Essays in applied international financial analysis

Abstract

This dissertation is concerned with the application of statistical techniques in time series models of Autoregressive Conditional Heteroskedasticity (ARCH) family and cointegration models to financial data. The aims are to empirically investigate for risk-return trade-off, asymmetries, leverage effects, long memory, contagion hypothesis, decoupling-recoupling hypothesis and PPP theory among various international financial markets.This dissertation consists of seven self-contained essays, the first four, which formulate the first chapter, focus on global financial crisis of 2007. The rest three essays, which formulate the second chapter, econometrically analyze the international markets relationships. In the first chapter, the first essay investigate the volatility spillover effects on four major in terms of capitalization international equity markets due to the 2007 subprime financial crisis. The equity markets under scrutiny are those of USA, EMU, China and Japan. The data sample frequency is daily and spans from August 1996 to April 2011. Employing a MGARCH model I find empirical evidence of increased volatility spillover effects in almost all markets after the USA subprime crisis. Specifically, the empirical results suggest that Japanese and EMU markets have been directly affected from the subprime crisis. However China’s equity market has been mainly unaffected. China’s equity market has been sensitive to spillover effects during the pre-crises period, partly explainable from the increasingly financial integration with the rest of the world. Moreover, the Japanese equity market exhibits strong spillovers with China and EMU equity markets revealing an indirect line of volatility transmission to EMU. The second essay investigates the nature of volatility spillovers between stock returns and exchange rates changes for the USA and EMU for the 1996 to 2011 period. I divide my sample in two sub periods, prior to the 2007 subprime financial crisis. The daily data sample comprises a weighted Morgan Stanley Capital Index (MSCI) for USA and EMU equity markets and the WMReuters&Datastream (WMR&DS) EURO/USD exchange rate index. Employing a trivariate low triangular BEKK specification of Multivariate Generalized Autoregressive Conditional Heteroskedasticity (MGARCH) model Ι uncover significant evidence of spillover effects among USA, EMU equity and EURO/USD markets. My empirical results showed that volatility in stock returns and exchange rates tends to increase after the USA subprime crisis begins. These results could be explained by the fact that contagion hypothesis holds. I define contagion as statistically significant increase in the computed spillover effects. Furthermore, estimates of the conditional covariances suggest that the equity markets under consideration move in opposite direction after the subprime crises. The third essay empirically investigates both weak and strong form of Purchasing Power Parity (PPP) hypothesis among USA and Japan for the period February 2000 to April 2011 using traded-goods price indices (TPI), and Yen/USD exchange rate monthly data. The aim of this study is to test for weak and strong PPP for a period inclusive of a large shock; namely the US subprime crisis. I address the issue by testing PPP in the long-run employing the Lee-Strazicich (2003, 2004) unit root test, which takes into account possible structural breaks. Furthermore, I test for long-run relationships using Gregory-Hansen (1996) cointegration methodology, allowing for structural breaks. I find that the long-run break corresponds to the USA’s 2008 subprime crisis and weak form of PPP holds. I also test for the strong PPP hypothesis by adopting the Dynamic Ordinary Least Squares (D-OLS) methodology. The findings support that strong PPP rejected between Japan and USA, before the structural break of US subprime crisis. This result supports the better performance of PPP during crises periods. The fourth essay investigates financial contagion in a multivariate Fractionally Integrated Asymmetric Power ARCH model (FIAPARCH) model framework employing dynamic conditional correlation (DCC) approach, proposed by Tse and Tsui (2002) during the period 31st January 1997 to 1st February 2012. During the four phases of the US subprime crisis, according to BIS timeline. I define contagion as statistically significant increase in the computed DCC’s during different phases of the crisis. My findings imply that the contagion hypothesis between USA and BRICS have rejected mostly on early phases of the subprime crisis, indicating isolation or decouple from the crisis, giving some possibilities for international diversification. However, at the last phase of the crisis, all BRICS markets exhibit evidences of contagion, suggesting that is preferable for investors to allocate their assets on new emerging markets. The second chapter analyzes statistically the international markets’ relationships. The first essay of this chapter empirically investigates the relationship between expected stock returns and volatility in the twelve EMU countries as well as five major out of EMU international stock markets. The sample period starts from December 1992 until December 2007 i.e. up to the recent financial crisis. Empirical results in the literature are mixed with regard to the sign and significance of the mean – variance trade-off. Based on parametric GARCH in mean models I find a weak relationship between expected returns and volatility for most of the markets. However, using a flexible semi-parametric specification for the conditional variance, Ι unravel significant evidence of a negative relationship in almost all markets. Furthermore, I investigate a related issue, the asymmetric reaction of volatility to positive and negative shocks in stock returns confirming a negative asymmetry in all markets. In second essay, I explore the evolution of European stock markets integration with the international stock market, as proxied by US stock market, after the formation of European Union. To this end, we employ a dynamic version of international CAPM in the absence of purchasing power parity. The estimation of the conditional covariance matrix of asset returns is carried through a parsimonious diagonal BEKK multivariate GARCH-in-mean model. The introduction of world-wide information variables into the system reveal that although the European markets are less integrated with international market, after the monetary union, the members’ states domestic market risk have been reduced. The third essay investigates international stock market integration in four major developed countries, namely USA, EMU, Japan and UK and two Asian emerging countries namely China and India over the period June 1994 to June 2009. To model stock market integration I estimate a dynamic version of international capital asset pricing model (CAPM) in the absence of purchasing power parity. Conditional variance is modeled via a multivariate GARCH - BEKK specification. To investigate the evolution of integration overtime we estimate the CAPM in four sub-periods, according to phases of economic and financial crises and stability. My findings show that the EMU, China and Japan stock markets are segmented before June of 1998. After June 1998 until the end of our sample all markets, except from Indian market, tend to move in parallel, regardless of the phase of global economy. In the sub-period of crisis during June 1998 to June 2002 Indian market showed evidence of segmentation, giving opportunities for international investors to diversify their portfolios. These results, supports the increasing globalization and interdependence of both emerging and developed markets in the recent decade, reducing the benefits of portfolio diversification existed in some markets from mid-1990 until the beginning of 2000, i.e. China, India, EMU and Japan.

Η παρούσα διατριβή εφαρμόζει τα στατιστικά υποδείγματα Αυτοπαλίνδρομης Υπό συνθήκης Ετεροσκεδαστικότητας (Autoregressive Conditional Heteroskedasticity - ARCH) σε χρονολογικές σειρές χρηματοοικονομικών δεδομένων. Οι στόχοι της διατριβής είναι να μελετήσει εμπειρικά την ανταλλακτική σχέση κινδύνου-απόδοσης, τις ασυμμετρίες, τα φαινόμενα μόχλευσης, μακροχρόνιας μνήμης, διάχυσης των χρηματοοικονομικών κρίσεων καθώς και την ισχύ της θεωρίας Ισοδυναμίας Αγοραστικής Δύναμης (Purchasing Power Parity) μεταξύ διαφόρων διεθνών χρηματοοικονομικών αγορών, τόσο σε ταραχώδεις περιόδους, όσο και σταθερότητας.Η διατριβή αποτελείται από επτά αυτοτελή άρθρα. Τα πρώτα τέσσερα άρθρα αποτελούν το πρώτο κεφάλαιο που εστιάζει στην χρηματοοικονομική κρίση του 2007. Τα υπόλοιπα τρία αποτελούν το δεύτερο κεφάλαιο που αναλύει οικονομετρικά τις σχέσεις των διεθνών αγορών. Στο πρώτο κεφάλαιο, το πρώτο άρθρο αναλύει τα φαινόμενα διάχυσης της διακύμανσης εξαιτίας της κρίσης του 2007, στις τέσσερις μεγαλύτερες (ως προς την κεφαλαιοποίηση) διεθνείς αγορές. Οι υπό εξέταση αγορές είναι οι ΗΠΑ, η Ευρωπαϊκή Οικονομική και Νομισματική Ένωση, η Κίνα και η Ιαπωνία. Η συχνότητα των δεδομένων είναι ημερήσια από τον Αύγουστο του 1996 έως τον Απρίλιο του 2011. Εφαρμόζοντας το υπόδειγμα Vech-MGARCH κατέληξα σε αυξημένη διάχυση της διακύμανσης σχεδόν σε όλες τις αγορές έπειτα από την κρίση των στεγαστικών δανείων στις ΗΠΑ. Συγκεκριμένα, τα εμπειρικά αποτελέσματα συνηγορούν ότι η Ιαπωνία και η Ευρωπαϊκή Οικονομική και Νομισματική Ένωση επηρεάστηκαν άμεσα από την κρίση. Ωστόσο, η χρηματιστηριακή αγορά της Κίνας, έμεινε σχεδόν ανεπηρέαστη. Η χρηματιστηριακή αγορά της Κίνας ήταν ήδη “ευαίσθητη” σε φαινόμενα διάχυσης και πριν την περίοδο της κρίσης, που μπορούν εν μέρη να εξηγηθούν από την αυξανόμενη χρηματοοικονομική επίδραση που είχε ο υπόλοιπος κόσμος πάνω στην προαναφερθείσα χώρα. Επίσης, η Ιαπωνική αγορά εμφάνισε έντονα χαρακτηριστικά διάχυσης της κρίσης με την Κίνα και με την Ευρώπη δημιουργώντας ένα παράπλευρο “κανάλι” διάχυσης της διακύμανσης. Το δεύτερο άρθρο ερευνά την φύση της διάχυσης της διακύμανσης ανάμεσα στις αποδόσεις των μετοχών και των συναλλαγματικών ισοτιμιών μεταξύ των ΗΠΑ και της Ευρωπαϊκής Οικονομικής και Νομισματικής Ένωσης την περίοδο από το 1996 έως το 2011. Χωρίζοντας το δείγμα σε δυο υποπεριόδους, σύμφωνα με την κρίση των στεγαστικών δανείων του 2007. Το ημερήσιο δείγμα αποτελείται από τον σταθμισμένο δείκτη χρηματαγορών Morgan Stanley Capital Index (MSCI) για τις ΗΠΑ και την Ευρώπη, καθώς και από τον δείκτη συναλλαγματικών ισοτιμιών ευρώ ανά δολάριο ΗΠΑ. Εφαρμόζοντας ένα τριμεταβλητό κάτω τριγωνικό BEKK-MGARCH υπόδειγμα, βρεθήκαν στοιχειά έντονης διάχυσης της διακύμανσης ανάμεσα στις αγορές των ΗΠΑ, Ευρώπης και EURO/USD. Τα εμπειρικά αποτελέσματα δείχνουν ότι η διακύμανση ανάμεσα στις μετοχές και στις συναλλαγματικές ισοτιμίες, έχει την τάση να αυξάνεται έπειτα από την κρίση στις ΗΠΑ. Τα αποτελέσματα αυτά μπορούν να εξηγηθούν από την παραδοχή της υπόθεσης της μετάδοσης των κρίσεων. Ορίζοντας ως μετάδοση της κρίσης την στατιστικά σημαντική αύξηση των υπολογισμένων φαινομένων διάχυσης. Επίσης, οι εκτιμήσεις των συνδιακυμάνσεων των μετοχών, αποδεικνύουν ότι οι εν λόγο αγορές κινήθηκαν σε αντίθετες κατευθύνσεις μετά την κρίση. Το τρίτο άρθρο ερευνά ταυτόχρονα την ασθενή και ισχυρή μορφή της υπόθεσης της Ισοδυναμίας Αγοραστικής Δύναμης (ΙΑΔ)(Purchasing Power Parity-PPP) ανάμεσα στις ΗΠΑ και Ιαπωνία για την περίοδο 2000-2011 χρησιμοποιώντας τιμές ανταλλαξίμων προϊόντων και την ισοτιμία του Ιαπωνικού γιεν ανά δολάριο ΗΠΑ σε μηνιαία συχνότητα. Ο στόχος αυτής της εργασίας ο έλεγχος της ασθενούς και ισχυρής μορφής της ΙΑΔ κατά την διάρκεια μιας περιόδου που περικλείει ένα ισχυρό οικονομικό γεγονός, όπως η κρίση στεγαστικών δανείων στις ΗΠΑ. Αντιμετωπίζοντας το προηγούμενο ζήτημα με την χρήση του ελέγχου μοναδιαίας ρίζας Lee-Strazicich (2003, 2004), όπου λαμβάνει υπόψη τυχόν δομικές αλλαγές. Επίσης, για την εύρεση τυχόν μακροχρόνιας σχέσης χρησιμοποιήθηκε η μεθοδολογία συνολοκλήρωσης Gregory-Hansen (1996), που επίσης λαμβάνει υπόψη δομικές αλλαγές. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ισχύει η ασθενής μορφή της ΙΑΔ, εμφανίζοντας ως δομική αλλαγή την κρίση του 2008 στις ΗΠΑ. Ακόμη, η ισχυρή μορφή της ΙΑΣ ελέγχθηκε με την χρήση Δυναμικών Κανονικών Ελαχίστων Τετραγώνων (Dynamic Ordinary Least Squares - DOLS). Τελικά, η ισχυρή μορφή της ΙΑΔ δεν ισχύει πριν την κρίση, ενώ ισχύει έπειτα. Το γεγονός αυτό στηρίζει την καλύτερη επίδοση της ΙΑΔ σε περιβάλλον κρίσης.Το τέταρτο άρθρο αναλύει το χρηματοοικονομική μετάδοση της κρίσης σε ένα Πολυμεταβλητό Κλασματικά Ολοκληρωμένο Ασύμμετρο Δυναμικό ARCH υπόδειγμα (FIAPARCH) με την εφαρμογή Δυναμικών Υπό Συνθήκη Συσχετίσεων (dynamic conditional correlation - DCC) των Tse και Tsui (2002), κατά την περίοδο από 1η Ιανουαρίου 1997 έως 1η Φεβρουαρίου 2012. Η περίοδος της κρίσης χωρίζεται σε τέσσερις φάσεις, σύμφωνα με την επίσημη σειρά γεγονότων της BIS. Ορίζω την μετάδοση της κρίσης ως την στατιστικά σημαντική αύξηση των υπολογισμένων φαινομένων διάχυσης. Επίσης, οι εκτιμήσεις των συνδιακυμάνσεων των μετοχών, αποδεικνύουν ότι οι εν λόγο αγορές κινήθηκαν σε αντίθετες κατευθύνσεις μετά την κρίση. Το τρίτο άρθρο ερευνά ταυτόχρονα την ασθενή και ισχυρή μορφή της υπόθεσης της Ισοδυναμίας Αγοραστικής Δύναμης (ΙΑΔ)(Purchasing Power Parity-PPP) ανάμεσα στις ΗΠΑ και Ιαπωνία για την περίοδο 2000-2011 χρησιμοποιώντας τιμές ανταλλαξίμων προϊόντων και την ισοτιμία του Ιαπωνικού γιεν ανά δολάριο ΗΠΑ σε μηνιαία συχνότητα. Ο στόχος αυτής της εργασίας ο έλεγχος της ασθενούς και ισχυρής μορφής της ΙΑΔ κατά την διάρκεια μιας περιόδου που περικλείει ένα ισχυρό οικονομικό γεγονός, όπως η κρίση στεγαστικών δανείων στις ΗΠΑ. Αντιμετωπίζοντας το προηγούμενο ζήτημα με την χρήση του ελέγχου μοναδιαίας ρίζας Lee-Strazicich (2003, 2004), όπου λαμβάνει υπόψη τυχόν δομικές αλλαγές. Επίσης, για την εύρεση τυχόν μακροχρόνιας σχέσης χρησιμοποιήθηκε η μεθοδολογία συνολοκλήρωσης Gregory-Hansen (1996), που επίσης λαμβάνει υπόψη δομικές αλλαγές. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ισχύει η ασθενής μορφή της ΙΑΔ, εμφανίζοντας ως δομική αλλαγή την κρίση του 2008 στις ΗΠΑ. Ακόμη, η ισχυρή μορφή της ΙΑΣ ελέγχθηκε με την χρήση Δυναμικών Κανονικών Ελαχίστων Τετραγώνων (Dynamic Ordinary Least Squares - DOLS). Τελικά, η ισχυρή μορφή της ΙΑΔ δεν ισχύει πριν την κρίση, ενώ ισχύει έπειτα. Το γεγονός αυτό στηρίζει την καλύτερη επίδοση της ΙΑΔ σε περιβάλλον κρίσης.Το τέταρτο άρθρο αναλύει το χρηματοοικονομική μετάδοση της κρίσης σε ένα Πολυμεταβλητό Κλασματικά Ολοκληρωμένο Ασύμμετρο Δυναμικό ARCH υπόδειγμα (FIAPARCH) με την εφαρμογή Δυναμικών Υπό Συνθήκη Συσχετίσεων (dynamic conditional correlation - DCC) των Tse και Tsui (2002), κατά την περίοδο από 1η Ιανουαρίου 1997 έως 1η Φεβρουαρίου 2012. Η περίοδος της κρίσης χωρίζεται σε τέσσερις φάσεις, σύμφωνα με την επίσημη σειρά γεγονότων της BIS. Ορίζω την μετάδοση της κρίσης ως την στατιστικά σημαντική αύξηση των υπολογισμένων DCCs κατά την διάρκεια των διαφορετικών φάσεων της κρίσης. Τα ευρήματα της μελέτης κατέληξαν ότι η υπόθεση μετάδοσης ανάμεσα στις ΗΠΑ και τις χώρες των BRICS απορρίπτεται κυρίως στις πρώτες φάσεις της κρίσης, αφήνοντας κάποιες πιθανότητες για διεθνή διαφοροποίηση χαρτοφυλακίου. Ωστόσο, στις τελευταίες φάσεις της κρίσης, όλες οι αγορές των BRICS εμφάνισαν ενδείξεις μετάδοσης, προτείνοντας ότι είναι προτιμότερο για τους επενδυτές να διασπείρουν τα περιουσιακά τους στοιχεία σε νέες αναδυόμενες αγορές. Το δεύτερο κεφάλαιο αναλύει εμπειρικά τις σχέσεις των διεθνών αγορών. Το πρώτο άρθρο αυτό του κεφαλαίου ερευνά εμπειρικά την σχέση μεταξύ των προσδοκώμενων αποδόσεων των μετοχών και της διακύμανσης τους. Η ανάλυση περιλαμβάνει 12 χώρες της Ευρωζώνης, καθώς και τις 5 μεγαλύτερες εκτός της Ευρωζώνης χρηματιστηριακές αγορές. Η περίοδος του δείγματος ξεκινά από τον Δεκέμβρη του 1992 έως τον Δεκέμβρη του 2007, δηλαδή μέχρι την έναρξη της παγκόσμιας κρίσης. Τα εμπειρικά αποτελέσματα στην βιβλιογραφία είναι ανάμεικτα, όσον αφορά το πρόσημο και την στατιστική σημαντικότητα της ανταλλακτικής σχέσης απόδοσης-κινδύνου. Στηρίζοντας την ανάλυση στα παραμετρικά GARCH υποδείγματα τα αποτελέσματα κατέληξαν σε μια αδύναμη σχέση μεταξύ των προσδοκώμενων αποδόσεων και της διακύμανσης για τις περισσότερες αγορές. Ωστόσο, χρησιμοποιώντας ένα ευέλικτο ημι-παραμετρικό υπόδειγμα προσδιορισμού της υπό συνθήκη διακύμανσης κατέληξα σε αρνητική σχέση σε όλες σχεδόν τις αγορές. Επίσης, εξετάζοντας την ασύμμετρη αντίδραση της διακύμανσης και των αποδόσεων των αγορών σε θετικά και αρνητικά shocks, επιβεβαιώθηκε η αρνητική ασυμμετρία σε όλες τις αγορές.Στο δεύτερο άρθρο, αναλύθηκε η εξέλιξη της Ευρωπαϊκής ολοκλήρωσης των χρηματαγορών έπειτα από την εισαγωγή του ευρώ, σε σχέση με την χρηματιστηριακή αγορά των ΗΠΑ. Για τον σκοπό αυτό, εφαρμόστηκε μια δυναμική έκδοση του διεθνούς ΥΑΚΣ (Υπόδειγμα Αποτίμησης Κεφαλαιουχικών Στοιχείων – CAPM) με την απουσία της ΙΑΔ (PPP). Οι εκτιμήσεις του υπό συνθήκη συνδιακύμανσης πίνακα των αποδόσεων πραγματοποιήθηκαν διαμέσου ενός φειδωλού διαγώνιου πολυμεταβλητού BEKK-GARCH υποδείγματος. Επίσης, με την χρήση επεξηγηματικών μεταβλητών στο σύστημα βρέθηκε ότι οι Ευρωπαϊκές αγορές είναι λιγότερο συνδεδεμένες έπειτα από την νομισματική ενοποίηση με την παγκόσμια αγορά και ο τοπικός κίνδυνος της αγοράς κάθε μέλους της Ευρωζώνης μειώθηκε. Το τρίτο άρθρο εξετάστηκε η διεθνής συνολοκλήρωση των χρηματιστηριακών αγορών των παρακάτω αναπτυγμένων χωρών: ΗΠΑ, Ευρωπαϊκής Οικονομικής και Νομισματικής Ένωσης, Ιαπωνίας και Ηνωμένου Βασιλείου, καθώς και των αναπτυσσόμενων χωρών της Κίνας και της Ινδίας, για την περίοδο από τον Ιούνιο 1994 έως τον Ιούνιο του 2009. Ο υπολογισμός της συνολοκλήρωσης επιτευχθεί με την χρήση μιας δυναμικής έκδοσης του διεθνούς ΥΑΚΣ (CAPM) με την απουσία της ΙΑΔ (PPP). Η υπό συνθήκη διακύμανση εκτιμήθηκε διαμέσου μιας πολυμεταβλητής BEKK-GARCH διαδικασίας. Η εξέλιξη της ολοκλήρωσης πραγματοποιήθηκε με την εκτίμηση του υποδείγματος ΥΑΚΣ σε τέσσερις υποπεριόδους, σύμφωνα με τις φάσεις ύφεσης και σταθερότητας. Τα ευρήματα κατέληξαν ότι οι ΗΠΑ, η Ευρωπαϊκή Οικονομική και Νομισματική Ένωση, η Κίνα και η Ιαπωνία δεν ήταν ολοκληρωμένες πριν τον Ιούνιο του 2008. Έπειτα από τον Ιούνιο του 2008 και μέχρι το τέλος του δείγματος, όλες οι αγορές έχουν την τάση να κινούνται παράλληλα ανεξάρτητα από την φάση που βρίσκεται η παγκόσμια οικονομία. Μόνη εξαίρεση είναι η Ινδία, όπου στην περίοδο της κρίσης 1998-2002 εμφάνισε στοιχεία μη ολοκλήρωσης με τις υπόλοιπες αγορές, δίνοντας ευκαιρίες στους διεθνούς επενδυτές να εφαρμόσουν διασπορά του χαρτοφυλακίου τους. Τα παραπάνω αποτελέσματα υποστηρίζουν την αυξανόμενη παγκοσμιοποίηση και αλληλεξάρτηση τόσο των αναπτυγμέαναπτυγμένων, όσο και των αναπτυσσόμενων αγορών κατά την προηγούμενη περίοδο. Το γεγονός αυτό μειώνει το όφελος από την διεθνή διαφοροποίηση του χαρτοφυλακίου, που υπήρχε στις αγορές της Κίνας, της Ινδίας, της Ευρωπαϊκής Οικονομικής και Νομισματικής Ένωσης και της Ιαπωνίας, από τα μέσα της δεκαετίας του 1990 έως της αρχές του 2000.