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Analyses of multivariate copulas for financial risk management

Research Project

Project/Area Number 21K01581
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 07060:Money and finance-related
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

吉羽 要直  東京都立大学, 経営学研究科, 教授 (20848428)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords接合関数 / 裾従属性 / 非対称性 / ポートフォリオリスク / 誤方向リスク / 金融リスク管理 / 非対称接合関数
Outline of Research at the Start

本研究では、金融ストレス時に資産下落の依存性が強まる現象や信用取引の取引企業のデフォルトが参照企業のデフォルト可能性を高める現象に注目する。こうした現象のモデリングとして、特に金融ストレス時の状況を勘案可能な多変量接合関数を整理し、分析の枠組みを構築する。具体的には、まず金融リスク管理に即した多変量接合関数の漸近的な性質を分析するとともに、動的な変化や状態推移を織り込んだモデルを構築する。そのうえで、実データを用いた推定等に必要な実装手順を整理し、実証分析を進める。これにより、既存の手法よりも金融ストレスに頑健で、金融ストレス以外の状況にも幅広く応用可能な汎用的な手法の構築を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

金融リスク管理では、多数の資産価格変動で下落方向への従属性が高まる現象について、正規接合関数を用いることはストレスへの対応として不十分とされ、変量間の裾での従属性の強いt接合関数が用いられることがある。しかし、t接合関数では価格変動の上下方向の従属性を対称に捉え、上昇よりも下落方向での従属性が高まりやすい非対称性を捉えられない。本研究では、変量間の裾での強い従属性を捉えるとともに上下での非対称性も捉えるような接合関数について金融リスク管理への応用を念頭に分析を進めている。
2023年度は、共著論文“On a Measure of Tail Asymmetry for the Bivariate Skew-Normal Copula”を完成させ、査読付き国際学術誌Symmetry誌に2023年7月に掲載した。本論文の内容は2023年8月、2023年12月に国際学会で報告し、国内では2023年9月に統計関連学会連合大会で報告した。また、客員を務める統計数理研究所で前年度に引き続き2023年9月に共同研究集会「接合関数(コピュラ)理論の新展開」を研究代表者として企画し、当該論文の内容報告を行った。さらに周辺分野の研究内容をまとめ、数理解析研究所共同研究(公開型)「ファイナンスの数理解析とその応用」」、統計数理研究所共同研究集会「極値理論の工学への応用」で報告し、それぞれ講究録、研究リポートで公表した。
また、上下での非対称性などのパラメータが時間変化する動的な接合関数への拡張については、2023年度には夷藤翔氏を客員研究員に招いて共同研究を進め、共同研究集会「接合関数(コピュラ)理論の新展開」や上記Winter Workshopで報告を行い、学術誌への論文投稿を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

前述のとおり、2023年度は7月に査読付き国際学術誌Symmetry誌に“On a Measure of Tail Asymmetry for the Bivariate Skew-Normal Copula”の論文(番号:1410)掲載し、その内容を8月に10th International Congress on Industrial and Applied Mathematics、12月に16th International Conference of the ERCIM WG on Computational and Methodological Statisticsの各国際学会で報告した。国内では2023年9月に統計関連学会連合大会、統計数理研究所共同研究集会「接合関数(コピュラ)理論の新展開」で内容を報告した。周辺分野の研究内容については、8月の数理解析研究所共同研究(公開型)「ファイナンスの数理解析とその応用」、9月の統計数理研究所共同研究集会「極値理論の工学への応用」で報告し、それぞれ講究録、研究リポートで公表した。その他、2024年1月には科学研究費シンポジウム「統計科学・機械学習・情報数学の最前線」、2024年3月にはWinter Workshop on Operations Research, Finance and Mathematicsの国際ワークショップでも報告を行った。
また、前述のとおり2023年度には夷藤氏を客員研究員に招いて共同研究を進め、学会報告のほか学術誌への論文投稿を進めている。
なお、2023年度は、本来の最終年度であったものの、業務上の理由などで海外出張での報告が1回にとどまったことなどから、未消化の予算を残すこととなったため、2024年度まで延長して研究を継続することにした。

Strategy for Future Research Activity

非対称t接合関数を用いたポートフォリオリスク把握の研究については、2022年度の学会報告を踏まえ、2024年度前半を目途に執筆中の英語論文を修正し、学術誌への投稿を進めていく。
夷藤氏との共同研究については、2024年度から開始する基盤研究(B)24K00273「金融ストレス状況下における従属構造のモデリングと分析」での研究分担への継続を念頭に、引き続き研究を進めていく。2024年度は“Dynamic asymmetric tail dependence structure among multi-asset classes for portfolio management”の研究について、国際学会での報告や英文学術誌への投稿を積極的に進めていく。
残額の予算については、海外での学会報告に係る旅費、学術誌等への投稿費、PC等の研究環境の整備などに充てていく。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 5 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 2変量非対称正規分布の裾次数について2024

    • Author(s)
      吉羽 要直
    • Journal Title

      共同研究リポート「極値理論の工学への応用(21)」

      Volume: 471 Pages: 58-72

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] On a Measure of Tail Asymmetry for the Bivariate Skew-Normal Copula2023

    • Author(s)
      Yoshiba Toshinao、Koike Takaaki、Kato Shogo
    • Journal Title

      Symmetry

      Volume: 15 Issue: 7 Pages: 1410-1410

    • DOI

      10.3390/sym15071410

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 楕円接合関数の裾従属性と金融リスク管理2023

    • Author(s)
      吉羽 要直
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 2272 Pages: 32-45

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Copula-based measures of asymmetry between the lower and upper tail probabilities2022

    • Author(s)
      Kato Shogo、Yoshiba Toshinao、Eguchi Shinto
    • Journal Title

      Statistical Papers

      Volume: 未定 Issue: 6 Pages: 1907-1929

    • DOI

      10.1007/s00362-022-01297-w

    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 2変量接合関数の極値での従属性について2022

    • Author(s)
      吉羽 要直
    • Journal Title

      共同研究リポート「極値理論の工学への応用(19)」

      Volume: 454 Pages: 27-42

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Tail Dependence, Tail Asymmetry and Credit Portfolio Risk2021

    • Author(s)
      吉羽 要直
    • Journal Title

      Journal of the Japan Statistical Society, Japanese Issue

      Volume: 51 Issue: 1 Pages: 157-178

    • DOI

      10.11329/jjssj.51.157

    • NAID

      130008088076

    • ISSN
      0389-5602, 2189-1478
    • Year and Date
      2021-09-15
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 非対称t接合関数の裾依存性: 同時デフォルト確率との関係を中心に2021

    • Author(s)
      吉羽 要直
    • Journal Title

      共同研究リポート「極値理論の工学への応用(18)」

      Volume: 445 Pages: 49-62

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 代表的な接合関数の裾従属係数と裾次数2024

    • Author(s)
      吉羽 要直
    • Organizer
      2023年度科学研究費シンポジウム「統計科学・機械学習・情報数学の最前線」
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Tail dependence of copulas for financial risk factors2024

    • Author(s)
      Toshinao Yoshiba
    • Organizer
      Winter Workshop on Operations Research, Finance and Mathematics
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On a measure of tail asymmetry for the bivariate skew-normal copula2023

    • Author(s)
      Toshinao Yoshiba
    • Organizer
      10th International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM 2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 楕円接合関数の裾従属性と金融リスク管理2023

    • Author(s)
      吉羽 要直
    • Organizer
      2023年度数理解析研究所共同研究(公開型)「ファイナンスの数理解析とその応用:Financial Modeling and Analysis」
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] On a measure of tail asymmetry for the bivariate skew-normal copula2023

    • Author(s)
      吉羽 要直
    • Organizer
      2023年度統計関連学会連合大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] On a Measure of Tail Asymmetry for the Bivariate Skew-Normal Copula2023

    • Author(s)
      吉羽 要直
    • Organizer
      統計数理研究所共同研究集会「接合関数(コピュラ)理論の新展開」
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 2変量非対称正規分布の裾次数について2023

    • Author(s)
      吉羽 要直
    • Organizer
      統計数理研究所共同研究集会「極値理論の工学への応用2023」
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] On a measure of tail asymmetry for the bivariate skew-normal copula2023

    • Author(s)
      Toshinao Yoshiba
    • Organizer
      16th International Conference of the ERCIM WG on Computational and Methodological Statistics (CMStatistics 2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非対称t,非対称正規接合関数の裾従属性と推定2022

    • Author(s)
      吉羽 要直
    • Organizer
      2022年度 共同研究集会「接合関数(コピュラ)理論の新展開」
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Portfolio Risk Valuation Using Asymmetric Copulas2022

    • Author(s)
      Toshinao Yoshiba
    • Organizer
      Risk and Statistics, 3rd Tohoku-ISM-UUlm Joint Workshop
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 非対称t接合関数を用いた株式ポートフォリオ・リスクの把握2022

    • Author(s)
      吉羽 要直
    • Organizer
      日本金融・証券計量・工学学会 第58回 2022年度冬季JAFEE大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 非対称正規コピュラの裾非対称性尺度2021

    • Author(s)
      吉羽 要直
    • Organizer
      2021年度統計関連学会連合大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 2変量接合関数の極値での従属性について2021

    • Author(s)
      吉羽 要直
    • Organizer
      2021年度 共同研究集会「極値理論の工学への応用」
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 共同研究集会2022:接合関数(コピュラ)理論の新展開

    • URL

      https://sites.google.com/view/copulaism2022

    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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