국내외 금융시장의 변동성을 이용한 KOSPI200 실현변동성 예측력 향상에 관한 연구

유시용 ( Shi Yong Yoo ) 아시아.유럽미래학회 2010 유라시아연구 Vol.7 No.4

변동성은 금융시장에 가장 중요한 파라미터 중의 하나이다. 가격책정이나 위험관리, 투자정책 등에서 중요하게 고려되고 있는 변수이다. 변동성에 대한 관심이 증가하면서 1993년 미국에서 변동성 지수인 VIX를 만들게 되었다. 초기에는 내재변동성을 이용하여 계산되었으나, 2003년 9월부터는 옵션가격을 기초로 계산되고 있다. 그리하여 초기에는 이러한 VIX가 실현변동성에 대한 불편예측치인가에 대한 실증분석이 많았다. 실현변동성을 예측함에 있어 우수한 방법이나 모형을 제시 및 검증하고, 기존모형의 가정을 완화하여 실제 보다 가까운 방법을 찾아내는데 초점을 맞추었다. 하지만 이러한 방법들 중에서 특정 모형이 일관성 있게 우월성을 보이지 못하고 상이한 결과를 보이고 있다. Jorion(1995), Christensen과 Prabhala(1998) 등의 연구에서는 과거변동성에 비해 내재변동성이 정보우수성을 가진다고 주장하고, Canina와 Figlewski(1993) 등의 연구에서는 과거변동성의 정보우수성을 주장하고 내재변동성은 미래변동성과 아무런 상관관계도 없다고 주장한다. 그리고 Day와 Lewis(1992)의 연구에서는 혼재된 결과를 보고하여 어느 한쪽의 일방적인 주장을 부정하였다. 또한 Corrado와 Miller(2005), 이재하와 정제련(2006) 등의 연구에서는 변동성지수(VIX)의 예측력의 우수성을 주장한다. 이병근과 황상원(2008)의 경우, 모델프리 내재변동성(model-free implied volatility; MFIV)의 실현변동성에 대한 예측력이 내재변동 성이나 과거변동성보다 뛰어나다고 실증분석하였다. 엄영호 등(2008)은 월별 변동성지수 산정을 통해서 변동성지수의 실현변동성에 대한 예측력을 검증하였다. 또한 측정오차나 비중심적률의 고차적률을 고려하는 경우, 변동성지수의 실제변동에 대한 기댓값의 불편성이 기각되지 않음 보였다. 유시용과 고중양(2009)의 경우, 콜옵션과 풋옵션의 내재변동성, 환율변동성, 국내 이자율변동성, 미국주식시장 변동성 등을 설명변수로 추가하여 실현변동성의 예측력을 제고시킬 수 있음을 보였다. 본 연구에서 변동성은 변동 성지수나 과거 일정기간동안의 수익률의 표준편차를 의미하며, GARCH 모형의 변동성을 의미하지는 않는다. Aboura와 Villa(1999), Carr와 Wu(2006), Becker 등(2006), 엄영호 등(2008)에서 언급된 바와 같이, GARCH모형의 변동성은 변동성지수에 비해서 설명력이 없다고 밝혀졌기 때문이다. 실현변동성에 대한 예측력이 변동성지수뿐만 아니라 다른 금융시장의 변동성을 설명변수로 추가하였을 때에 향상될 수 있을까? 이를 실증분석하기 위해서 KOSPI200 일별자료 및 고빈도자료를 활용하여, 일별, 1시간 단위, 30분 단위, 및 5분 단위 주가수익률의 역사적 변동성과 실현변동성을 각각 계산하였다. 그리고 국내 금리시장, 외환시장, 외국의 주식시장 및 금리시장 등의 변동성 역시 계산하였다. 먼저 국내의 변동성지수인 VKOSPI가 실현변동성이 불편 조건부 기댓값인지를 검정한 결과 불편성을 가지는 것으로 나타나지는 않았다. 그리고 KOSPI200 실현변동성에 대한 설명력의 정보의 크기 VKOSPI, S&P500의 역사적 변동성, KOSPI200의 역사적 변동성 등 모두 유사하게 나타나고 있다. 그리고 VKOSPI 외에 다른 국내 변동성지표들을 설명변수로 사용하여 추정한 결과, 조정-R2 이 다소 개선되는 것으로 나타났다. 한 가지 특이한 것은 국내 금리시장의 변동성과 실현변동성 간에는 부(-)의 관계가 있는 것으로 나타났다. 이는 이자율시장의 변동성과 주식시장의 변동성 간에는 부(-)의 관계가 있다는 것을 의미한다. 해외주식시장의 변동성의 대표로서 S&P500 변동성을 상정하고, S&P500 변동성 외에 다른 해외시장의 변동성지표들을 추가하여 추정한 결과, 조정-R2의 개선은 거의 없는 것으로 나타났다. 이는 국내 실현 변동성에 대한 해외주식시장의 설명력에 있어서 S&P500 변동성이 지배적인 위치를 차지하고 있음을 의미한다. 그리고 국내 및 해외의 변동성지표들을 모두 고려하여 유효한 모든 지표들을 사용한 경우, 조정-R2 의 개선은 미세하게 나타나고 있다. 이는 국내 자본시장이 세계 금융시장으로의 통합이 진전되었기 때문에, 세계 금융시장의 위험이 국내에 직접적으로 전달되는 경향이 강해졌다는 것을 의미한다. 그리고 포트폴리오관리나 위험관리 시에 해외요인을 잘 고려해야함을 의미한다. Volatility is one of the important parameters in financial markets. It plays a very important role in asset pricing, risk management, and investment policy. As concerns volatility increase, VIX, an index for volatilities in the US financial markets, was invented in 1993. At first time, the implied volatility had been used to calculate VIX, option prices have been used since September 2003. There have been many research works on whether VIX is the unbiased estimate of the realized volatility. They focus on improving model specifications, finding a better estimation method or relaxing assumptions on model specifications. However, results are not consistent. They cannot lead to the same result. Jorion(1995), Christensen and Prabhala(1998) find that implied volatility has better information contents than historical volatility. Canania and Figlewski(1993) insist that historical volatility is better than implied volatility in terms of information contents and that implied volatility has nothing to do with future realized volatility. Day and Lewis(1992) suggest that any candidate does not perform better than others. Corrado and Miller(2005), Lee and Chung(2006) find that VIX performs well to predict the future realized volatility. Rhee and Hwang(2008) obtain the result that model-free implied volatility(MFIV) has better predictive power for future realized volatility. Eom et al.(2008) calculate the monthly volatility index using KOSPI200 option prices and test the predictive power of the monthly volatility index for the future realized volatility. They find that the volatility index is an unbiased estimator after taking the measurement error or the omitted-variable problem into account, while it’s a biased estimator in general regression test. These results show that the unbiasedness of the volatility index to the actual volatility is not rejected when some econometric issues are considered and that the volatility index has higher predictability power than those of other volatility measures such as past actual volatilities. Yoo and Koh(2009) find out whether the information from foreign capital markets can improve the forecasting power for the realized volatility of KOSPI200 index. The realized volatility is estimated by using both daily return series and 5 minutes intraday data of KOSPI200. The volatilities of S&P100 return series and Won/Dollar exchange rate are considered as the information from foreign capital markets, and the volatility of Korean domestic interest rate is introduced as an additional variable to improve the forecasting power for the realized volatility of KOSPI200 returns. It turns out that those additional variables are statistically significant to improve the predictive power for the realized volatility of KOSPI200. Can the predictability of realized volatility be improved when volatilities of other financial markets are added as explanatory variables? To answer this question, the dependent variable, that is, realized volatility is estimated by using various data sets with different frequencies of day, hour, 30 minutes and 5 minutes. As for explanatory variables, we use both domestic and foreign financial markets variables. For domestic financial market variables, there are volatility of domestic three-month CD rates and volatilities of foreign exchange rates. For foreign financial market variables, there are equity volatilities of U.S., Japan, Hong Kong, and U.K., and volatilities of three-month U.S. treasury rates and three-year U.S. treasury rates. It turns out that VKOSPI is a biased estimator of the corresponding realized volatility. VKOSPI, historical volatility of S&P500, and historical volatility of KOSPI200 explain similarly the realized volatility of KOSPI200 in terms of the explanatory power, that is, R2. In addition to VKOSPI, volatilities of domestic bond and won/dollar exchange markets have additional minor explanatory power to the realized volatility. One thing interesting is that the volatility of the domestic interest rate market is negatively related to the realized volatility. For volatilities from foreign stock markets, we first use volatility of S&P500 as an explanatory variable and then add volatilities of other foreign equity markets. It turns out that there exists little improvement in R2. That means that S&P500 has dominant explanatory power to the realized volatility of KOSPI200.

Weather Derivatives and Seasonal Forecasts

유시용 한국증권학회 2004 Asia-Pacific Journal of Financial Studies Vol.33 No.4

The CPC (Climate Prediction Center) seasonal outlook can be incorporated into a simulation model of the temperature process so that the conditional mean and the conditional variance of the temperature and CDD (Cooling Degree Days) may be determined for a given set of seasonal outlook probabilities. The temperature process is assumed to follow the Ornstein-Uhlenbeck process, which is a Gaussian process, and hence CDD also follows a Gaussian process. The option price for the CDD weather derivatives can be easily derived using the normality property of the underlying density when there is no truncation for temperatures below 65. Using the temperature data for five cities on the East Coast of the USA in the case where there is no truncation in the temperature process, the Monte Carlo simulation shows the appropriate accuracy, which means that the CDD option values obtained through both the pricing formula and the Monte Carlo simulation are close together. In cases where temperature paths less than 65℉ are truncated the option values obtained by the Monte Carlo simulation are very sensitive to the seasonal outlook probabilities. This is because the density of CDD over a summer season, conditional on the seasonal outlook, shifts a large amount as a result of the truncation of temperature.

중국 주식시장의 동태적 조건부 상관관계 연구 -DCC-MGARCH모형을 이용한 실증분석-

유시용,김동휘 한국국제경영관리학회 2011 국제경영리뷰 Vol.15 No.4

본 논문은 DCC-MGARCH모형을 이용하여 중국 주식시장의 동태적 조건부 상관관계를 추정했다. 중국 주식시장과 한국, 홍콩 등 주식시장의 동태적 상관관계는 상대적으로 상승한 추세를 보이는 반면, 미국 주식시장과는 뚜렷한 추세를 보이지 않고 일정한 범위 내에서 변동이 지속되었으며, 중국 국내 주식시장 간 변동 폭이 제일 컸고, 중국 주식시장의 변동성과 금융위기가 상관관계에 미치는 영향은 Longel and Solnik(1995)의 두 주식시장 자체 변동성 확대는 상관관계의 증가를 초래한다는 결과와 Cheng(1998)의 두 주식시장의 상관관계는 침체기에 증가한다는 연구결과와 다름을 알 수 있었다. MA(1)-GARCH(1,1)-M모형을 이용하여 분석한 결과, 중국 주식시장의 변동성 확대는 주가수익률을 높이는 경향이 있다. 또한 중국 증시는 세계증시의 충격에 유의적인 반응을 보이지 않았다. In this paper, we estimate the dynamic conditional correlation(DCC) coefficients for the stock markets of China versus U.S., Korea, and Hong Kong, following the DCC-MGARCH model of Engle(2002). We further identify the sources of cross-border co-movements of stock prices and volatility. The main empirical implications are as follows: First, the DCC estimate between the Shanghai and Shenzhen exchanges is shown to be the highest. Second, volatility and returns are positively correlated in the mainland Chinese stock markets, unlike the findings of Longin and Solnik(1995) and Cheng(1998). Third, the U.S. appears to significantly affect China in terms of stock price movements, however, with a relatively small magnitude per MA(1)-GARCH(1,1)-M model.

상품파생상품의 금융화에 따른 변동성 및 금융시장 간의 상관관계 분석

유시용 한국기업경영학회 2012 기업경영연구 Vol.19 No.5

In this paper, it is analyzed how the conditional correlations among commodity derivatives and domestic and global financial markets changes as the commodity derivatives financialize deeply. Recent development in commodity derivatives markets have exceptional in many ways. One of them is the financialization of the commodity derivatives. As the global economy is getting deeply integrated and performances of capital markets remain relatively low and the demand for raw materials surges, significantly increased amounts of money have flowed into the commodity markets. As a result, the market capitalization of the commodity derivatives markets has sharply increased since 2004. The financialization of the commodity derivatives changes characteristics of the commodity markets. Volatilities of prices of commodity derivatives increase and correlations between equities or bonds are changed. In this research, main concerns are volatilities and conditional correlations among commodity derivatives markets and global financial markets. Those include Korean stock market (KOSPI), Korean bond market, Korean won, US dollar foreign exchange market, global equity market (MSCI), global bond market (CITI), commodity derivative market (CRB), and energy market (WTI). DCC-MGARCH model is used to analyze volatilities of each index and conditional correlations among all variables. Volatilities of all indexes are sharply increased during the period of the global financial crisis. Volatilities of global bond market and commodity derivative market are relatively mild even during the crisis period. The index CITI for the global fixed-income market is composed of treasury bonds that are relatively stable than any other corporate bonds or equities. Relative low level of volatility of the commodity index is due to the heterogeneities of the composition of CRB index. However, the volatility of the crude oil market (WTI) is larger than those of other financial markets. Estimated conditional correlations change dramatically. The conditional correlations between commodity derivatives (CRB, WTI) and equity markets (KOSPI, MSCI) show overall positive, and they are strengthened after the global financial crisis. This is because the composition ratio of the oil in the commodity index is biggest. And the herding behavior of investors during the crisis period makes the degree of co-movement of KOSPI and MSCI prices higher. The conditional correlation between KOSPI and CRB shows overall positive and goes up during the crisis period, as does that of between KOSPI and WTI. This is due to the fact that, since the global financial crisis, investors regard increased demand for commodities and oil as the increased expectation of economic recovery. The conditional correlations between commodity derivatives (CRB, WTI) and fixed-income security markets show overall positive, but they are weakened after the global financial crisis. Since the financialization of the commodity derivatives and the global financial crisis changed characteristics of the commodity derivatives as the alternative asset class, investors and risk managers need to consider those changes 본 연구에서는 상품파생상품의 금융화가 진전되고, 국내외 금융시장의 통합화가 진전되면서, 상품파생상품의 변동성과 국내외 금융시장들 간의 조건부 상관관계가 어떻게 변화 하는지를 살펴보았다. 국내 주요 금융시장변수로서는 KOSPI 지수, 3년 만기 국채 유통수익률, 원/달러 환율 등이 고려되며, 해외 금융시장 변수의 경우 세계 주식시장의 대표지수로서 MSCI 지수, 세계 채권시장의 대표지수로서는 CITI 지수, 상품파생 상품시장 변수로서 대표적인 상품파생상품지수인 CRB 상품지수, 에너지의 대표지수로서 WTI 지수 등을 선정했다. 먼저 변동성에 대해서 살펴보면, 글로벌 금융위기기간의 모든 금융변수들의 변동성은 급격하게 증가하는 양상을 보이고 있다. 단지, 글로벌 채권시장과 상품파생상품시장의 변동성의 경우, 상대적으로 작게 나타나고 있으며, 글로벌 금융위기기간에도 상대적으로 작게 상승하는 것으로 나타났다. 그러나 상품지수의 구성요소 중의 하나인 원유 지수 WTI의 변동성은 다른 금융변수에 비해서 상대적으로 큰 편이다. 상품파생 상품 지수인 CRB 및 원유선물지수인 WTI와 국내주식(KOSPI) 간의 조건부 상관관계, 상품파생상품지수 및 원유선물지수와 글로벌 주식(MSCI) 간의 조건부 상관관계, 상품파생상품지수 및 원유선물지수와 원/ 달러환율 간의 조건부 상관관계 등은 전반적으로 정(+)의 값을 가지는 것으로 나타났으며, 글로벌 금융위기 이후 그 관계가 더 강화되는 것으로 나타났다. 그리고 원유선물지수인 WTI와 국내금리(KTR3) 간의 조건부 상관관계, 상품 파생상품지수(CRB) 및 원유선물지수(WTI)와 글로벌 채권시장(CITI) 간의 조건부 상관관계 등은 전반적으로 정(+)의 관계를 나타내고 있으며, 글로벌 금융위기 이후 그 관계가 더 약화되는 것으로 나타났다. 이러한 상품파생상품의 금융상품과의 조건부 상관관계의 변화는 전통적으로 대체투자 자산군으로 분류되어 왔던 상품 파생상품을 대상으로 한 투자나 위험관리에는 좀 더 신중한 분석이 요구됨을 의미한다. 상품파생상품의 금융화와 글로벌 금융위기로 인해서 상품파생상품의 자산군으로서의 특징이 많이 변화되었기 때문이다

The Valuation of the Electricity Future Contract Under Weather Uncertainty

유시용 한국파생상품학회 2004 선물연구 Vol.12 No.2

Estimating Spot Prices of Restructured Electricity Markets in the United States

유시용 한국환경경제학회 2004 자원·환경경제연구 Vol.13 No.3

For the behavior of the wholesale spot price, a regime switching model with time-varying transition probabilities was estimated using the data from the PJM (Pennsylvania-New Jersey-Maryland) market. By including the temperature as an explanatory variable in the transition probability equations, the threshold effect of changing regime is clearly enhanced. And hence the predictability of the price spikes was improved. This means that the model showed a very clear threshold effect, with a low probability of switching for low loads and low temperatures and a high probability for high loads and high temperatures. And temperature showed a clearer threshold effect than load does. This implies that weather-related contracts may help to hedge against the risk in the cost of buying electricity during a summer. 미국의 PJM(Pennsylvania-New Jersey-Maryland) 전기도매시장의 전기가격을 가변 전환확률 국면전환모형(regime switching model with time- varying transition probability model)을 이용해서 추정해보았다. 전기수요뿐만 아니라 기온을 전환확률 방정식의 설명변수로 포함시킴으로써 전기가격이 낮은 국면에서 높은 국면으로 전환할 확률의 문턱점(threshold) 효과가 뚜렷이 향상되었다. 따라서 도매전기가격의 스파이크(spike) 발생을 예측할 수 있게 되는 것이다. 이는 또한 미국의 도매시장 전기가격의 스파이크는 기온에 의해서도 잘 설명되며, 이를 이용하여 날씨관련 파생상품이나 계약을 통해서 도매전기 구입비용의 위험을 헤지할 수 있다는 것을 의미한다.

천연 페놀성 화합물들의 방향족 아미노산 탈탄산효소 저해작용

유시용,한용남,한병훈,Ryu, Shi-Yong,Han, Yong-Nam,Han, Byung-Hoon 대한약학회 1994 약학회지 Vol.38 No.6

Sixteen kinds of naturally occurring phenolic compounds including 5 stilbenes, 7 flavonoids and 4 anthraquinones were examined in the inhibitory activity against rat liver AADC(aromatic L-amino acid decarboxylase) in vitro, using 5-hydroxytryptophan as a substrate. Three hydroxystilbenes, resveratrol 1, rhapontigenin 3 and piceatanol 5, which were known to be monoamine oxidase A inhibitors, exhibited a significant inhibition against AADC($IC_{50}$=20, 8 and $5\;{\mu}M$, respectively). By the comparison of the activity of each phenolic compound, it was suggested that the 3',4'-dihydroxyphenyl group of stilbenes or flavones was the best pharmacophore for the AADC inhibitory activity.

정책자금 신용할당의 요인분석

유시용 한국기업경영학회 2008 기업경영연구 Vol.15 No.3

The determinants of loan approval of the government loan tend to be determined by policy factors rather than by market principles. The size and the loan interest rate of the government loan program are exogenously determined by the policy of the government. One thing for the agency (Small Business Corporation; SBC) of the policy loan program to decide is whether to approve the loan application, based on an appraisal on loan applications. However, financial statements of loan applicants, mostly small and midium-sized firms, are mostly not complete or not accurate. Additional information about applicants was not available. Under these limited information, SBC should decide whether to lend the government loan to applicants. In this study, the logit model was used to estimate factors that affect the decision of loan approvals, that is, what kinds of variables are critically important to reject (credit-ration) the loan application for the government loan program. It turns out that statistically significant variables are debt ratio, sales profit rates, total asset turnover ratio, log-scaled sales. However, the sign of the estimates of debt ratio only is consistent with a theory. 정책자금 지원대상 선정기준은 시장의 원리보다는 정책적으로 결정될 여지가 많다. 시장의 자금 대출심사와는 달리 정책자금 대출심사의 경우, 정책자금 공급규모와 금리가 정책적으로 결정되기 때문에, 정책자금 대출심사는 가용한 모든 정보를 바탕으로 대출여부만을 결정하게 된다. 대부분의 정책자금 신청기업의 경우, 기업재무제표가 존재하지 않은 경우가 많으며, 그 자료의 신빙성 역시 떨어지는 경우가 대부분이다. 이러한 한정된 정보 하에서, 정책자금의 대출승인 여부에 영향을 미치는 요인을 로짓모형을 이용해서 분석해보는 것은 효율적인 정책자금 배분을 위해서 의미가 있는 것이다. 재무비율 중에서, 정책자금 신용할당에 영향을 미치는 변수들로서, 5% 이하(5%와 1%)의 유의수준 하에서 의미있는 변수들은 부채비율, 매출액영업이익률, 총자산회전율, 기업규모(로그 매출액) 등이다. 이중에서 부채비율만이 부호 측면에서도 상식과 일치하는 정(+)의 부호를 나타냈다. 이는 부채비율이 증가할수록 정책자금에서 신용할당될 가능성이 증가함을 의미한다. 높은 부채비율은 추가대출에 대해서 채무상환 부담의 증가를 의미하기 때문에, 정책자금 대출심사 시에 부정적인 요인으로 작용하는 것으로 나타났다. 그리고 지역안배와 같은 형평성도 고려하고 있는 것으로 나타났다

정책자금 정당성에 근거한 정책자금의 대출금리 결정 방안

유시용,윤병섭 한국기업경영학회 2007 기업경영연구 Vol.14 No.2

The loan rate of the government loan program offered by the Small Business Corporation(SBC) can be determined as a sum of three factors such as a reference interest rate, a policy aim spread, and a credit risk spread. However the loan rate has been lower than the loan rate in the banking sector. The profit has continually run in the red figures and hence the stability the fund managed by the SBC has been damaged. Even though a policy aim spread could be emphasized, the stability and profitability of the fund should be prioritized. This means that the loan rate of the SBC should be determined such that the loss might not be occurred. This requires the policy aim spread to change from relatively large negative to near zero. 정책자금의 대출금리는 기준금리에 정책목적성 스프레드와 신용위험 스프레드를 합한 것으로 결정할 수 있다. 중진공의 중산기금 대출사업은 정책목적성 중심의 저금리 대출이라는 공공성에 치우쳐져 있기 때문에 기금의 안정성과 수익성은 크게 훼손되고 있다. 중산기금이 설치목적과 공익에 맞도록 운영되더라도 기금의 안정성과 수익성이 훼손되어서는 아니 된다. 결국 중산기금 중 대출사업 관리주체인 중진공은 대출금리 설정에 있어서 최소한 기금에 손실이 발생하지 않게끔 대출금리를 설정해야 한다. 이는 정부의 정책목적성 스프레드를 현재 부(-)에서 영(0)으로 바꾸어 나가야 함을 의미한다.

시장과 4차산업혁명

유시용 한국공공관리학회 2017 한국공공관리학회 학술대회 Vol.2017 No.11