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Marktbasierte Zinsprognosen mit Regime-Switching-Modellen

Ahrens, Ralf

Untersuchungen über das Spar-, Giro- und Kreditwesen. Abteilung A: Wirtschaftswissenschaft, Vol. 169

(2000)

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Abstract

Aufgrund der einzel- und gesamtwirtschaftlichen Relevanz von Zinsänderungen ist das Interesse an Zinsprognosen traditionell sehr groß. Dennoch finden sich in der wissenschaftlichen Literatur nur relativ wenige Studien, welche die Prognosegüte ökonometrischer Verfahren "out of sample" analysieren. Im Rahmen einer theoretischen Analyse sowie einer breit angelegten empirischen Untersuchung zeigt der Autor Möglichkeiten der Prognose von Geld- und Kapitalmarktzinssätzen auf. Im Rahmen der dem Konzept der Arbeit zugrunde liegenden Strategie "marktbasierter Zinsprognosen" wird die Zinsentwicklung prognostiziert, indem Markterwartungen, die sich in Zinssätzen und in der Zinsstruktur widerspiegeln, unter Anwendung ökonometrischer Verfahren extrahiert und analysiert werden. Die methodische Vorgehensweise der Arbeit lehnt sich dabei an neuere internationale Studien an, in denen Zinssätze und Zinsstruktur als sogenannte Regime-Switching-Prozesse modelliert werden.

Im ersten Hauptteil der Arbeit führt der Autor aus der Perspektive des anwendungsorientierten Zeitreihenanalytikers in die Regime-Switching-Technik ein. Im zweiten Hauptteil wird aus theoretischer Sicht gezeigt, daß die Prognose von Zinssätzen ökonomisch sinnvoll ist, wobei insbesondere das Potential für marktbasierte Zinsprognosen erkennbar wird. Im empirischen Hauptteil werden die untersuchten Zinszeitreihen schließlich als Regime-Switching-Prozesse modelliert. Dabei kommt eine Vielzahl der im Methodenteil dargestellten univariaten und multivariaten Modellspezifikationen zum Einsatz. Unmittelbar im Anschluß an die jeweilige Modellschätzung werden die Prognoseergebnisse dokumentiert. Insgesamt zeigen die empirischen Befunde, daß sich Regime-Switching-Modelle gut zur Vorhersage von Zinssätzen eignen und konventionellen Zeitreihenmodellen häufig überlegen sind.

Table of Contents

Section Title Page Action Price
Vorwort 5
Inhaltsübersicht 7
Inhaltsverzeichnis 9
Tabellenverzeichnis 14
Abbildungsverzeichnis 19
Verzeichnis häufig verwendeter Symbole 21
1. Einleitung 23
1.1 Marktbasierte Zinsprognosen 23
1.2 Regime-Switching-Modelle in der Ökonomie 24
1.3 Aufbau der Arbeit 26
I. Methodische Grundlagen 29
2. Vorläufer von Regime-Switching-Modellen und verwandte Modelle 29
2.1 Strukturbriiche und Regimewechsel in ökonomischen Zeitreihen 29
2.2 Zeitreihenmodelle mit Dummy-Variablen 30
2.3 Modelle mit gemischten Verteilungen 33
2.4 Switching-Regression-Modelle 35
2.5 Switching-Regression-Modelle mit Markov-Struktur 37
3. Grundlegende Regime-Switching-Modelle 40
3.1 Einführung 40
3.2 Eigenschaften des Markov-Prozesses 42
3.3 Autoregressive Zeitreihenmodelle mit Markov-Regimewechseln 44
3.3.1 Das Modell von Hamilton (1988, 1989) 44
3.3.2 Das Modell von Hamilton (1993) 46
3.3.3 Die Klassifikation von Krolzig und Lütkepohl (1995) 47
3.3.4 Das Segmented-Trend-Modell von Engel und Hamilton (1990) 48
3.4 Filter-Inferenz über unbeobachtbare Regime, dargestellt anhand des MSM(2)-AR(l)-Modells 49
3.4.1 Grundproblematik 49
3.4.2 Berechnung von Regimewahrscheinlichkeiten zum Zeitpunkt t = 2 51
3.4.3 Berechnung von Regimewahrscheinlichkeiten zu einem beliebigen Zeitpunkt t 52
3.5 Geglättete Regimewahrscheinlichkeiten 54
3.6 Möglichkeiten der Modellschätzung 56
3.7 Modellauswahl und Spezifikationstests 58
3.8 Prognosen 59
4. Das First-Order-Regime-Switching-Modell 61
4.1 Eigenschaften 61
4.2 Modellaufbau 63
4.3 Bekannte Regime-Switching-Modelle als Spezialfälle des FORS-Modells 64
4.3.1 Das MSI-Modell 64
4.3.2 Reformulierung des MSM-Modells 67
4.3.3 Bivariate Modellspezifikationen ohne lineare Abhängigkeiten 70
4.3.4 Vektorautoregressive Regime-Switching-Modelle 72
4.3.5 Modelle mit zeitvariablen Übergangswahrscheinlichkeiten 74
4.3.6 Regime-Switching-ARCH-Modelle 74
4.4 Kombination von GARCH- und Regime-Switching-Prozessen: Das Generalized- Regime-Switching-(GRS-)Modell 75
4.5 Rekursive Maximum-Likelihood-Schätzung von FORS-Modellen 79
4.6 Geglättete Regimewahrscheinlichkeiten 81
4.7 Prognosen 83
II. Theoretische und empirische Grundlagen marktbasierter Zinsprognosen 88
5. Finanzmarktprognosen und Informationseffizienz 88
5.1 Theorie informationseffizienter Finanzmärkte 88
5.2 Argumente gegen die Informationseffizienz von Finanzmärkten 90
5.2.1 Preisbildung unter Berücksichtigung von Informationskosten 90
5.2.2 Die Bedeutung des „Noninformational Trading 92
5.2.3 Preisbildung bei unterschiedlicher Vermögensausstattung und heterogenen Erwartungen 94
5.2.4 Die Bedeutung von zeitlichen Informationsvorsprüngen 95
5.3 Möglichkeiten und Grenzen empirischer Markteffizienztests 96
5.3.1 Das Random-Walk-Modell 96
5.3.2 Das Random-Walk-Modell mit Drift 97
5.3.3 Performance von Investmentfonds als Indikator für Markteffizienz bei Informationskosten 98
5.3.4 Konsequenzen empirischer Markteffizienztests für die Prognose von Finanzmarktpreisen 99
5.4 Fazit 100
6. Theorie und Empirie der Informationseffizienz auf Fremdkapitalmärkten 102
6.1 Theoretische Grundlagen 102
6.1.1 Ökonomische Theorien zur Zinsbildung und Zinsstruktur 102
6.1.2 Inadäquanz makroökonomischer Strukturgleichungen für die Prognose von Zinssätzen 105
6.1.3 Vereinbarkeit von Erwartungshypothese und Random-Walk-Modell 106
6.2 Die Rationale Erwartungshypothese der Zinsstruktur 108
6.2.1 Der Informationsgehalt von Zinsspannen für die künftige Zinsentwicklung 108
6.2.2 Vorherrschende Erklärungen für die Ablehnung der Rationalen Erwartungshypothese 113
6.2.3 Aktives Portfoliomanagement und Prognosen mit Zinsspannen 115
6.3 Ergänzende Überlegungen zur Rationalität von Markterwartungen 116
6.3.1 Random Walk-Modell und Rationale Erwartungshypothese im Vergleich 116
6.3.2 Der Informationsgehalt von Marktumfragen zur Zinsentwicklung 116
6.3.3 Der Informationsgehalt von Zinsterminsätzen 118
6.4 Ergebnisse ausgewählter neuerer Zinsprognosestudien 120
6.5 Fazit 130
7. Motivation von Zinsprognosen mit Regime-Switching-Modellen 132
7.1 Grundlagen 132
7.2 Peso-Probleme und rationale Prognosefehler 134
7.3 Modellierung des allgemeinen Peso-Problems mit Regime-Switching-Modellen 138
7.4 Peso-Probleme in der Zinsstruktur 141
7.5 Zeitvariable Stationarität kurzfristiger Zinssätze 143
III. Empirischer Teil 146
8. Statistische Beurteilung der Prognosegüte 146
8.1 Ex-ante-Prognosen 146
8.2 Quantitative Prognosefehlermaße 147
8.3 Kritik an konventionellen Prognosefehlermaßen 149
9. Prognose des Zinssatzes für 3-Monatsgeld 150
9.1 Datenbeschreibung und Vorgehensweise 150
9.2 Univariate Modelle I: Der kurzfristige Zinssatz als stationäre Zeitreihe 156
9.3 Univariate Modelle II: Der kurzfristige Zinssatz als instationäre Zeitreihe 162
9.4 Bivariate Modelle ohne lineare Abhängigkeiten 169
9.5 Vektorautoregressive Modelle 176
9.6 Auswahl der leistungsfähigsten Modelle 185
9.7 Graphische Beurteilung der Prognosegüte 187
9.8 Stabilität der Modellparameter und Prognosetabelle 198
10. Prognose der Umlaufrendite festverzinslicher Wertpapiere 204
10.1 Datenbeschreibung und Vorgehensweise 204
10.2 Univariate Modelle 208
10.3 Bivariate Modelle ohne lineare Abhängigkeiten 214
10.4 Vektorautoregressive Modelle 219
10.5 Auswahl der leistungsfähigsten Modelle 225
10.6 Graphische Beurteilung der Prognosegüte 229
10.7 Stabilität der Modellparameter und Prognosetabelle 240
10.8 Vergleich kommerzieller Zinsprognosen 246
11. Zusammenfassung der Ergebnisse 251
Anhang 253
A.1 Zinsstruktur und Auslandszinssätze (Abbildungen) 253
A.2 RATS-Programmcodes 254
Literaturverzeichnis 260
Sachwortverzeichnis 273