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Indice VIX, Volatilità, Modelli e Analisi Empirica

Modelli Stimati

La procedura di stima parte sempre da modelli più semplici consideranto il numero più basso di ritardi: si inizia dal modello ARCH(1) per poi stimare un GARCH(1,1) e un TGARCH(1,1), inserendo le variabili VIXt-1, log(VIX)t-1 e VIX2t-1 come segue:

ARCH(1)+ VIXt-1 ARCH(1)+ log(VIX)t-1 ARCH(1)+ VIX2t-1 ARCH(1)+ VIXt-1+ log(VIX)t-1 ARCH(1)+ VIXt-1+ VIX2t-1

GARCH(1,1)+ VIXt-1 GARCH(1,1)+ log(VIX)t-1 GARCH(1,1)+ VIX2t-1 GARCH(1,1)+ VIXt-1+ log(VIX)t-1 GARCH(1,1)+ VIXt-1+ VIX2t-1

TGARCH(1,1)+ VIXt-1 TGARCH(1,1)+ log(VIX)t-1 TGARCH(1,1)+ VIX2t-1 TGARCH(1,1)+ VIXt-1+ log(VIX)t-1

TGARCH(1,1)+ VIXt-1+ VIX2t-1

Per testare la significatività dei modelli si utilizzano 3 informazioni di stima:

1- La probabilità dei coefficienti: per ogni variabile inserita nel modello (sia endogena che esogena) l’output di stima calcola un peso, o coefficiente, attribuito ad ogni variabile, allo stesso tempo ad ogni coefficiente è associata una probabilità che informa se il vaole stimato è accettato oppure no. Con una probabilità maggiore del 5% (P>0,05) non si accetta la significatività dei coefficienti stimati dal modello, al contratio se questa probabilità è minore del 5% i coefficienti stimati sono accettati dal modello.

2-Test per valutare l’ipotesi nulla di omoschedasticità della componente stocastica (test ARCH LM, Engle 1982). Si assume di avere eteroschedasticità nei residui, distribuiti come un autoregressivo di ordine p:

f

in modo che la dimensione dei residui correnti, al quadrato, è collegata a quella dei residui passati. La particolare specificazione scelta per l’eteroschedasticità è motivata dall’osservazione che per dati economici molto spesso la dimensione dei residui correnti appare correlata con la dimensione dei residui più recenti. Una volta specificato il valore p per valutare l’ipotesi di omoschedasticità:

f

si considera la regressione di f sui suoi ritardi e si determina la statistica test LM=TR2, che si distribuisce come un f. Anche in questo caso con probabilità maggiore del 5% non rifiuto l’ipotesi nulla.

3-Correlogrammi della statistica Q di Ljung e Box:

f

Dove f è la j-esima autocorrelazione, T il numero di osservazioni. La statistica f è utilizzata per valutare che, nella serie degli errori della stima del modello, tutte le f autocorrelazioni siano nulle. L’ipotesi nulla è quindi che fsi distribuisca come un fcon fgradi di libertà, quindi tale ipotesi non è accettata con una probabilità maggiore del 5%, in questo caso si può affermare che non vi è più correlazione fra i residui.

Se tutte queste condizioni vengono soddisfatte si può ritenere di aver stimato un buon modello.

Modello ARCH(1)à

MODELLO

VARIABILI ESOGENE

SIGNIFICATIVITA’ COEFFICIENTI

H0 DI OMOSCHEDASTICITA’

RESIDUI INCORRELATI

ARCH(1)

VIXt-1

Non accettata

P=0,3353

Accetta H0

P=0,832925

INCORRELATI

ARCH(1)

log(VIX)t-1

ACCETTATI

Accetta H0

P=0,505928

CORRELATI

ARCH(1)

VIX2t-1

ACCETTATI

Accetta H0

P=0,498849

INCORRELATI

ARCH(1)

VIXt-1 log(VIX)t-1

ACCETTATI

Accetta H0

P=0,382114

INCORRELATI

ARCH(1)

VIXt-1 VIX2t-1

ACCETTATI

Accetta H0

P=0,312988

INCORRELATI

Figura 32: Significatività modello ARCH(1)

Modello GARCH(1,1)à

MODELLO

VARIABILI ESOGENE

SIGNIFICATIVITA’ COEFFICIENTI

H0 DI OMOSCHEDASTICITA’

RESIDUI INCORRELATI

GARCH(1,1)

VIXt-1

ACCETTATI

Rifiuta H0

P=0,012470

INCORRELATI

GARCH(1,1)

log(VIX)t-1

ACCETTATI

Rifiuta H0

P=0,011732

INCORRELATI

GARCH(1,1)

VIX2t-1

Non accettata f

P=0,3126

Accetta H0

P=0,419445

INCORRELATI

GARCH(1,1)

VIXt-1 log(VIX)t-1

ACCETTATI

Rifiuta H0

P=0,033227

INCORRELATI

GARCH(1,1)

VIXt-1 VIX2t-1

Non accettata f

P=0,9749

Accetta H0

P=0,309732

INCORRELATI

Figura 33: Significatività modello GARCH(1,1)

Modello TGARCH(1,1) à

MODELLO

VARIABILI ESOGENE

SIGNIFICATIVITA’ COEFFICIENTI

H0 DI OMOSCHEDASTICITA’

RESIDUI INCORRELATI

TGARCH(1,1)

VIXt-1

ACCETTATI

Rifiuta H0

P=0,005540

INCORRELATI

TGARCH(1,1)

log(VIX)t-1

ACCETTATI

Rifiuta H0

P=0,005190

INCORRELATI

TGARCH(1,1)

VIX2t-1

Non accettata

P=0,1120

Rifiuta H0

P=0,008181

INCORRELATI

TGARCH(1,1)

VIXt-1 log(VIX)t-1

ACCETTATI

Rifiuta H0

P=0,007275

INCORRELATI

TGARCH(1,1)

VIXt-1 VIX2t-1

ACCETTATI

Rifiuta H0

P=0,006463

INCORRELATI

Figura 34: Significatività modello TGARCH(1,1)

Dalle stime dei modelli solamente 3 rispettano tutte le condizioni di significatività:

  • f
  • f
  • f

  Per verificare quale di questi modelli è il migliore è opportuno osservare il loro punteggio AIC (Akaike info criterion):

MODELLO

AIC

ARCH(1)+ VIXt-1+ VIX2t-1

-6,422654

ARCH(1)+ VIX2t-1

-6,418318

ARCH(1)+ VIXt-1+ log(VIX)t-1

-6,413861

Figura 35: Modelli con migliore punteggio AIC

Sono stati stimati altri modelli aumentando il numero di ritardi: ARCH(2), GARCH(2,1), TGARCH(2,1), GARCH(2,2) e TGARCH(2,2), ma nessuno di questi accettava le 3 condizioni di significatività contemporaneamente, inoltre è sempre opportuno scegliere specificazioni più semplici del modello.

Mirko Cavallaro

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