跳转至

风险:度量、分布与模型边界

风险价值与压力测试

VaR:用一个数字描述风险

风险管理首先需要一种语言。金融中缩写 VAR 很容易造成混淆:它可以指方差(variance),也可以指风险价值(Value at Risk),还可能指向量自回归(vector autoregression)。这里讨论的是风险价值。它是一个相对较新的说法,大约在 1987 年股灾以后才开始流行,用来量化一项投资或整个投资组合的风险。

假设一家机构说:“我们的 1% 一年期 VaR 是 1,000 万美元。”课程把它口语化地表述为“未来一年有 1% 的可能损失 1,000 万美元”。更严格地说,它不是“最多只会亏 1,000 万美元”,而是:按照所使用的概率模型,未来一年损失超过约 1,000 万美元的概率估计为 1%。VaR 给出的是某个置信水平下的损失分位点。

风险价值与压力测试示意图

VaR 很有用,因为它用美元金额、给定概率和时间跨度,把不同头寸的风险压缩成一个可以比较的数字。但它也有明显局限。最重要的是,它没有告诉你落入那 1% 以后会损失多少。超过界线的损失可能只多一点,也可能大得多。模型还依赖历史数据、分布假设和资产之间的相关性;极端时期,这些假设恰恰最容易失效。

压力测试:主动设想危机

因此,监管者还会使用 压力测试(stress test)。这个词原本是医学用语。医生担心你的心脏时,会让你在跑步机上运动,同时接上心电图,观察心脏在压力下怎样工作。后来,这个说法进入了金融。

金融压力测试不是一个像方差那样的基础统计量,而是一种评估企业或投资组合风险的方法。它不只回看历史收益有多大波动,而是检查投资组合的具体内容,寻找它在不同金融危机中的脆弱点。真正给企业最大压力的常常是危机,不是日常的小幅变化。

美国住房企业监督办公室(OFHEO)在 2008 年危机前已经对 Fannie Mae 和 Freddie Mac 做压力测试。测试并没有奏效,两家机构都失败了,但至少监管者已经在尝试。美国 2010 年《Dodd-Frank 法案》随后要求美联储每年对其监管的非银行金融机构进行压力测试,并要求至少设置三个经济情景。

监管者会向企业收集其与其他机构的联系、所持资产及其安全程度等信息,再问一系列问题:严重衰退会怎样?美元大幅升值或贬值会怎样?短期融资忽然枯竭会怎样?这是一种情景分析,计算会深入到具体机构的资产负债表。欧洲银行管理局在危机后也建立定期压力测试,英国、中国和其他国家同样采用了这种方法。

为什么压力测试仍会失败

问题是:这些测试真的有效吗?斯坦福大学教授 Anat Admati 对此非常怀疑。她认为,试图预测企业在下一次恐慌中会有何表现的人,往往缺少想象力,也不了解金融恐慌真正展开时各部分怎样相互作用。压力测试常给出“没问题,不必担心”的结论,但现实未必如此。

大约在 2005 年,我曾与 Freddie Mac 的首席经济学家在耶鲁同台。他颇为自豪地介绍公司的压力测试。我问:如果发生房地产危机,房价大幅下跌,会怎样?Freddie Mac 正是一家为住房抵押贷款提供担保的公司。他回答,公司已经计算过投资组合在极端压力下的情况。

我当场追问:“你们考虑过的最大房价跌幅是多少?”他说是 13%。我又问:“如果跌得更多呢?”他显得有些为难,说自大萧条以来从没见过那样的房价下跌,“你不是在说又一次大萧条吧?”我们至今仍是朋友,度假时还会见面。可就在那场对话后几年,房价下跌了约 30%,原先被认为安全的 Fannie Mae 和 Freddie Mac 双双陷入危机。当年的 OFHEO 报告虽以谨慎措辞表达了一点担忧,但基本信息还是“不用担心”。后来 OFHEO 也被撤销。

信息披露中的激励冲突

压力测试还面对激励问题。如果我是企业 CEO,我当然会要求内部做压力测试。但若结果很差,我会愿意公开吗?一旦交易伙伴知道公司脆弱,就可能不再与它做生意,企业声誉甚至生存都会受影响。政府要求披露信息时,企业就有很强动机去美化结果。

《Dodd-Frank 法案》赋予金融研究办公室传票权,可以要求企业提供资料。即使如此,在现实中取得完整信息仍然是一场较量:企业不愿意告诉你,监管者是否有足够动力持续追问,也并不确定。

风险管理不能只依赖一个数字。VaR 让日常风险变得可测量,压力测试迫使我们想象模型之外的冲击;两者都需要判断,也都可能受组织激励影响。问题不是要不要测试,而是我们能否设计出足够严厉、足够诚实的测试。

理解补充|为什么“1% VaR”不是最大损失

把所有可能损失从小到大排列,99% 分位点就是 1% VaR 对应的界线。它只确定界线的位置,不描述界线右侧的形状。要了解尾部到底有多严重,还需看期望短缺(Expected Shortfall)或具体压力情景。


从标普 500 与苹果股票理解 Beta

整个市场也不会被大数定律“抹平”

标普 500 股票价格指数常被用作市场收益的基准。观察 2000 年至 2016 年的指数,就像坐过山车:此前长期上涨,随后几乎跌去一半;2003 年开始再度上升,2007 至 2009 年的金融危机又带来巨大下跌;从 2009 年低点往后,指数大约增长到三倍。

这很不稳定,而且令人困惑。标普 500 已经是 500 只股票的平均。如果每只股票彼此独立,大数定律会使整个指数接近稳定。可市场仍然大起大落,说明股票之间存在明确的依赖关系。这里我不打算预测市场,并暂时假定市场很难预测;我们先用历史收益标准差来量化风险,不追逐眼下最新的消息。

高回报背后的真实持有体验

再把苹果股票放到同一张图上。两条曲线都从 100 起步,到样本末期苹果大约达到 3,500,十五年中增长约 40 倍。假设你在 2000 年上这门课,回家对父母说:“苹果是一项绝佳投资。请给房子办第二笔抵押贷款,借 40 万美元全部买苹果。”如果他们真的照做,后来会拥有超过 1,500 万美元。

问题当然是没人知道未来。要是当时已经知道苹果会这样上涨,人人都会买。更现实的是,2000 年买入后苹果先大幅下跌,约四分之三的钱消失,并在低位徘徊四年。父母会问:“你让我们借了 40 万,现在只剩 10 万,你知道自己做了什么吗?”你只能再次劝他们坚持。这就是投资的困难:多年表现糟糕以后,人会真正怀疑自己的判断。

公司文化能够持续影响结果

那时 iPhone 还没有出现,苹果一度像是已经完了。Steve Jobs 是苹果创始人,不太好相处,也有些古怪,最后被自己的公司解雇——创始人同样可能被解雇。公司换上所谓专业管理层,价值却一路跌到低点。后来董事会请 Jobs 回来,承认他也许确有某种天才。Jobs 去世后苹果仍然表现良好,这或许是因为组织会形成一种能够延续的文化。

《经济学人》也是例子。它创办于十九世纪早期的伦敦,至今仍是一份优秀杂志。我曾去拜访过他们,发现文章通常不署名。年轻作者不能靠文章署名成名,这与其他媒体很不同,却塑造了独特的组织文化。公司文化可能持续很久,也会产生惊人的离群结果。

用回归分开两种风险

回到收益率图。苹果的月收益远比标普 500 更不稳定,噪声大到仅凭月度曲线甚至难以判断哪一项长期表现更好。苹果曾在一个月内损失接近 60%,月度资本利得标准差约为 12.8%。它和市场似乎同向变化,但公司自身的巨大波动经常淹没这种关系。

为了区分一只股票受到哪些风险影响,我们可以把苹果的月收益率画在纵轴,把同期市场收益率画在横轴。每一个点代表一个月。纵轴大约从 -80% 到 +60%,横轴大约从 -50% 到 +50%,再次显示苹果波动更大。点云整体向右上方倾斜:市场收益高时,苹果收益通常也高;市场收益低时,苹果通常也低。穿过点云画一条最合适的直线,其斜率就是 Beta。视频中的估计约为 1.45。

苹果与市场收益率的散点图和回归线

Beta 为 1.45 的含义是:从回归关系看,市场收益率每变化 1 个百分点,苹果收益率平均同方向变化约 1.45 个百分点。可以说苹果对整个市场的变化反应过度。Beta 为 1 的资产往往与市场一比一变化;Beta 为 2 的股票相当少见,1.45 已经很高。好时期,人们觉得苹果会格外好;坏时期,人们也觉得苹果会格外糟。

它并不表示每个月都精确如此。各观测点到回归线的垂直距离叫 残差(residual),代表市场整体变化不能解释的部分。Steve Jobs 去世、某款产品失败之类的消息主要影响苹果,不会同样影响整个市场。苹果有主动冒险的文化,会尝试可能失败的事情;并非每次都成功,但平均而言还是成功的。

于是,一只股票的风险可以粗略分成两部分:

  1. 与市场共同变化的系统性风险;
  2. 公司自身消息造成的特有风险,也就是残差部分。

从回归线得到方差分解

用方差表示,就是:

\[ \operatorname{Var}(R_i)=\beta_i^2\operatorname{Var}(R_M) +\operatorname{Var}(\varepsilon_i) \]

第一项叫系统性风险,第二项是回归残差的方差。回归线通常写成:

\[ R_{Apple}=\alpha+\beta R_M+\varepsilon \]

其中,\(R_M\) 是市场收益率,\(\beta\) 是斜率,\(\alpha\) 是截距,\(\varepsilon\) 是残差。还记得代数里的 \(y=mx+b\):这里 \(y\) 是苹果收益,\(x\) 是市场收益,\(m\) 是 Beta,\(b\) 是 Alpha。

怎样在许多散点中选出一条线?任意画线后,每个点与线之间都有一个垂直距离,也就是那个点的残差。让直线穿过其中两个点,可能会让第三个点离得很远。最小二乘法综合所有点,选择使残差平方之和最小的斜率和截距。

这里真正重要的不是记住苹果的某个历史 Beta,而是学会分辨:哪些波动来自整个市场,哪些只属于单个公司。后面讨论分散化和资本资产定价模型时,这一区分会成为核心。

理解补充|Beta 不是“总风险”

两只股票的价格波动可能同样大,但如果一只主要随市场波动,另一只主要受自身事件影响,它们的 Beta 可以很不同。Beta 只度量与市场共同变化的敏感度,不度量所有波动。


正态分布、厚尾与离群值

正态分布塑造的直觉

我们已经谈到离群值,现在要问它究竟是什么。大家大概都见过随机变量的正态分布,也就是钟形曲线。自然界中许多随机变量接近这种分布。它有两个参数:均值和标准差。图中可以画出均值同为 0、标准差分别为 1 和 3 的两条曲线;标准差越大,曲线越分散。

若把它看成股票收益率分布,曲线右侧是高收益的右尾,左侧是低收益的左尾。曲线高度表示概率密度,曲线下某一区间的面积表示结果落入该区间的概率。假设标准差为 3%,那么偏离均值一个标准差的 3% 收益并不罕见;偏离三个标准差的 9% 已经极少,四个标准差以外在正态模型中几乎不会发生。

人的身高、智商或 SAT 成绩常近似正态。我们也因此形成一种直觉:如果一个变量一直在 -5 到 +5 之间,就觉得它不可能忽然变成 15。生活经验把我们训练成这样思考,但金融收益往往不服从这种直觉。

Cauchy 分布如何欺骗观察者

为了看出差别,可以比较从正态分布和 **Cauchy 分布**中各抽取 100 次的结果。正态样本上下变化的幅度看起来比较一致;出现十倍于通常变化幅度的结果,其概率可以忽略不计。Cauchy 样本在很长一段时间里也会看起来近似正态,甚至难以分辨,可它会突然“砰”的一声出现一个巨大的正值或负值。

Cauchy 分布中央部分也像钟形,区别很细微:正态曲线的尾部迅速趋近于零,Cauchy 的尾部却在很远处仍明显高于零。我们把这种现象称为“厚尾”。厚尾最危险的地方,是它会让人长期误以为自己生活在一个稳定、风险已被理解的世界,直到巨大事件突然发生。

正态分布与厚尾分布

为什么历史样本可能遗漏真正的风险

中心极限定理说,大量独立同分布冲击的平均值会近似正态分布,但它要求底层变量满足相应条件,不能简单忽略厚尾。若个股收益本身有厚尾,从一段恰好没有极端值的样本算出的平均值,就可能无法代表很长时期里的真实平均。

我的朋友 Nassim Taleb 写过《黑天鹅》。一个人一生见过的天鹅也许都是白色的,于是会推断黑天鹅不存在;事实上黑天鹅确实存在。他用这个比喻说明:从有限经验得出的稳定规律,可能被一个原以为不存在的事件打破。

看 1928 年以来股票日收益率的直方图,大部分观测密集在中央。大约 9,500 个交易日的收益落在 +1% 附近,约 2,500 天在 +2% 附近,+3% 和 +4% 的天数继续迅速减少,超过 +5% 后柱子几乎看不见。只看图的中央部分,很容易得出“市场每天总在 -6% 到 +6% 之间”的结论。

但 1929 年 10 月 30 日,市场单日上涨约 12.53%。1987 年 10 月 19 日,标普 500 单日下跌约 20.47%。如果把日收益率机械地当作具有相同均值和标准差的稳定正态分布,超过 20% 跌幅的估计概率大约低至 \(3\times10^{-71}\)。这个数几乎为零,已经小到可以拿宇宙中的原子数量来比较。可这个估计是错的,因为事件真的发生了。

1987 年:模型中的零概率事件真的发生了

1987 年崩盘那天,我正在讲 Econ 252,也就是这门课。一名学生带着晶体管收音机——那是 iPhone 和笔记本电脑出现以前的东西——突然举手说:“你知道吗?就在你讲课的时候,股市正在崩盘。”我没有回办公室,而是直接去了纽黑文市中心的 Merrill Lynch 经纪公司,坐电梯上楼,闯进去看发生了什么。

现场一片混乱。电话根本打不通,因为经纪人接到的来电太多;我直接走到自己的经纪人面前问:“发生什么了?”他回答:“别担心,别恐慌。”那是美国股市历史上最大的单日跌幅。幸好,课堂里那位带收音机的学生及时提醒了我。极端风险不是纸面上的抽象,我在那里亲眼看见它发生,也看见它引发的激动与恐慌。

理解补充|模型错了吗?

正态分布并非毫无用处。它常能描述普通时期的中央区域,也让计算变得可行。错误在于把一个近似模型当成自然定律,尤其用它外推极端尾部。风险管理既要会用模型,也要知道模型在哪些地方最脆弱。