다변량 정규분포에서 대안적인 VaR의 특성

홍종선,이기쁨,Hong, Chong Sun,Lee, Gi Pum 한국데이터정보과학회 2016 한국데이터정보과학회지 Vol.27 No.6

가장 선호하는 금융위험 측정 방법은 통계적으로 최대손실금액을 추정하는 VaR (Value at Risk)이다. 포트폴리오를 구성하는 여러 산업에 대한 VaR (Value at Risk)는 분산공분산 행렬과 특정한 포트폴리오가 포함되어 변환된 일변량 위험을 이용하여 추정한다. Hong 등 (2016)은 다변량 분위벡터를 바탕으로 Vector at Risk를 정의하였으며, 특정한 포트폴리오가 설정되면 Vector at Risk 중의 한 점을 최적의 VaR 즉, 대안적인 VaR (AVaR)로 제안하였다. 본 연구에서는 다변량 정규분포에 대하여 AVaR의 특성을 탐색한다. 여러 종류의 분산공분산 행렬과 다양한 포트폴리오 가중값 벡터인 경우의 이변량과 삼변량의 정규분포를 따르는 모의실험 자료와 실증예제를 이용하여 대안적인 최대손실금액인 AVaR을 구하고 VaR과 비교 분석한다. 다변량 분위벡터를 이용한 AVaR는 VaR보다 작게 추정함을 발견하였으며, 이런 특징과 함께 AVaR의 특성을 토론한다. The most useful financial risk measure may be VaR (Value at Risk) which estimates the maximum loss amount statistically. The VaR tends to be estimated in many industries by using transformed univariate risk including variance-covariance matrix and a specific portfolio. Hong et al. (2016) are defined the Vector at Risk based on the multivariate quantile vector. When a specific portfolio is given, one point among Vector at Risk is founded as the best VaR which is called as an alternative VaR (AVaR). In this work, AVaRs have been investigated for multivariate normal distributions with many kinds of variance-covariance matrix and various portfolio weight vectors, and compared with VaRs. It has been found that the AVaR has smaller values than VaR. Some properties of AVaR are derived and discussed with these characteristics.

다중회귀모형에서 전진선택과 후진제거의 기하학적 표현

홍종선,김명진,Hong, Chong-Sun,Kim, Moung-Jin 한국데이터정보과학회 2010 한국데이터정보과학회지 Vol.21 No.5

다중회귀모형에서 변수선택법 중에서 전진선택과 후진제거의 과정을 기하학적으로 표현하는 그래픽적 방법을 제안한다. 반지름이 1인 반원의 제1사분면에는 전진선택 과정을, 제2사분면에는 후진제거 과정을 표현한다. 각 단계에서 회귀제곱합을 벡터로 표현하고, 추가제곱합 또는 부분결정계수를 벡터 사이의 각도로 나타내며 벡터의 끝을 연결할 때 통계적으로 유의하면 점선으로 표현하여 부분가설검정의 통계적 분석결과를 인지할 수 있도록 작성한다. 이 방법을 이용하면 전진선택과 후진제거 방법에 의한 최종모형을 비교 분석하고 전체적으로 모형의 적합도를 파악할 수 있다. A geometrical description method is proposed to represent the process of the forward selection and backward elimination methods among many variable selection methods for multiple regression models. This graphical method shows the process of the forward selection and backward elimination on the first and second quadrants, respectively, of half circle with a unit radius. At each step, the SSR is represented by the norm of vector and the extra SSR or partial determinant coefficient is represented by the angle between two vectors. Some lines are dotted when the partial F test results are statistically significant, so that statistical analysis could be explored. This geometrical description can be obtained the final regression models based on the forward selection and backward elimination methods. And the goodness-of-fit for the model could be explored.

Comparison Study of Bivariate Laplace Distributions with the Same Marginal Distribution

홍종선,Sung Sick Hong 한국통계학회 2004 Journal of the Korean Statistical Society Vol.33 No.1

Bivariate Laplace distributions for which both marginal distributions andLaplace are discussed. Three kinds of bivariate Laplace distributions whichare extended bivariate exponential distributions of Gumbel (1960) are in-troduced in this paper. These symmetrical distributions are compared withasymmetrical distributions of Kotzet al.(2000). Their probability den-sity functions, cumulative distribution functions are derived. Conditionalskewnesses and kurtoses are also dened. Their correlation coecients arecalculated and compared with others. We proposed bivariate random vectorgenerating methods whose distributions are bivariate Laplace. With samplemeans and medians obtained from generated random vectors, variance andcovariance matrices of means and medians are calculated and discussed withthose of bivariate normal distribution.

가중 포트폴리오에서의 CTE

홍종선,신동식,김재영,Hong, Chong Sun,Shin, Dong Sik,Kim, Jae Young 한국데이터정보과학회 2017 한국데이터정보과학회지 Vol.28 No.1

다변량 분포에서의 VaR (Value at Risk)와 CTE (Conditional Tail Expectation)에 관한 많은 연구문헌에서는 특정한 포트폴리오 구성비를 이용하여 일변량 분포로 변환하여 추정하였다. 다변량 분포에서 분위수에 관한 많은 연구가 존재한다. 그러나 분위수가 유일하게 존재하지 않으므로, VaR와 CTE의 추정에 어려움이 있다. 본 연구에서는 다변량 분위 벡터를 이용한 대안적인 VaR와 통합적인 다변량 CTE의 연구를 확장하여, 여러 종류의 포트폴리오로 구성된 다양한 비율 조합에 따른 가중 CTE 벡터들을 제안한다. 일변량에 대한 CTE 관계식을 다차원의 관계식으로 확장하고, 일변량의 관계식과의 특징과 차이점에 대하여 토론한다. 정규분포로부터 추출한 자료와 실증 예제를 통하여 본 연구에서 제안한 가중 CTE를 탐색하면서 가중 CTE의 활용성과 장점을 유도한다. In many literatures on VaR and CTE for multivariate distribution, these are estimated by using transformed univariate distribution with a specific ratio of many kinds of portfolios. Even though there are lots of works to define quantiles for multivariate distributions, there does not exist a quantile uniquely. Hence, it is not easy to define the VaR and CTE. In this paper, we propose the weighted CTE vectors corresponding to various ratio combinations of many kinds of portfolios by extending the researches on the alternative VaR and integrated multivariate CTE based on multivariate quantiles. We extend relation equations about univariate CTEs to multivariate CTE vectors and discuss their characteristics. The proposed weighted CTEs are explored with some data from multivariate normal distribution and illustrative examples.

신용평가모형에서 두 분포함수의 동일성 검정을 위한 비모수적인 검정방법

홍종선,김지훈,Hong, Chong-Sun,Kim, Ji-Hoon 한국데이터정보과학회 2009 한국데이터정보과학회지 Vol.20 No.2

신용평가모형에서 두 집단의 판별력 검정방법 중의 하나로 두 분포함수의 동일성 검정을 위한 비모수적인 Kolmogorov-Smirnov (K-S) 검정방법이 대표적으로 적용되고 있다. 본 연구에서는 신용평가모형에서 두 분포함수의 동일성 검정을 위하여 K-S 검정 방법 외에 Cramer-Von Mises, Anderson-Darling, Watson 검정방법들을 소개하고 Joseph (2005)의 기준에 대응하는 판단기준을 제안한다. 또한 신용평가 자료와 유사한 상황 하에서의 모의실험을 통해서 불량률, 표본크기 그리고 제II종 오류율을 고려한 대안적인 판단기준을 제시하고 그 적용방법에 대해서 살펴본다. Kolmogorov-Smirnov (K-S) statistic has been widely used for testing homogeneity of two distributions in the credit rating models. Joseph (2005) used K-S statistic to obtain validation criteria which is most well-known. There are other homogeneity test statistics such as the Cramer-von Mises, Anderson-Darling, and Watson statistics. In this paper, these statistics are introduced and applied to obtain criterion of these statistics by extending Joseph (2005)'s work. Another set of alternative criterion is suggested according to various sample sizes, type a error rates, and the ratios of bads and goods by using the simulated data under the similar situation as real credit rating data. We compare and explore among Joseph's criteria and two sets of the proposed criterion and discuss their applications.

ROC 함수 추정

홍종선,홍선우,Hong, Chong-Sun,Lin, Mei Hua,Hong, Sun-Woo 한국통계학회 2011 응용통계연구 Vol.24 No.6

모집단이 부도와 정상상태로 구분되는 신용평가 관점에서 부도와 정상 상태의 조건부 누적분포함수를 추정하는 방법으로 정규혼합 분포추정과 kernel density estimation을 이용하는 분포추정을 고려한다. 정규혼합 분포의 모수를 EM 알고리즘을 사용해 추정하고, KDE 방법에서는 많이 사용하는 다섯 종류의 커널 함수와 네가지의 띠폭을 이용한다. 그리고 추정한 분포로부터 구한 각각의 ROC 함수를 구한다. 추정한 분포들의 적합도를 비교 분석하고, 이를 바탕으로 구한 ROC 곡선의 성과를 비교 토론한다. 본 연구에서는 KDE 방법으로 추정한 분포함수가 더 적합하고, 추정한 정규혼합 분포를 이용한 ROC 함수가 더 좋은 성과를 나타내는 것을 발견하였다. From the point view of credit evaluation whose population is divided into the default and non-default state, two methods are considered to estimate conditional distribution functions: one is to estimate under the assumption that the data is followed the mixture normal distribution and the other is to use the kernel density estimation. The parameters of normal mixture are estimated using the EM algorithm. For the kernel density estimation, five kinds of well known kernel functions and four kinds of the bandwidths are explored. In addition, the corresponding ROC functions are obtained based on the estimated distribution functions. The goodness-of-fit of the estimated distribution functions are discussed and the performance of the ROC functions are compared. In this work, it is found that the kernel distribution functions shows better fit, and the ROC function obtained under the assumption of normal mixture shows better performance.

상관관계가 존재하는 등급별 동질성 검정방법

홍종선,이나영,Hong, Chong Sun,Lee, Na Young 한국데이터정보과학회 2013 한국데이터정보과학회지 Vol.24 No.1

신용평가방법에서 등급의 계량화 중 신용등급 변화 검정방법은 등급별로 추정된 예측부도율과 실제부도율과의 동질성을 검정하는 방법으로 한 시점에 대한 이항검정과 카이제곱검정 등이 있고, 여러시점의 정확성을 검증하는 방법으로 정규성검정, 확장된 신호등검정 등이 있다. 본 연구에서는 현실적인 상황을 고려하여 이런 검정방법들이 상관관계가 존재하는 경우에 등급별 동질성 검정방법을 소개하고 이 방법들을 신용평가 이외에 다양한 분야의 자료에 활용할 수 있음을 알아본다. Among class quantitative tests for the credit rating systems, the credit rating tests for calibration are to test the class homogeneous differences between observed and predicted probabilities. For one time period, binomial test and chi-square test are included, and normal test and extended traffic lights test are also contained for several time peroids. In this work, we consider real data in which there exists correlation among variables, so that these test methods could be applied to the credit rating systems as well as various kinds of the class data such as BWT data and FSI data.

VUS와 HUM 최적화를 이용한 선형함수의 모수추정

홍종선,원치환,정동길,Hong, Chong Sun,Won, Chi Hwan,Jeong, Dong Gil 한국데이터정보과학회 2015 한국데이터정보과학회지 Vol.26 No.6

ROC 곡선을 구성하는 한 개의 스코어 변수로 이루어진 분류모형을 확장하여 선형 스코어의 함수인 리스크 스코어를 고려하고, 선형 스코어의 계수를 추정하기 위한 방법으로 AUC를 최대화하는 방법을 사용한다. 이런 AUC 접근방법으로 구한 스코어의 계수 추정량은 로지스틱모형을 이용한 선형 스코어의 모수의 최대가능도 추정량보다 자료가 로지스틱 가정이 맞지 않는 일반적인 상황에서도 좋은 추정 결과를 보인다. 본 연구에서는 다항범주로 분류되어 현실적인 판별 및 예측 상황을 고려하여 AUC 접근방법을 확장한 VUS와 HUM 접근방법을 제안한다. 연결함수로는 로짓, complementary log-log와 로짓을 변형한 함수의 세 종류와 그리고 다양한 분류점의 분포인 경우에 대하여도 모의실험을 실시하였다. 본 논문에서는 다항범주 판별결과에 대하여 VUS와 HUM 접근방법도 AUC 접근방법과 유사하게 다양한 연결함수에 대하여 로지스틱모형 추정방법보다 동등하거나 더 나은 모수추정 결과를 보이는 것을 확인하였다. Consider the risk score which is a function of a linear score for the classification models. The AUC optimization method can be applied to estimate the coefficients of linear score. These estimates obtained by this AUC approach method are shown to be better than the maximum likelihood estimators using logistic models under the general situation which does not fit the logistic assumptions. In this work, the VUS and HUM approach methods are suggested by extending AUC approach method for more realistic discrimination and prediction worlds. Some simulation results are obtained with both various distributions of thresholds and three kinds of link functions such as logit, complementary log-log and modified logit functions. It is found that coefficient prediction results by using the VUS and HUM approach methods for multiple categorical classification are equivalent to or better than those by using logistic models with some link functions.

신용평가를 위한 Kolmogorov-Smirnov 수정통계량

홍종선,방글,Hong, C.S.,Bang, G. 한국통계학회 2008 응용통계연구 Vol.21 No.6

신용평가모형 개발과 적합성 검정 연구에서 부도율분포로부터 부도기업과 정상기업의 판별력을 검정하는 방법으로 비모수적인 방법인 Kolmogorov-Smirnov(K-S) 검정방법을 많이 사용한다. 모집단에 대한 누적분포함수를 알고있으며 이 분포함수가 두 개의 분포함수로 분할되었다는 가정하에서 두 분포함수 동일성을 검정하는 신용평가 연구에서 스코어 또는 부도율이 다양한 확률분포를 따른다고 가정하고 기존의 K-S 통계량과 수정된 K-S 통계량을 비교 토론한다. For the model validation of credit rating models, Kolmogorov-Smirnov(K-S) statistic has been widely used as a testing method of discriminatory power from the probabilities of default for default and non-default. For the credit rating works, K-S statistics are to test two identical distribution functions which are partitioned from a distribution. In this paper under the assumption that the distribution is known, modified K-S statistic which is formulated by using known distributions is proposed and compared K-S statistic.

다이아몬드 그래프의 활용 방법

홍종선,고용석,Hong C.S.,Ko Y.S. 한국통계학회 2006 응용통계연구 Vol.19 No.2

이차원 범주형 자료를 시각적으로 표현하는 이차원과 삼차원 그래프는 많이 존재한다. 그중에서 Li등(2003)은 삼차원 그래프를 이차원 평면에 투영시키는 다이아몬드 그래프를 제안하였다. 여기서 세번째 차원은 면적과 높이 그리고 길이가 관찰값에 대응하는 다이아몬드 모양으로 대체하였다. 본 논문에 서는 이차원 자료에 대하여는 두 범주형 변수의 독립성을 검정하기 위하여 다이아몬드 그래프를 이용한다. 그리고 삼차원 이상의 자료에 대해서는 자료에 가장 적합한 로그선형모형을 설정하는데 활용할 수 있다. There are lots of two and three dimensional graph representing two dimensional categorical data. Among them, Li, et al. (2003) proposed Diamond Graph that projects three dimensional graph into two dimension whereby the third dimension is replaced with a diamond shape whose area and middle and vertical and horizontal lengths represent the outcome. In this paper, we use the Diamond graph to test the independence of two predictor variables for two dimensional data. And this graph could be applied for finding the best fitted log-linear model to three dimensional data.