predic6ng’capmresiduals’ volality’with’aggregate...

27
Vincent Blaclard & Younes Chajia Predic6ng CAPM residuals vola6lity with aggregate public sen6ment

Upload: buinhu

Post on 27-Jul-2018

215 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Vincent  Blaclard  &  Younes  Chajia  

Predic6ng  CAPM  residuals  vola6lity  with  aggregate  public  

sen6ment  

Predicting CAPM abnormal returns volatility

!   Part  1  :  Predic6ng  macro-­‐economic  sta6s6cs  with  public  sen6ment  analysis  

!   Part  2  :  CAPM  model  :  cri6cs  and  refinement  !   Part  3  :  Results  

Summary  

Vincent  Blaclard  &  Younes  Chajia  

Part  1  :  Predic6ng  macro-­‐economic  sta6s6cs  with  public  

sen6ment  analysis  

Predicting CAPM abnormal returns volatility

!   Research  paper  from  Johan  Bollen  et  al.  (2010)  !   Predicts  with  a  3  day  lag  the  Dow  Jones  Industrial  Average  movement  with  a  precision  of  86.7%  

!   10  millions  tweets  selected  among  500  millions  tweets  from  March  to  December  2008  

TwiVer  may  predicts  the  stock  market  

Claims  

Predicting CAPM abnormal returns volatility

TwiVer  may  predicts  the  stock  market  

Methodology  !   Each  tweet  is  analyzed  with  two  mood  assessment  tools    

!   Opinion  Finder  measures  posi6ve  versus  nega6ve  mood  from  text  content  

!   GPOMS  measures  6  different  mood  dimensions  from  text  content  :  Calm,  Alert,  Sure,  Vital,  Kind  and  Happy  

!   Strong  correla6on  between  Calm  scores  and  DJIA  

Predicting CAPM abnormal returns volatility

TwiVer  may  predicts  the  stock  market  

Observa4ons  and  cri4cs  !   Why  Calm  score  is  relevant  for  the  stock  markets  ?  !   No  all  tweets  from  the  collec6on  were  made  in  the  United  States  

!   Raw  approach  :  no  use  of  common  accepted  model  in  the  financial  industry  

!   Strong  increase  of  volume  of  tweets  (350  millions  per  month  against  50  millions  per  month  when  the  analysis  was  made)  

 

Predicting CAPM abnormal returns volatility

Predic6ng  macro-­‐events  with  Google  

Google  Flu  Trends  !   Strong  correla6on  was  found  between  an  aggrega6on  of  search  queries  on  Google  and  the  flu  ac6vity  (reported  by  US  centers  for  disease  control)  

Predicting CAPM abnormal returns volatility

Market  anxiousness  and  vola6lity  

Defini4ons  !   Vola6lity  is  defined  as  the  standard  devia6on  of  the  stock  returns  

!   Implied  Vola6lity  is  derived  from  Black-­‐Scholes  op6ons  pricing  formula  for  example  

C(S, t) = N(d1)S ! N(d2 )Ke!r(T!t )

d1,2 =ln( SK)+ (r ±

! implied2

2)(T ! t)

! implied T ! t

Predicting CAPM abnormal returns volatility

Market  anxiousness  and  vola6lity  

Signature  !   Vola6lity  skewness  (equity  op6ons  market)  is  the  signature  of  the  rela6onship  between  market  anxiousness  and  vola6lity  

Vincent  Blaclard  &  Younes  Chajia  

Part  2  :  CAPM,  cri6cs  and  refinement  

Predicting CAPM abnormal returns volatility

Capital  Asset  Pricing  Model  

The  equa4on  !   Introduced  by  Sharpe  (1964)  and  Linter  (1965)      !   Predicts  the  rela6onship  between  between  risk  and  the  return  of  a  poriolio  

Ri ! RF =! i + "i "(RM ! RF )+ #! Ri  return  of  an  asset  or  a  specific  poriolio  ! Rf  risk-­‐free  rate  ! Rm  return  of  the  market  !  ε  error  

Predicting CAPM abnormal returns volatility

Capital  Asset  Pricing  Model  

Interpreta4on  and  resolu4on  !   The  return  of  an  asset  or  a  poriolio  is  propor6onal  to  the  covariance  between  its  return  and  the  market  returns    

 !   Resolu6on  with  the  classical  OLS  es6mator  

!i =cov(Ri,RM )var(RM )

Y = X! +"

!̂ = (X 'X)!1X 'Y

Predicting CAPM abnormal returns volatility

Capital  Asset  Pricing  Model  

Cri4cs  !   Widely  used  for  simplicity  but  CAPM  fails  in  general  to  predict  returns  with  accuracy  

!   βi  only  reflects  the  market  varia6on  and  not  the  nature  of  the  stocks  returns  

!   Fama  and  French  observed  that  some  stocks  performed  beVer  than  the  market  :  small  caps  and  stocks  with  a  high-­‐book-­‐to-­‐market  ra6o  

Predicting CAPM abnormal returns volatility

Capital  Asset  Pricing  Model  

Fama  French  three  factors  model  !   Introduced  in  1993    

Ri ! RF =! i + "i "(RM ! RF )+ bsSMB + bvHML + #!  SMB  or  Small  Minus  Big  :  measure  of  the  historic  excess  returns  

of  small  caps  against  big  caps  !   HML  or  High  Minus  Low  :  measure  of  the  historic  excess  

returns  of  value  poriolio  against  growth  poriolio  !  ε  abnormal  Fama  French  return  

Predicting CAPM abnormal returns volatility

Capital  Asset  Pricing  Model  

Cri4cs  !   The  classic  OLS  es6mator  supposes  that  the  residual  ε  has  a  constant  variance  (spherical  variance  assump6on)  

!   In  case  of  heteroskedas6city,  this  assump6ons  will  not  hold  and  we  will  have  to  apply  a  generalized  least  square  es6mator    

E(! '! | X) =" 2Id

Predicting CAPM abnormal returns volatility

!   It  is  possible  to  use  ARCH/GARCH  model  to  predict  the  variance  of  the  residual  from  the  CAPM  regression  

   !   In  that  case,  abnormal  returns  are  independent  between  each  others  but  their  variance  follows  a  specific  process  

Es6ma6on  of  the  error  

ARCH/GARCH  effect  in  abnormal  returns  

Ri ! RF =! i + "i "(RM ! RF )+# t zt!  σt  is  variance  of  the  residual  ! zt  is  a  strong  white  noise  (random  gaussian  independent  with  

mean  zero  and  variance  one)  

Predicting CAPM abnormal returns volatility

!   The  Generalized  Least  Squares  es6mator  is  :  

!   In  case  of  ARCH/GARCH  effects,  Ω  is  diagonal  and  easy  to  inverse  

Es6ma6on  of  the  error  

Different  es4ma4on  of  beta  with  GLS  

!̂GLS = (X '!"1X)"1X '!"1Y

! = E(! '! | X)with  

! =

!1.. 0..

0 ..! T

"

#

$$$$$$

%

&

''''''

Predicting CAPM abnormal returns volatility

!   An  ARCH  (Auto  Regressive  Condi6onal  Heteroskedas6city)  process  models  the  effect  of  vola6lity  clustering  :  resilience  of  vola6lity  level  over  6me  

!   The  variance  of  the  innova6on  is  a  linear  func6on  of  the  size  of  the  squared  previous  innova6ons  

Es6ma6on  of  the  error  

ARCH  (q)  process  

! t2 ="0 + "i#t!i

2

i=1

q

"

Predicting CAPM abnormal returns volatility

!   A  GARCH  process  is  an  ARCH  process  combined  with  an  ARMA  process  (Auto  Regressive  Moving  Average)  

!   More  complex  but  allows  more  flexibility  

!   Introduced  because  ARCH  models  required  in  general  long  lags  in  the  condi6onal  variance  equa6on  

Es6ma6on  of  the  error  

GARCH  (p,q)  process  

! t2 ="0 + "i#t!i

2

i=1

q

" + $ j! t! j2

j=1

p

"

Predicting CAPM abnormal returns volatility

!   Aims  to  capture  the  asymmetric  effect  :  a  posi6ve  returns  shock  generate  less  vola6lity  than  a  nega6ve  return  

Es6ma6on  of  the  error  

EGARCH  (p,q)  process  

ln(! t2 ) ="0 + "i

#t! t

!

"##

$

%&&

i=1

q

' + "*i#t! t

(µ)

*+

,

-.

i=1

q

' + $ j ln!2t( j

j=1

p

'

Predicting CAPM abnormal returns volatility

Excess  vola6lity  

CAPM  equa4on  for  the  excess  vola4lity  

!   The  equa6on  for  CAPM  is  the  following  :  

 !   We  can  take  the  variance  of  the  following  equa6on  :  

!   It  is  possible  to  predict  the  short-­‐term  evolu6on  of  σt  because  it  follows  a  specific  process  

Ri ! RF =! i + "i "(RM ! RF )+# t zt

var(Ri ) = var(RM )+! t2

Predicting CAPM abnormal returns volatility

Refinement  of  the  es6ma6on  of  σt  

Observa4ons  

!   It  is  possible  to  track  down  the  excess  vola6lity  of  an  asset  based  on  vola6lity  clustering  

!   The  innova6ons  must  be  explained  by  other  hidden  variables    

!   We  want  to  see  if  addi6onal  informa6on  from  aggrega6on  of  Google  queries  can  provide  a  beVer  es6mate  of  this  excess  vola6lity  

Predicting CAPM abnormal returns volatility

Refinement  of  the  es6ma6on  of  σt  

Refinement  proposed  

!   We  add  a  Google  Trends  component  to  the  regression  of  the  ARCH/GARCH  es6ma6on.  

!   The  objec6ve  is  to  try  to  explain  more  explicitly  the  variance  of  the  innova6on  

! t2 ="0 + "i#t!i

2

i=1

q

" + $ j! t! j2

j=1

p

" + % kGt!kk=1

r

"!  Gt  is  the  component  rela6ve  to  Google  Trends  or  micro  

blogging  ac6vity  such  as  TwiVer  

Vincent  Blaclard  &  Younes  Chajia  

Part  3  :  (Very)  Preliminary  results  

Predicting CAPM abnormal returns volatility

Data  

Trades  and  Quotes  data  

!   AMD  stock:  TAQ  data  from  01/01/2011  to  12/31/2011  !   Compute  a  daily  vola6lity  for  price  !   Split  the  year  into  an  es6ma6on  period  and  a  simula6on  period  of  equal  length  

Predicting CAPM abnormal returns volatility

Data  

Vincent  Blaclard  &  Younes  Chajia  

Conclusion