировать за рубежом.

Приведенный перечень целей показывает то весьма значительное влий" ние, которое могут оказать эффективные методы прогнозирования валюТ" ных курсов на доходность международных операций. Это определило мае? штаб усилий и средств, истраченных на решение задачи их разработки. Дай-* ная задача стала чрезвычайно актуальной в связи с введением в мирову*3 практику системы плавающих валютных курсов в середине 70-х гг. За пр0" шедший с тех пор период создан внушительный арсенал разнообразных ме- т0дов прогнозирования и накоплен обширный опыт их применения.

Разрабатываемые методы основывались на теоретических исследованиях по движению валютных курсов, выполненных в мировой финансовой науке за последние десятилетия, о которых шла речь выше. За последние двад- цать-тридцать лет было разработано и практически апробировано большое количество методов оценки будущего движения валютных курсов. Они основаны на четырех базовых подходах: 1) техническое прогнозирование; 2) фундаментальное прогнозирование; 3) прогнозирование на базе рыночных ожиданий; 4) прогнозирование на базе экспертных оценок.

Первые два подхода исходят из двух общепринятых методов прогнозирования, применяемых не только к валютным курсам, но и к предсказанию многих других социально-экономических параметров. Особенности их применения на валютных рынках рассматриваются в этом разделе. Третий подход специфичен именно для прогнозирования валютных курсов, поэтому ему будет уделено особое внимание. Наконец, четвертый подход, использующий интуитивные мнения экспертов, довольно очевиден, и ниже будут даны только некоторые комментарии по целесообразности его применения.

Подход, основанный на техническом прогнозировании, в формальном виде может быть представлен следующим образом:

е(= а0 + а{ х et_, + а2х ес_2 + + а„х ес_„, (9.17)

где е, - изменение валютного курса в прогнозируемом периоде t\

е,-2, ???, е,-„ - изменения курса той же валюты в периоды t - 1, t- 2, ..., t - п)

ак - статистические (весовые) коэффициенты, полученные корреляционно-регрессионными или другими методами (k от 0 до п);

п - количество прошлых периодов, на базе которых выполняется построение прогноза.

Техническое прогнозирование имеет в русскоязычном варианте и другое наименование, а именно прогнозирование на основе временных рядов. В настоящее время появилось довольно много новых изощренных методик такого прогнозирования, использующих разнообразные нелинейные функции прошлых и будущих данных, графический анализ колеблемости валютного курса, экспертную оценку возможности перенесения из предыдущих периодов некоторых образцов движения этого курса, так называемые модели временных серий (time series models) и т. д. Нередко это действительно позволя- ет получить удовлетворительные результаты. Тем не менее по своей сути этот подход предполагает допустимость экстраполяции, продления тенденций развития того или иного явления, сложившихся в прошлом, на будущее. Из данной посылки вытекают и его возможности, и его ограничения. Экономическая интерпретация прогноза достаточно проста, однако любой сколько-нибудь существенный перелом в сложившихся тенденциях оказы- Вается губительным для качества предсказания будущей величины валютно- г° курса.

Фундаментальное прогнозирование в отличие от технического базирует- Ся не на экстраполяции имевшейся в прошлом тенденции изменения самого Валютного курса, а на исследовании его зависимости от тех или иных факторов, находящихся вне валютного рынка. В этой связи в русскоязычной лите, ратуре оно нередко называется также факторным. В формальном виде данный подход может быть записан так:

ес =аа + аххи + ... + апхП"(+ап^ +уи.х +- +ап+тут1_и (9.18)

где хь, ..., хп," - факторы, воздействующие на курс иностранной валю- ты, значения которых также прогнозируются для периода

у„, _ „ ..., ут," _, - факторы, воздействующие на курс иностранной валюты, значения которых могут быть рассчитаны на базе фактических данных периода t -

п, т- количество факторов первой и второй групп.

Выделение двух указанных групп факторов необходимо, так как оно отражает суть подхода к прогнозированию валютного курса. Действительно, построение факторных моделей в рассматриваемой сфере должно основываться, прежде всего, на общепринятых теоретических соображениях влияния тех или иных параметров на валютный курс.

Рассмотренная выше теория международного эффекта Фишера определяет двухфакторную модель, в которой будущая величина валютного курса зависит и от сравнительных темпов инфляции, и от сравнительного уровня процентных ставок в двух странах, между валютами которых и прогнозируется искомый курс. При этом темпы инфляции берутся для того периода, для которого и выполняется прогноз, т. е. они сами должны прогнозироваться Можно взять темпы инфляции и за предыдущий период, для которого они уже известны. Однако это требует соответствующих обоснований, т. е. определения того, что является более статистически значимым: связь движения валютного курса с сопутствующими ему темпами инфляции или со сложившимися в прошлом периоде, и не приведет ли такая замена к потере качества прогноза.

Что касается процентных ставок, рассматриваемых как фактор в данной теории, то они на первый взгляд имеют силу для периода прогнозирования и в этом смысле однозначно определены уже в начале периода, а следовательно, могут интерпретироваться как фактор предыдущего периода. Однако это не совсем так. Дело в том, что обычно мы делаем прогноз заранее, с некоторым упреждением, а значит, процентные ставки для периода прогнозирования еще не известны и сами должны быть предметом прогноза. Как и в предыдущем случае, можно в качестве фактора рассмотреть и ставки предшествующего периода, но здесь требуется такое же дополнительное обоснование. Таким образом, применение фундаментального прогнозирования связано с целым рядом проблем, степень разрешения которых непосредственно воздействует на качество прогноза.

Среди этих проблем в первую очередь необходимо обратить внимание на следующие. Первой является нахождение периодов, по которым берутся фаК" торы. При этом речь идет не только о периоде прогнозирования и непосредсТ" венно предшествующем ему периоде. Не исключено, что качество прогноза может быть выше, если будут взяты периоды более ранние или если в модель будут включены значения одного и того же фактора за несколько периодов: 4 ^ - 1, ? - 2 и т. д. В особенности это может быть целесообразным при построении краткосрочного прогноза, например, на месяц или на неделю вперед.

Если оказывается оправданным использовать значения факторов в прогнозном периоде, то, естественно, возникает и проблема, как получить эти значения.

После разрешения вопросов, связанных с определением необходимого набора факторов, появляются проблемы построения корреляционно-рег- рессионной или некоторой другой зависимости между рассматриваемыми факторами и искомой величиной. При этом существуют традиционные опасности процесса построения регрессионных уравнений и, прежде всего, возможности пропуска неучтенных, но значимых факторов, что делает модель в целом не совсем адекватной.

Наконец, еще одна весьма существенная проблема - устойчивость регрессионных коэффициентов, полученных в результате расчета уравнения регрессии. Неустойчивость, изменчивость этих коэффициентов может проистекать из двух основных причин. Первая из них заключается в том, что при изменении используемого набора факторов или способа расчета их значений (например, расчет данного значения за период t или? - 1) коэффициенты регрессии могут измениться, а следовательно, отражать неодинаковую эластичность изменения величины валютного курса по одному и тому же фактору.

Вторая причина проистекает из необходимости использования в тех или иных случаях прогнозных значений факторов. Такой прогноз не может быть абсолютно точным и, более того, в большинстве случаев нецелесообразно его уточнять, к примеру, усреднять, так как это приводит к искусственному сглаживанию получаемых прогнозных значений валютного курса, не отражающему всей сложности исследуемой зависимости.

Для того чтобы лучше понять последнее положение и в целом более наглядно представить себе способы использования экономической интерпретации результатов фундаментального прогнозирования, приведем пример.

Рассмотрим двухфакторную модель фундаментального прогнозирования следующего вида:

ес=а0+аххс+а2у1Л, (9.19)

гДе х1 - прогнозируемая для периода I разность процентных ставок вдвух странах;

г/(_, - фактическая за период? - 1 величина разности в темпах инфляции между странами.

Предположим, что получено статистически значимое уравнение регрес- сии для данной модели

е(=0(2-0^с(+О5у(_1. (9.20)

Это уравнение может быть интерпр,етировано в соответствии с формула- Ми (9.6) и (9.11) следующим образом.

Каждый процент превышения темпа инфляции в некоторой условной «нашей» стране по сравнению с темпом инфляции в «другой» стране в прошлом периоде ведет к 0,5% роста прямого об- Менного курса «нашей» валюты по отношению к «другой» валюте в прогнози- РУемом периоде. Рост прямого курса «нашей» валюты, т. е. повышение цены Иностранной валюты, означает удешевление, ослабление «нашей» валюты.

С другой стороны, каждый процент превышения процентной ставки в «дру гой» стране по сравнению с процентной ставкой в «нашей» стране в прогноз^ руемом периоде ведет к 0,6% удешевления «нашей» валюты в этом же период и соответствующему удорожанию иностранной валюты.

Обратим особое внимание на вывод, полученный в финансовой теор* и подтвержденный практикой стран с развитой рыночной экономикой. Он сс| стоит в том, что увеличение процентной ставки в какой-либо стране по сравни нию с другими странами в некотором периоде (год, месяц) ведет при прочи равных условиях к повышательному давлению, т. е. к удорожанию валют этой страны в этом же периоде. Однако отметим, что то же самое увеличени| может привести, наоборот, к понижательному давлению, к удешевлению дан ной валюты в следующем периоде? + 1.

После необходимых пояснений введем некоторые исходные значения взяты! в модель факторов. Предположим, что фактическая величина разности межд| темпами инфляции в двух рассматриваемых странах в периоде 1 составил! 1%. Это означает, что уровень инфляции в нашей стране был выше. Сделаем так! же предположения означениях разницы в процентных ставках, полученных в результате некоторых расчетов для прогнозного периода. Эти значения вво| дятся не одним числом, а определенным их набором, распределением с указани! ем для каждого из них вероятности осуществления. Соответствующие данный приведены в табл. 9.4. |

Таблица 9.І Прогнозные значения разницы в процентных ставках Номер варианта прогноза Прогнозное значение по варианту, % Вероятность реализации варианта, % 1 -4 10 2 -5 60 3 -6 30 Как видно из табл. 9.4, во всех вариантах процентная ставка в «нашей* стране ниже, чем в «другой», однако возможная величина разницы неодинакова. Кроме того, неодинакова и вероятность реализации каждого из вариантов. Подчеркнем, что такой принцип представления прогнозной информации достаточно распространен, и более того, он корреспондирует с современными представлениями о финансовом риске как объективно существующей неопределенности будущих результатов и многих других экономических параметров.

Результаты прогноза валютного курса также будут представлены в трех вариантах, которые показаны в табл. 9.5.

Как видно из табл. 9.5, и более высокие темпы инфляции, и более низкие процентные ставки в «нашей» стране ведут к ослаблению «нашей» валюты, которое в зависимости от возможного размера падения процентных ставок, или, точнее, от прогнозируемой степени их отставания от уровня процентных ставок в «другой» стране, может с вероятностью 60% составить 3,7%,

Таблица 9.5

Прогнозные значения валютного курса Номер варианта «„ + »Л,., «А е, Вероятность реализации варианта, % 1 0,7 2,4 зд 10 2 0,7 3,0 3,7 60 3 0,7 3,6 4,3 30 а также 4,3% - с вероятностью 30% и 3,1% - с вероятностью 10%. Может быть рассчитано и некоторое среднее значение (математическое ожидание) изменения валютного курса 3,1

х 0,10 + 3,7 х 0,60 + 4,3 х 0,30 = 3,82.

Данное значение будет иметь место при реализации среднего, математически ожидаемого прогнозного значения разрыва в процентных ставках, равного 5,2%.

Перейдем теперь к рассмотрению третьего подхода в сфере прогнозирования валютного курса, который весьма отличен от первых двух, поскольку использует принципиально другую методологию и технику прогнозных расчетов. Данный подход основан на использовании теории паритета процентных ставок. Ведущей проблемой ее применения к прогнозированию является степень соответствия форвардного курса и будущего курса спот. Принципиальная возможность совпадения или достаточной для прогноза близости этих курсов определяется следующими двумя обстоятельствами.

Первое состоит в том, что форвардный курс представляет собой некоторую величину, полученную на базе рыночных ожиданий о будущем текущем курсе банков и других фирм, обеспечивающих форвардные услуги. Специалисты этих банков и фирм обладают наилучшим знанием соответствующих валютных рынков, поскольку профессионально на них работают, и, кроме того, заинтересованы в минимизации разницы между рассчитываемыми форвардными и реально возникающими в будущем курсами спот, поскольку тем самым снижается риск предоставления форвардных услуг.

Второе обстоятельство заключается в том, что сближение форвардных и будущих текущих курсов обеспечивается процессами рыночной саморегуляции. Последняя основывается на валютно-процентном арбитраже: с теоретической точки зрения может быть достигнута нулевая прибыльность арбитражных операций, что означает равновесное состояние рассматриваемого сегмента рынка. Конечно, полное равновесие или, как еще принято говорить, состояние совершенного финансового рынка достижимо только в идеале. Тем не менее мера достижения равновесия определяет меру оправданности Применения метода прогнозирования валютного курса на основе рыночных °*иданий.

Обратимся теперь к проблемам практического использования охарактеризованных методов с учетом реальных ограничений, существующих в экономической системе.

В ряде стран были проведены обширные исследования качества прогнозов получаемых с помощью разных методов. Оценивая укрупненно результаты этих исследований, следует указать на два основных вывода. Во-первых, дос, таточно точных в статистическом смысле прогнозов не дает ни один из метсн дов. Практически всегда существует статистически значимое смещение про, гнозной оценки по отношению к фактической. Во-вторых, наименьшее смещение в большинстве исследований давало прогнозирование на базе рыночных ожиданий.

Выделяя данный метод как дающий в среднем минимальную ошибку прогноза, необходимо подчеркнуть, что это не отрицает целесообразность использования в тех или иных обстоятельствах других методов. При кратких периодах прогнозирования (день, неделя) предпочтительным становится метод технического прогнозирования хотя бы уже по той причине, что на рыи! ках развитых стран просто не существует представительных котировок процентных ставок на столь малые периоды. При увеличении длительности этих периодов (год и более) в большей степени проявляются макроэкономические факторы движения валютного курса и, соответственно, большее значение приобретает метод фундаментального прогнозирования.

Следует также иметь в виду, что для практического применения метода прогнозирования на базе рыночных ожиданий должны соблюдаться три основополагающих условия, при которых он работает: 1) отсутствуют достаточно существенные ограничения на движение денег между рассматриваемыми рынками; 2) подавляющее большинство валютных операций имеет чисто финансовый характер и не обслуживает процессы движения товаров или предоставления нефинансовых услуг; 3) коммерческие банки играют определяющую роль на рынке, во всяком случае, их совокупные финансовые позиции не уступают позициям центральных банков тех стран, для рынков которых применяется данный подход. Названные условия выполняются для стран с развитой рыночной экономикой, и это определяет принципиальную возможность прогноза на базе данного метода.