涨时各走各的,跌时一起跳水:给「不对称」一把无关模型的尺子
本文读的是 Hong, Tu & Zhou (2007, Review of Financial Studies):他们造了一把无需指定任何统计模型的尺子,用来检验股票收益与市场之间的相关性、beta、协方差是否「上行/下行不对称」。结论是——按规模和动量分组的组合,跌的时候比涨的时候更齐心,这种不对称在统计上铁证如山;而账面市值比组合则没有。更妙的是,他们还算出了这件事「值多少钱」:一个具有失望厌恶偏好的投资者,从「相信对称」切换到「相信不对称」,每年能多赚 2% 以上的确定性等价收益。
1 一个让分散投资者后背发凉的现象
先讲一个让人不太舒服的经验事实。
教科书告诉你:不要把鸡蛋放进一个篮子,买一篮子股票就能把风险摊薄。这条建议背后藏着一个默认假设——股票之间的相关性是个常数,涨也好跌也好,它们「抱团」的程度都一样。
可现实似乎并非如此。很多人观察到:市场上涨时,各只股票还能各走各的路;可一旦市场跳水,所有股票仿佛被一根绳子拴住,齐刷刷地往下掉。换句话说,下行时的相关性比上行时更高。如果真是这样,那么分散投资的价值恰恰在你最需要它的时候——崩盘时——蒸发了。这正是 Longin and Solnik (2001) 在国际市场上发现的:各国股市与美国市场的相关性,在市场下跌时显著高于上涨时。
这就引出了本文要讲透的那一个核心问题:我们怎么才能严谨地、可信地断言「不对称」真的存在?
听上去这不该是个难题——直接拿数据算一个「下跌时的条件相关性」和「上涨时的条件相关性」,比一下不就行了?
但这里恰恰埋着一个陷阱。
2 条件相关性的陷阱:为什么不能「直接比」
Stambaugh (1995)、Boyer, Gibson and Loretan (1999) 以及 Forbes and Rigobon (2002) 都指出过同一件事:在某些变量取极端值的条件下计算出来的相关性,本身就是无条件相关性的有偏估计。
直觉是这样的:当你只挑出「两个收益都大于 c 个标准差」的那些样本来算相关性时,你人为地截断了样本的取值范围,这种截断会系统性地扭曲你算出来的相关系数。所以,即便你从真实数据里算出一个远高于无条件相关性的条件相关性,也不足以宣称不对称真的存在——因为那个差异可能纯粹是条件化(conditioning)带来的偏差,外加样本波动。
于是问题升级了:一个合格的统计检验,必须同时校正样本波动和条件化诱导的偏差。
接着,一个自然的问题是:那 Ang and Chen (2002) 不是已经提出过这样的检验了吗?
是的,他们大概是第一个提出正式检验的。但他们的检验回答的是另一个问题。给定一个统计模型,他们的 H 统计量把样本条件相关性与模型隐含的条件相关性做比较:
$$ H = \left[\sum_{i=1}^{m} w(c_i)\big(\rho(c_i,\phi)-\hat\rho(c_i)\big)^2\right]^{1/2} $$
如果 \(H\) 很大,说明这个给定的模型解释不了观测到的不对称。这有用,但它只回答了「这个模型能不能解释不对称」,而没回答「数据到底对不对称」。
这个区别是全文的灵魂。Ang-Chen 问的是「模型对不对」,本文问的是「数据本身对称吗」。后者更根本:一旦数据被判定为不对称,那么任何对称分布(在常规正则条件下)都无法刻画它——你连找模型的资格都没了。
3 真正关键的一步:一把无关模型的尺子
本文的第一个、也是最核心的贡献,就是构造一个无关模型(model-free)的对称性检验。
我们先把对象定义清楚。设 \(\{R_{1t}, R_{2t}\}\) 是两个组合在 \(t\) 期的收益(已标准化为零均值、单位方差)。在 exceedance 水平 \(c\) 上,超越相关性(exceedance correlation)定义为:
$$ \rho^+(c)=\mathrm{corr}(R_{1t},R_{2t}\mid R_{1t}>c,\,R_{2t}>c) $$ $$ \rho^-(c)=\mathrm{corr}(R_{1t},R_{2t}\mid R_{1t}<-c,\,R_{2t}<-c) $$
对称性的零假设干净利落:
$$ H_0:\ \rho^+(c)=\rho^-(c),\quad \text{for all } c\ge 0. $$
也就是说,我们要检验「两个组合正收益之间的相关性」是否等于「它们负收益之间的相关性」。
那怎么把它变成一个可操作的统计量?这里就是真正关键的一步。
直觉上,如果零假设为真,那么把若干个 exceedance 水平 \(c_1,\dots,c_m\) 上的差异排成一个 \(m\times 1\) 向量
$$ \hat\rho^+-\hat\rho^- = \big(\hat\rho^+(c_1)-\hat\rho^-(c_1),\dots,\hat\rho^+(c_m)-\hat\rho^-(c_m)\big)' $$
应该整体接近零。作者在附录中证明:在零假设下,这个向量乘以 \(\sqrt{T}\) 后,对所有满足正则条件的真实分布,都收敛到一个均值为零、方差-协方差矩阵正定的正态分布。于是只要一致地估出这个方差矩阵 \(\hat\Sigma\),就能构造一个 Wald 型的二次型统计量:
方差矩阵用「核加权」的方式一致估计:
$$ \hat\Sigma=\sum_{l=1-T}^{T-1}k(l/p)\,\hat\gamma_l, $$
其中 \(k(\cdot)\) 取 Bartlett 核 \(k(z)=(1-|z|)\mathbf{1}(|z|<1)\),正是 Newey and West (1994) 等人惯用的那一个,平滑参数 \(p\) 控制截断阶数(文中取 \(p=3\))。
这把尺子有三个漂亮之处。第一,它无关模型——你不必先假定数据服从什么分布;第二,它不强加正态性,允许像 GARCH 这样的一般分布,并对金融时序常见的波动率聚集稳健;第三,渐近分布是标准的卡方。
于是,整套统计推断收束到一个极其简洁的结果——
$$ J_\rho \xrightarrow{\ d\ } \chi^2_m . $$
自由度就是 exceedance 水平的个数 \(m\),P 值一算即得。从计量经济学上看,这其实就是在 Hansen (1982) 的广义矩估计(generalized method of moments, GMM)框架里构造一个 Wald 检验,只不过这里的矩条件是条件矩,因而需要更强的正则条件来保证样本对应物收敛。
4 不止相关性:beta 与协方差的对称性
相关性对冲基金经理很在意,但对资产定价而言,beta 和 协方差同样关键——beta 关乎系统性风险,而协方差才是组合优化里直接的参数输入。
值得强调的是:相关性对称,并不意味着 beta 对称。看条件 beta 的定义就明白了:
$$ \beta^+(c)=\frac{\mathrm{cov}(R_{1t},R_{2t}\mid R_{1t}>c,R_{2t}>c)}{\mathrm{var}(R_{2t}\mid R_{1t}>c,R_{2t}>c)}=\frac{\sigma_1^+(c)}{\sigma_2^+(c)}\,\rho^+(c). $$
beta 是「上行波动率之比」乘以「条件相关性」。即便相关性对称,只要上行/下行的波动率之比 \(\sigma_1/\sigma_2\) 不同,beta 照样可以不对称。所以相关性的检验不能拿来检验 beta。作者于是依葫芦画瓢,用 \(\sqrt{T}(\hat\beta^+-\hat\beta^-)\) 构造了 \(J_\beta\);对协方差 \(\sigma_{12}^+(c)=\sigma_1^+(c)\sigma_2^+(c)\rho^+(c)\) 构造了 \(J_{\sigma_{12}}\)。两者在零假设下同样收敛到 \(\chi^2_m\)。
三把尺子,一个家族,逻辑一气呵成。
5 数据与那个 44% 的差异
把尺子造好了,该上数据了。
作者用了三组月度数据,样本期都是 1965 年 1 月到 1999 年 12 月,共 420 个观测:
- CRSP 的十个规模(size)十分位组合;
- French 主页上的账面市值比(book-to-market)十分位组合;
- Liu, Warner and Zhang (2005) 提供的动量(momentum)十分位组合。
市场收益取 NYSE/AMEX/NASDAQ 的市值加权指数,所有风险收益都减去无风险利率(一月期国库券)。
结果分两步看。先看符号:规模组合的样本差异 \(\hat\rho^+-\hat\rho^-\) 在全部四个 exceedance 水平上一律为负——这意味着下行相关性确实大于上行相关性。其中 size 2 组合的 \(\hat\rho^-(0)-\hat\rho^+(0)\) 高达惊人的 44%!
但作者立刻泼了盆冷水:差异大不等于真有差异,样本波动随时能造出这种差距。
再看检验:correlation symmetry 检验对最小的四个规模组合在 5% 水平上拒绝了对称(size 1 的 P 值仅 0.34%,size 4 为 1.72%),而对 size 5 及以上则不拒绝。beta 对称在四个 exceedance 水平下同样拒绝 size 1–4;协方差对称拒绝 size 2–4(size 1 在 6.11% 的边缘)。
两个特别有意思的规律浮出水面:
其一,公司越大越对称。 P 值随规模单调上升(size 10 的相关性检验 P 值高达 96.63%)。大公司与市场的上下行同步,是对称的。
其二,检验统计量与偏度(skewness)正相关。 size 1 既有最小的 P 值,又有最大的偏度(0.87)。一个直觉的解释是:小公司在市场下跌时往往跌得比别人更狠,它们更高的正偏度,不过是为更高下行风险所付的报酬。
横向比较三组数据,反转出现了:规模和动量组合有强烈的不对称,账面市值比组合却完全没有。这是个值得玩味的事实——它说明不对称不是所有「异象组合」的通病,而是与某些特定的横截面排序绑定的。
(关于「市场齐不齐心」这件事本身就能预测市场走向,可参见《市场会涨还是会跌?别盯着波动率,去看股票们「有多齐心」》;而把「一起崩」单独拎出来定价的尝试,可参见《因子动物园之外,那种没人定价的「一起崩」》。)
6 它到底值多少钱:从统计显著到经济显著
统计上显著,未必经济上重要,反之亦然。这是全文的第三个贡献:用一个贝叶斯框架给不对称「定价」。
作者为数据设定了一个正态 copula 与 Clayton copula 的混合模型——Clayton copula 的特点恰恰是能捕捉下尾依赖(即一起暴跌的倾向)。他们开发了从贝叶斯后验分布和预测分布中抽样的算法,然后考虑这样一个投资者:他不确定股票收益到底对不对称。沿着 Kandel and Stambaugh (1996) 与 Pástor and Stambaugh (2000) 的思路,问一个干脆的问题——
如果这个投资者从「相信对称」切换到「相信不对称」,他的效用能提高多少?
关键在于偏好的选择。作者采用 Ang, Bekaert and Liu (2005) 的失望厌恶(disappointment aversion, DA)偏好——这种偏好对「低于某个参照点的结果」赋予额外的厌恶权重,因此天然地对下行的「抱团暴跌」格外敏感。当 felicity 函数取幂效用形式、DA 系数在 0.55 到 0.25 之间时,他们算出:切换信念能带来每年超过 2% 的确定性等价(certainty-equivalent)收益。
2% 不是个小数目。它说明:把不对称纳入投资决策,对一个会「怕一起跌」的投资者而言,有实打实的经济价值。
7 文献脉络
把这条线索捋一捋,会发现它走得很有章法。
最早期,人们只是「记录现象」。Ball and Kothari (1989)、Schwert (1989)、Conrad, Gultekin and Kaul (1991) 记录了协方差、波动率、beta 的不对称;Bekaert and Wu (2000) 研究不对称波动;Harvey and Siddique (2000) 转向高阶矩的条件偏度。但这些工作都没有正式的统计检验。
接着,注意力集中到「相关性的不对称」上。Karolyi and Stulz (1996) 问「市场为什么一起动」,Ang and Bekaert (2000) 研究时变相关性下的国际资产配置,Longin and Solnik (2001) 用极值理论刻画国际市场的极端相关,Ang and Chen (2002) 则第一个提出正式检验——但如前所述,那是个有条件于模型的检验。
与此同时,一条「方法论警告」的暗线在提醒大家:Stambaugh (1995)、Boyer, Gibson and Loretan (1999)、Forbes and Rigobon (2002) 反复强调条件相关性的偏差陷阱。
本文(2007)的位置就清楚了:它一手接过「正式检验」的接力棒,把它升级成无关模型的版本,回答了一个更根本的问题;另一手接过 Ang, Bekaert and Liu (2005) 的 DA 偏好和 Kandel-Stambaugh 式的贝叶斯资产配置传统,把「不对称」从统计学命题翻译成了一笔可以计价的经济账。
评论与延伸(Q&A + 研究方向)
(a) 几个可能的疑问
Q:「无关模型」具体是什么意思?它真的什么假设都不用吗?
不是。「无关模型」指的是不需要为数据指定一个参数化的统计模型(如某个特定的 GARCH 或 copula)就能做检验。但它仍然依赖一组正则条件(如方差矩阵有限且非奇异、混合性条件等)来保证条件样本矩收敛到合适的渐近极限。它的卖点是:一旦拒绝对称,结论对所有满足这些常规条件的对称分布都成立,而不只针对某一个模型。
Q:它和 Ang-Chen (2002) 检验到底差在哪?
差在问的问题。Ang-Chen 比较的是「样本条件相关性」与「模型隐含的条件相关性」,回答「这个给定模型能否解释观测到的不对称」;本文比较的是「上行」与「下行」的样本量本身,回答「数据是否对称」。此外,本文在附录里给出的渐近分布还顺手修好了 Ang-Chen 检验基于正态近似时过度拒绝的毛病。
Q:那个 size 2 组合 44% 的差异,是不是就铁证不对称了?
恰恰相反,这正是全文最想纠正的直觉。44% 是样本条件相关性之差,条件化本身会诱导偏差,加上样本波动,单看这个数字不能下结论。要等到 \(J_\rho\) 检验(在校正了这两者之后)仍然拒绝对称,才能合法地宣称 size 2 与市场的相关性是不对称的——而它确实拒绝了。
Q:为什么账面市值比组合没有不对称,规模和动量却有?这正常吗?
论文报告了这个事实但没给深层机制。一个可能的解读是:规模和动量组合在下行时的「抱团」与小公司更高的下行风险、动量的崩溃风险有关,而账面市值比的排序与「一起跌」的尾部依赖关系较弱。这本身就是个值得追问的开放问题。
Q:为什么大公司反而对称?
文中给的直觉是:小公司在市场下跌时往往跌得更猛,呈现更强的下尾依赖与更高的正偏度,而这种偏度是对其更高下行风险的补偿。大公司则上下行同步性接近,因而对称。检验统计量与偏度的正相关也印证了这一点。
Q:2% 的确定性等价收益,对所有投资者都成立吗?
不。这个数字是在失望厌恶偏好、幂效用 felicity 函数、DA 系数 0.55–0.25 这组特定设定下算出的。DA 偏好对下行结果赋予额外厌恶,所以对「一起暴跌」尤其敏感;换成普通的幂效用(对称地对待上下行),不对称的经济价值会小很多。这一点诚实地限定了结论的适用范围。
(b) 几个可能的研究问题与提案
1. 把这把尺子搬到公司债市场
【经济故事】公司债与权益、与利率因子之间的相关性,很可能也是「平时各走各的、危机时一起崩」。2020 年 3 月的公司债流动性危机就是活生生的例子。如果信用利差与市场的下行相关性显著高于上行,那么所谓「信用对冲」在最需要时会失效,对资产配置和风险管理意义重大。
【可行性】高。直接把 \(J_\rho\)、\(J_\beta\)、\(J_{\sigma_{12}}\) 三个检验套用到 TRACE 公司债组合收益与市场/利率因子上即可,方法是现成的、无关模型的。数据可得,识别不依赖额外假设。(与《一把更稳的尺子,量出了危机里公司债的「流动性恐慌」》的问题域天然衔接。)
2. 外资持有人是否放大了下行的不对称相关
【经济故事】跨境资本在风险事件中倾向于同时撤离(flight-to-safety),这可能让有大量外资持有的资产,与全球市场之间的下行相关性被系统性抬高。如果能证实外资份额越高、相关性不对称越强,就为「外资是不是放大了尾部联动」提供了一个干净的度量。
【可行性】中。需要把按外资持股比例排序的组合收益接入本文的检验框架;外资持股数据(如 FactSet/13F 的跨境部分、或某些国家的登记数据)可得,但因果识别需要外生冲击(如指数纳入带来的可投资度变化)来佐证。
3. 不对称是时变的吗?把检验做成滚动窗口
【经济故事】本文给的是整段样本的一个静态判断。但常识是,「一起跌」的倾向在牛市平静期和危机临近时应该不同。把 \(J_\rho\) 做成滚动窗口或与状态变量交互,可以刻画不对称的时变性,进而问:不对称的强度本身能否预测未来的崩盘?
【可行性】中。滚动窗口会牺牲每个窗口的样本量(本文 420 个月已不算多),小样本性质需重新校准;但方法本身可直接扩展。可与条件 beta 的时变性研究对话(参见《时变的 beta,被低估了二十年的风险》)。
4. 用更细的 copula 族给不对称定价
【经济故事】本文只用了正态 + Clayton 的两成分混合。下尾依赖的形状其实很丰富,不同 copula(如 Gumbel、t-copula、旋转 copula)刻画的尾部联动差别很大,可能改变那 2% 的经济价值估计。
【可行性】高。贝叶斯抽样框架已搭好,扩展 copula 族属于工程量问题;难点在于模型选择与过拟合的权衡,需要谨慎的样本外验证。
参考文献
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