La structure par terme de volatilité croît ou décroît de σ 2 t+1|t vers σ2 de manière exponentielle.La structure sera croissante si σ 2 t+1|t < σ2 , et décroissante si σ 2 t+1|t > σ2 .Dans la figure 3.7, on représente les structures par terme <strong>des</strong> variances conditionnelles correspondantsà différentes valeurs initiales σ t+1|t = 25, 30, 35, 40, 45, 50 et 55. On a posé√a + b = 0, 9 et c = 0, 016, et représenté σ (k) = σ 2 + e ( −(− ln(a+b))k σ 2 I − σ2) .Fig. 3.7 : Structure par terme <strong>des</strong> variances conditionnelles attendues.0.550.500.45σ t+τ+1t0.400.350.300.250 10 20 30 40 50τa + b = 0, 9, σ 2 = 0,0161−0,9La structure à terme <strong>des</strong> volatilités ( )ν t+k|t k données par ν2 t+k|t ≈ ∑ kj=1 h t+j|t est alorssimple à représenter. On pourra vérifier son retour à la moyenne de long terme.6 On sait que h 2 t = c + aε 2 t−1 + bh 2 t−1. Il suffit de remplacer h 2 t−1 par sa propre expressionafin de faire apparaître les différents chocs ( ε 2 t)au carré :σ 2 t = ct∑b k−1 + ak=1t∑b k−1 ε 2 t−k + b t σ 2 0.k=1En supposant b < 1, b t ≈ 0 et ∑ tk=1 bk−1 = 1−bt1, la relation devient approximativement :1−b ≈ 11−bσ 2 1t∑t ≈ c1 − b + a b k−1 r 2 t−kk=1pour t beaucoup plus grand quepuisque ε t = r t . On voit que la variance conditionnelle fournie par le processus GARCH(1, 1)est une moyenne pondérée particulière <strong>des</strong> rentabilités au carré (plus une constante) !48© 2010 <strong>Pearson</strong> France – Synthex Finance de marché – Franck Moraux
Exercice 7Solution1 Pour le GARCH(1, 1) de l’énoncé, on trouve :ln l (r t | r t−1 ; Θ) = − 1 2 ln (2π) − 1 2 ln (h t) − [r t − m] 2= − 1 ln (2π)22h t− 1 2 ln (c + a [r t−1 − m] 2 + bσ 2 t−1[r t − m] 2− [].2 c + a [r t−1 − m] 2 + bσ 2 t−1Le premier terme ne change par la valeur de la log-vraisemblance. Il est donc parfois négligéet omis dans les implémentations.2 Pour estimer les paramètres du processus GARCH(1, 1), il convient de calculer la log-vraisemblance: ∑ln l (rt | r t−1 ; Θ))pour un jeu de paramètres Θ, puis de maximiser cette fonction à l’aide du solveur, souscontraintes que les paramètres a, b et c restent positifs et a + b < 1. On illustre cela surla capture d’écran suivante.Données brutesmImplications1) Statistiques <strong>des</strong>criptives c 1,66E-06 Condition sur Kurtosis 0,000100 = 1-G5^2-2*G3^22) Processus GARCH(1,1) a 0,083 Variance LT0,000237 = G2/(1-G3-G4)3) Log-vraisemblance b 0,910 Ecart-type LT ann 24,351% = RACINE(250*J3)Données journalièresMoyenne -0,002% ◊ 0,993Date Close R_t Ecart-type 1,529% Variancecellules à modifier04/01/1999 4 147,50 Variance MV 0,000233616 GARCH Ln-Vraisemblance05/01/1999 4 200,78 1,28% Ecart-type ann 24,171% 0,0002 2,913 = -0,5*(LN(2*PI())+LN(F8)+(C8-$H$2)^2/F8)06/01/1999 4 294,82 2,21% 0,0002 2,19907/01/1999 4 230,67 -1,50% 0,0002 2,775 = $H$3+$H$4*(C8-$H$2)^2+$H$5*F808/01/1999 4 245,42 0,35% 0,0002 3,20811/01/199913/01/19994 201,903 958,72-1,03%-3,52%0,00020,00023,0410,74012/01/199914/01/19994 100,703 997,06-2,44%0,96%0,00020,00031,9332,946Somme Ln Vraisemblance8 463,647 = SOMME(G8:G2875)15/01/1999 4 054,81 1,43% 0,0003 2,78818/01/1999 4 151,68 2,36% 0,0003 2,21119/01/1999 4 115,99 -0,86% 0,0003 2,985 à maximiser20/01/1999 4 190,01 1,78% 0,0003 2,60821/01/1999 4 154,03 -0,86% 0,0003 3,01022/01/1999 4 019,33 -3,30% 0,0003 1,24625/01/1999 4 050,80 0,78% 0,0003 2,97326/01/1999 4 071,28 0,50% 0,0003 3,05827/01/1999 4 098,10 0,66% 0,0003 3,066On peut ensuite regarder la condition garantissant la stationnarité du kurtosis (non conditionnel)et calculer l’écart-type de long terme√11−(a+b) .Dans la figure 3.8, le graphique de gauche compare la volatilité conditionnelle annualiséefournie par la spécification GARCH(1,1) estimée avec la volatilité EWMA annualisée obtenueà l’exercice 5. Le graphique de droite met en perspective le comportement de la volatilitéconditionnelle GARCH selon le niveau du CAC 40.Le graphique de gauche montre que les volatilités conditionnelles fournies par l’approcheEWMA ou GARCH(1,1) sont quasi confondues. Quel intérêt avons-nous alors d’employerle processus GARCH(1,1) ? Ce point est en fait examiné dans la question suivante. Le graphiquede droite suggère que les pério<strong>des</strong> de fortes volatilités (conditionnelles) correspondentaux pério<strong>des</strong> de faiblesse du CAC 40. Ce phénomène est appelé l’effet levier.49© 2010 <strong>Pearson</strong> France – Synthex Finance de marché – Franck Moraux
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le cours du sous-jacent est inféri
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Le commentaire pour les stratégies
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parité obtenue dans l’exercice p
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[ ][ ]30 sept30 septOn a ensuite N
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Ce revenu terminal ne dépend d’a
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La figure 8.2 confirme les résulta
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Le delta implique la fonction de r
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