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연구과제 상세정보

교차 퀀틸로그램(cross-quantilogram)을 이용한 시계열 자료들간 분위수(quantile) 상관관계 측정
Measuring quantile dependence using the cross-quantilogram
  • 연구자가 한국연구재단 연구지원시스템에 직접 입력한 정보입니다.
사업명 신진연구자지원사업(인문사회) [지원년도 신청 요강 보기 지원년도 신청요강 한글파일 지원년도 신청요강 PDF파일 ]
연구과제번호 2013S1A5A8021502
선정년도 2013 년
연구기간 2 년 (2013년 05월 01일 ~ 2015년 04월 30일)
연구책임자 한희준
연구수행기관 성균관대학교
과제진행현황 종료
과제신청시 연구개요
  • 연구목표
  • 시계열 자료들의 상관관계를 나타내는 일반적인 방법인 correlogram은 해당 자료들의 mean-to-mean 관계 - 한 시계열의 mean(평균)과 상대 시계열의 mean 간의 관계 - 를 나타낸다. 그러나 시계열들 간의 mean-to-mean 관계뿐만 아니라 한 시계열의 특정 quantile(분위수)과 상대 시계열의 특정 quantile의 관계, 즉 시계열 분포의 다양한 quantile-to-quantile 관계를 살펴보고 이를 효과적으로 측정할 필요성이 점차 증대되고 있다. 또한 quantile-to-quantile 관계에서 한 시계열에서 다른 시계열로의 directional predictability가 존재하는지 여부를 검정하는 것은 경제학에서 커다란 관심이 있는 부분이며 관련 금융 산업 및 정책 관련 분야 등에서도 유용하게 사용될 가능성이 크다.

    시계열 자료들간의 quantile-to-quantile 관계를 측정하기 위해 본 연구는 cross-quantilogram이라는 새로운 통계치를 소개하고 이에 대해 분석하고 한다. 본 연구에서는 cross-quantilogram을 소개한 후, 이를 적용할 때 유효한 통계적 추정과 검정을 위해 필요한 계량경제학적 이론을 확립하고 또한 이를 실제 경제·금융자료에 적용하는 실증분석을 제공할 것이다.
  • 기대효과
  • 본 연구는 시계열 자료들의 quantile 측면에서의 관계를 cross-quantilogram이라는 새로운 방법으로 측정하고 이의 통계적 추론에 필요한 이론들을 정립하며 금융·경제 자료들에 적용하는 실증분석들을 제공할 것이다. 따라서 본 연구는 계량경제학, 재무경제학, 국제금융 분야에서 학문적 진보를 가져오는 공헌을 할 것으로 기대된다.

    또한 cross-quantilogram에 대한 연구의 결과는 사회적으로도 다음과 같은 측면에서 적지 않은 기여를 할 것으로 예상된다. 첫 번째 예로, 금융시계열(financial time series)중에서도 자산 가격(asset price)을 예측하는 도움이 되는 변수를 찾아내는 데 있어 cross-quantilogram이 사용될 수 있다. 즉 특정 변수가 관심이 있는 자산 가격 (예를 들어, 특정 주식이나 채권 가격 등)에 directional predictability를 가지는지 여부를 cross-quantilogram을 통해 검정할 수 있다. 결과적으로 이는 자산 가격 예측에 있어 cross-quantilogram이 광범위하게 사용될 수 있음을 의미한다. 두 번째 예로, 경제정책 담당자들이 목표 경제변수의 예측에 대해 도움이 되는 경제변수를 선택하는 데 있어 cross-quantilogram이 사용될 수 있다. 이는 위 실증분석에서 다루고자 하는 systemic risk 관리뿐만 아니라 중앙은행이나 정부의 경제정책에 있어서도 cross-quantilogram이 광범위하게 사용될 수 있음을 의미한다.

    마지막으로 인력양성 및 교육적 역할로서 본 연구는 대학원 학생을 연구보조원으로 참여시켜서 진행될 예정이기 때문에 대학원생에게 실질적으로 어떻게 작성되는지를 보여주는 중요한 교육적 역할도 담당할 것으로 기대된다.
  • 연구요약
  • 본 연구는 cross-quantilogram이라는 새로운 통계치를 소개한다. 쉽게 표현하면 이는 시계열 각각의 quantile hits의 cross-correlogram으로 정의된다.

    첫 번째 이론적 결과로서 본 연구는 우선 샘플 cross-quantilogram 그리고 이에 관련된 omnibus test statistic의 극한분포를 도출할 계획이다. 그런데 이상의 도출될 극한분포는 안타깝게도 장애모수(nuisance parameter)를 포함하고 있을 것으로 예상된다. 이는 샘플 cross-quantilogram이 두 시계열의 unconditional quantile estimate을 포함하고 있기 때문이다. 따라서 유효한 통계적 추론(statistical inference)을 위해서는 이 장애모수를 추정해야 한다. 그러나 장애모수를 추정할 때 비모수(nonparametric) 추정방법을 사용해야만 하는데 이는 결과적으로 추정치의 수렴속도(convergence rate)를 느리게 만드는 문제점을 야기할 것이다.

    본 연구에서는 cross-quantilogram을 적용함에 있어 이러한 장애모수 문제를 해결하고 유효한 통계적 추론을 가능하게 하기 위해서 첫 번째로 stationary bootstrap 방법 그리고 두 번째로 self-normalized 방법을 고려할 계획이다. 각각의 방법들에 대해서도 그 유효성을 이론적으로 증명하고자 한다. 그리고 Monte Carlo simulation을 통해 상기 이론에서 증명한 결과들이 유효함을 보일 계획이다.

    Cross-quantilogram은 시계열들간의 quantile 상관관계를 측정하는 도구로 쓰일 수도 있으며 또한 한 시계열에서 다른 시계열로의 directional predictability를 test할 때 사용할 수도 있다. 또한 더 나아가 모델의 specification test에도 적용할 수도 있다. 따라서 경제․금융 분야에서 cross-quantilogram을 적용할 수 있는 부분은 아주 많을 것으로 기대된다.

    본 연구에서 다루고자 하는 첫 번째 실증분석으로 systemic risk에 대해 cross-quantilogram을 적용할 계획이다. 두 번째 실증분석으로는 stock return predictability 이슈에 cross-quantilogram을 적용하는 것이다. 세 번째 실증분석으로서 미국과 영국 주식시장간 directional predictability를 살펴보는 데에 cross-quantilogram을 적용할 계획이다.
결과보고시 연구요약문
  • 국문
  • 본 연구는 두 시계열간의 분위수(quantile)간의 관계를 측정하는 새로운 통계치인 교차 컨틸로그램(cross-quantilogram)을 제안하고 이에 대한 분석을 하고 있다. 한 시계열에서 다른 시계열로의 예측성(predictability)가 있는지를 분위수별로 검정할 때 이 교차 컨틸로그램을 사용할 수 있다. 우선 교차 컨틸로그램의 극한분포에 대한 계량경제이론을 확립하고, 실제 적용에 필요한 신뢰구간 형성을 위한 방법들(stationary bootstrap 그리고 self-normalized approach)을 제안하고 이에 관한 계량경제이론들을 또한 확립하고 있다. 실증분석으로서 시스템 리스크를 측정하고 주식 수익률이 예측가능한지를 검정하는 것에 교차 퀀틸로그램을 적용하여 그 유용성이 높음을 보이고 있다.
  • 영문
  • This research proposes the cross-quantilogram to measure the quantile dependence
    between two time series. We apply it to test the hypothesis that one time
    series has no directional predictability to another time series. We establish
    the asymptotic distribution of the cross-quantilogram and the corresponding
    test statistic. The limiting distributions depend on nuisance parameters. To
    construct consistent confidence intervals we employ a stationary bootstrap
    procedure; we establish consistency of this bootstrap. Also, we consider a
    self-normalized approach, which yields an asymptotically pivotal statistic
    under the null hypothesis of no predictability. We provide simulation studies
    and two empirical applications. First, we use the cross-quantilogram to detect
    predictability from stock variance to excess stock return. Compared to
    existing tools used in the literature of stock return predictability, our
    method provides a more complete relationship between a predictor and stock
    return. Second, we investigate the systemic risk of individual financial
    institutions, such as JP Morgan Chase, Morgan Stanley and AIG.
연구결과보고서
  • 초록
  • 시계열 자료들의 상관관계를 나타내는 일반적인 방법인 correlogram은 해당 자료들의 mean-to-mean 관계 - 한 시계열의 mean(평균)과 상대 시계열의 mean 간의 관계 - 를 나타낸다. 그러나 시계열들 간의 mean-to-mean 관계뿐만 아니라 한 시계열의 특정 quantile(분위수)과 상대 시계열의 특정 quantile의 관계, 즉 시계열 분포의 다양한 quantile-to-quantile 관계를 살펴보고 이를 효과적으로 측정할 필요성이 점차 증대되고 있다. 본 연구에서는 이를 위해 새로운 cross-quantilogram을 소개한 후, 이를 적용할 때 유효한 통계적 추정과 검정을 위해 필요한 계량경제학적 이론을 확립하고 또한 이를 실제 경제·금융자료에 적용하는 실증분석을 제공할 것이다.
  • 연구결과 및 활용방안
  • 본 연구는 시계열 자료들의 quantile 측면에서의 관계를 cross-quantilogram이라는 새로운 방법으로 측정하고 이의 통계적 추론에 필요한 이론들을 정립하며 금융·경제 자료들에 적용하는 실증분석들을 제공할 것이다. 따라서 본 연구는 계량경제학, 재무경제학, 국제금융 분야에서 학문적 진보를 가져오는 공헌을 할 것으로 기대된다.

    또한 cross-quantilogram에 대한 연구의 결과는 사회적으로도 다음과 같은 측면에서 적지 않은 기여를 할 것으로 예상된다. 첫 번째 예로, 금융시계열(financial time series)중에서도 자산 가격(asset price)을 예측하는 도움이 되는 변수를 찾아내는 데 있어 cross-quantilogram이 사용될 수 있다. 즉 특정 변수가 관심이 있는 자산 가격 (예를 들어, 특정 주식이나 채권 가격 등)에 directional predictability를 가지는지 여부를 cross-quantilogram을 통해 검정할 수 있다. 결과적으로 이는 자산 가격 예측에 있어 cross-quantilogram이 광범위하게 사용될 수 있음을 의미한다. 두 번째 예로, 경제정책 담당자들이 목표 경제변수의 예측에 대해 도움이 되는 경제변수를 선택하는 데 있어 cross-quantilogram이 사용될 수 있다. 이는 위 실증분석에서 다루고자 하는 systemic risk 관리뿐만 아니라 중앙은행이나 정부의 경제정책에 있어서도 cross-quantilogram이 광범위하게 사용될 수 있음을 의미한다.
  • 색인어
  • 컨틸로그램, 상관계수, 분위수, 시스템 리스크, 예측력
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