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자기회귀 조건부 이분산성(ARCH)

자기회귀 조건부 이분산성(ARCH)

์ž๊ธฐํšŒ๊ท€ ์กฐ๊ฑด๋ถ€ ์ด๋ถ„์‚ฐ์„ฑ(ARCH)์ด๋ž€ ๋ฌด์—‡์ž…๋‹ˆ๊นŒ?

์ž๊ธฐํšŒ๊ท€ ์กฐ๊ฑด๋ถ€ ์ด๋ถ„์‚ฐ์„ฑ(ARCH)์€ ๋ฏธ๋ž˜ ๋ณ€๋™์„ฑ์„ ์˜ˆ์ธกํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ์‹œ๊ณ„์—ด์˜ ๋ณ€๋™์„ฑ ์„ ๋ถ„์„ํ•˜๋Š” ๋ฐ ์‚ฌ์šฉ๋˜๋Š” ํ†ต๊ณ„ ๋ชจ๋ธ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๊ธˆ์œต ์„ธ๊ณ„์—์„œ ARCH ๋ชจ๋ธ๋ง์€ ์‹ค์ œ ์‹œ์žฅ๊ณผ ๋ณด๋‹ค ์œ ์‚ฌํ•œ ๋ณ€๋™์„ฑ ๋ชจ๋ธ์„ ์ œ๊ณตํ•˜์—ฌ ์œ„ํ—˜์„ ์ถ”์ •ํ•˜๋Š” ๋ฐ ์‚ฌ์šฉ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ARCH ๋ชจ๋ธ๋ง์€ ๋†’์€ ๋ณ€๋™์„ฑ ๊ธฐ๊ฐ„ ๋’ค์— ๋” ๋†’์€ ๋ณ€๋™์„ฑ์ด ๋’ค๋”ฐ๋ฅด๊ณ  ๋‚ฎ์€ ๋ณ€๋™์„ฑ ๊ธฐ๊ฐ„ ๋’ค์— ๋” ๋‚ฎ์€ ๋ณ€๋™์„ฑ์ด ๋’ค๋”ฐ๋ฅธ๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์„ ๋ณด์—ฌ์ค๋‹ˆ๋‹ค.

์‹ค์ œ๋กœ ์ด๋Š” ๋ณ€๋™์„ฑ ๋˜๋Š” ๋ถ„์‚ฐ ์ด ํด๋Ÿฌ์Šคํ„ฐ๋ง๋˜๋Š” ๊ฒฝํ–ฅ์ด ์žˆ์Œ์„ ์˜๋ฏธํ•˜๋ฉฐ, ์ด๋Š” ๋‹ค์–‘ํ•œ ๊ธฐ๊ฐ„ ๋™์•ˆ ์ž์‚ฐ์„ ๋ณด์œ ํ•  ์œ„ํ—˜์„ ๊ณ ๋ คํ•  ๋•Œ ํˆฌ์ž์ž์—๊ฒŒ ์œ ์šฉํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ARCH ๊ฐœ๋…์€ 1980๋…„๋Œ€ ๊ฒฝ์ œํ•™์ž Robert F. Engle III ์— ์˜ํ•ด ๊ฐœ๋ฐœ๋˜์—ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ARCH๋Š” ์ฆ‰์‹œ ์žฌ๋ฌด ๋ชจ๋ธ๋ง์„ ๊ฐœ์„ ํ•˜์—ฌ Engle์€ 2003๋…„ ๋…ธ๋ฒจ ๊ฒฝ์ œํ•™์ƒ์„ ์ˆ˜์ƒํ–ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ž๊ธฐํšŒ๊ท€ ์กฐ๊ฑด๋ถ€ ์ด๋ถ„์‚ฐ์„ฑ(ARCH) ์ดํ•ดํ•˜๊ธฐ

์ž๊ธฐํšŒ๊ท€ ์กฐ๊ฑด๋ถ€ ์ด๋ถ„์‚ฐ์„ฑ(ARCH) ๋ชจ๋ธ์€ ์ผ์ • ๋ณ€๋™์„ฑ์˜ ๊ฐ€์ •์„ ์กฐ๊ฑด๋ถ€ ๋ณ€๋™์„ฑ์œผ๋กœ ๋Œ€์ฒด ํ•˜์—ฌ ๊ณ„๋Ÿ‰ ๊ฒฝ์ œํ•™ ๋ชจ๋ธ์„ ๊ฐœ์„ ํ•˜๋„๋ก ์„ค๊ณ„๋˜์—ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. Engle๊ณผ ARCH ๋ชจ๋ธ์„ ์—ฐ๊ตฌํ•˜๋Š” ๋‹ค๋ฅธ ์‚ฌ๋žŒ๋“ค์€ ๊ณผ๊ฑฐ ์žฌ๋ฌด ๋ฐ์ดํ„ฐ๊ฐ€ ๋ฏธ๋ž˜ ๋ฐ์ดํ„ฐ์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์นœ๋‹ค๋Š” ์‚ฌ์‹ค์„ ์ธ์‹ํ–ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค . ์ด๊ฒƒ์ด ์ž๊ธฐํšŒ๊ท€ ์˜ ์ •์˜์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ARCH์˜ ์กฐ๊ฑด๋ถ€ ์ด๋ถ„์‚ฐ์„ฑ ๋ถ€๋ถ„์€ ๋‹จ์ˆœํžˆ ๊ธˆ์œต ์‹œ์žฅ์˜ ๋ณ€๋™์„ฑ์ด ์ผ์ •ํ•˜์ง€ ์•Š๋‹ค๋Š” ๊ด€์ฐฐ ๊ฐ€๋Šฅํ•œ ์‚ฌ์‹ค์„ ๋‚˜ํƒ€๋ƒ…๋‹ˆ๋‹ค. ์ฃผ์‹ ์‹œ์žฅ ๊ฐ€์น˜, ์œ ๊ฐ€, ํ™˜์œจ ๋˜๋Š” GDP์™€ ๊ฐ™์€ ๋ชจ๋“  ๊ธˆ์œต ๋ฐ์ดํ„ฐ๋Š” ๋ณ€๋™์„ฑ์ด ๋†’๊ฑฐ๋‚˜ ๋‚ฎ์€ ๊ธฐ๊ฐ„์„ ๊ฑฐ์นฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฒฝ์ œํ•™์ž๋“ค์€ ํ•ญ์ƒ ๋ณ€๋™์„ฑ ๋ณ€ํ™”์˜ ์–‘์„ ์•Œ๊ณ  ์žˆ์—ˆ์ง€๋งŒ ์‹œ์žฅ์„ ๋ชจ๋ธ๋งํ•  ๋•Œ ๋” ๋‚˜์€ ์˜ต์…˜์ด ์—†์—ˆ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ์ฃผ์–ด์ง„ ๊ธฐ๊ฐ„ ๋™์•ˆ ๋ณ€๋™์„ฑ์„ ์ผ์ •ํ•˜๊ฒŒ ์œ ์ง€ํ•˜๋Š” ๊ฒฝ์šฐ๊ฐ€ ๋งŽ์•˜์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

ARCH๋Š” ๊ฒฝ์ œํ•™์ž๋“ค์ด ๋ณ€๋™์„ฑ์— ๋Œ€ํ•œ ์ƒ์ˆ˜๋‚˜ ํ‰๊ท  ๋Œ€์‹  ์‚ฌ์šฉํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๋ชจ๋ธ์„ ์ œ๊ณตํ–ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ARCH ๋ชจ๋ธ์€ ๊ธˆ์œต ์œ„๊ธฐ ๋˜๋Š” ๊ธฐํƒ€ ๋ธ”๋ž™ ์Šค์™„ ์ด๋ฒคํŠธ ๊ธฐ๊ฐ„ ๋™์•ˆ ์‹œ์žฅ์—์„œ ๋ณผ ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๋ณ€๋™์„ฑ ํด๋Ÿฌ์Šคํ„ฐ ๋„ˆ๋จธ๋ฅผ ์ธ์‹ํ•˜๊ณ  ์˜ˆ์ธกํ•  ์ˆ˜๋„ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด, S&P 500์˜ ๋ณ€๋™์„ฑ ์€ 2003๋…„๋ถ€ํ„ฐ 2007๋…„๊นŒ์ง€ ๊ฐ•์„ธ์žฅ ๋™์•ˆ ์žฅ๊ธฐ๊ฐ„ ๋น„์ •์ƒ์ ์œผ๋กœ ๋‚ฎ์•˜์œผ๋ฉฐ 2008๋…„ ์‹œ์žฅ ์กฐ์ • ๊ธฐ๊ฐ„ ๋™์•ˆ ๊ธฐ๋ก์ ์ธ ์ˆ˜์ค€์œผ๋กœ ๊ธ‰๋“ฑํ–ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ ๋ถˆ๊ท ๋“ฑํ•˜๊ณ  ๊ทน๋‹จ์ ์ธ ๋ณ€๋™์€ ํ‘œ์ค€ ํŽธ์ฐจ ๊ธฐ๋ฐ˜ ๋ชจ๋ธ์—์„œ๋Š” ์–ด๋ ต์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๋‹ค๋ฃจ๊ธฐ ์œ„ํ•ด์„œ. ๊ทธ๋Ÿฌ๋‚˜ ARCH ๋ชจ๋ธ์€ ๋ฐ์ดํ„ฐ์—์„œ ์ด๋Ÿฌํ•œ ์œ ํ˜•์˜ ํŒจํ„ด์—์„œ ๋ฐœ์ƒํ•˜๋Š” ํ†ต๊ณ„์  ๋ฌธ์ œ๋ฅผ ์ˆ˜์ •ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๋˜ํ•œ ARCH ๋ชจ๋ธ์€ ๋นˆ๋„๊ฐ€ ๋†’์€ ๋ฐ์ดํ„ฐ(์‹œ๊ฐ„๋ณ„, ์ผ๋ณ„, ์›”๋ณ„, ๋ถ„๊ธฐ๋ณ„)์—์„œ ๊ฐ€์žฅ ์ž˜ ์ž‘๋™ํ•˜๋ฏ€๋กœ ์žฌ๋ฌด ๋ฐ์ดํ„ฐ์— ์ด์ƒ์ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๊ฒฐ๊ณผ์ ์œผ๋กœ ARCH ๋ชจ๋ธ์€ ๋ณ€๋™์„ฑ์„ ๋‚˜ํƒ€๋‚ด๋Š” ๊ธˆ์œต ์‹œ์žฅ(์žฅ๊ธฐ์ ์œผ๋กœ๋Š” ์‹ค์ œ๋กœ ๋ชจ๋“  ๊ธˆ์œต ์‹œ์žฅ์ž„)์„ ๋ชจ๋ธ๋งํ•˜๋Š” ๋ฐ ์ฃผ๋ฅ˜๊ฐ€ ๋˜์—ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

ARCH ๋ชจ๋ธ์˜ ์ง€์†์ ์ธ ์ง„ํ™”

2003๋…„ ์—ฅ๊ธ€์˜ ๋…ธ๋ฒจ์ƒ ๊ฐ•์˜์— ๋”ฐ๋ฅด๋ฉด ๊ฒฝ์ œ์— ๋ถ€์ •์ ์ธ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๋Š” ๊ฒƒ์€ ์‹ค์ œ ์ธํ”Œ๋ ˆ์ด์…˜์œจ์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ์ธํ”Œ๋ ˆ์ด์…˜์œจ์— ๋Œ€ํ•œ ๋ถˆํ™•์‹ค์„ฑ์ด๋ผ๋Š” ๋ฐ€ํ„ด ํ”„๋ฆฌ๋“œ๋จผ(Milton Friedman)์˜ ์ถ”์ธก์— ๋ถ€์‘ํ•˜์—ฌ ARCH๋ฅผ ๊ฐœ๋ฐœํ–ˆ๋‹ค๊ณ  ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋ชจ๋ธ์ด ๊ตฌ์ถ•๋˜๋ฉด ๋ชจ๋“  ์ข…๋ฅ˜์˜ ๋ณ€๋™์„ฑ์„ ์˜ˆ์ธกํ•˜๋Š” ๋ฐ ๋งค์šฐ ์œ ์šฉํ•˜๋‹ค๋Š” ๊ฒƒ์ด ์ž…์ฆ๋˜์—ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ARCH๋Š” GARCH,. EGARCH, STARCH ๋“ฑ์„ ํฌํ•จํ•˜์—ฌ ์—ฐ๊ตฌ ๋ฐ ๊ธˆ์œต์—์„œ๋„ ๋„๋ฆฌ ์‚ฌ์šฉ๋˜๋Š” ๋งŽ์€ ๊ด€๋ จ ๋ชจ๋ธ์„ ์ƒ์„ฑ ํ–ˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์ด๋Ÿฌํ•œ ๋ณ€ํ˜• ๋ชจ๋ธ์€ ์ข…์ข… ๋” ์ •ํ™•ํ•œ ์˜ˆ์ธก ๋ฒ”์œ„๋ฅผ ๋‹ฌ์„ฑํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ๊ฐ€์ค‘์น˜ ๋ฐ ์กฐ๊ฑด ์ธก๋ฉด์—์„œ ๋ณ€๊ฒฝ์„ ๋„์ž…ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์˜ˆ๋ฅผ ๋“ค์–ด, EGARCH ๋˜๋Š” ์ง€์ˆ˜ GARCH๋Š” ๋” ๋งŽ์€ ๋ณ€๋™์„ฑ์„ ์ƒ์„ฑํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์œผ๋กœ ๋‚˜ํƒ€๋‚ฌ๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ๋ฐ์ดํ„ฐ ์‹œ๋ฆฌ์ฆˆ์˜ ๋งˆ์ด๋„ˆ์Šค ์ˆ˜์ต์— ๋” ํฐ ๊ฐ€์ค‘์น˜๋ฅผ ๋ถ€์—ฌํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋‹ค์‹œ ๋งํ•ด์„œ, ๊ฐ€๊ฒฉ ์ฐจํŠธ์˜ ๋ณ€๋™์„ฑ์€ ํฐ ์ƒ์Šน ์ดํ›„๋ณด๋‹ค ํฐ ํ•˜๋ฝ ์ดํ›„์— ๋” ๋งŽ์ด ์ฆ๊ฐ€ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋Œ€๋ถ€๋ถ„์˜ ARCH ๋ชจ๋ธ ๋ณ€ํ˜•์€ ์ตœ๋Œ€ ๊ฐ€๋Šฅ์„ฑ ์ ‘๊ทผ ๋ฐฉ์‹ ์„ ์‚ฌ์šฉํ•˜์—ฌ ๊ฐ€์ค‘์น˜๋ฅผ ์กฐ์ •ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ๊ณผ๊ฑฐ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ ๋ถ„์„ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค . ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ์ •ํ™•๋„๊ฐ€ ๋†’์•„์ ธ ๋‹จ๊ธฐ ๋ฐ ๋ฏธ๋ž˜ ๋ณ€๋™์„ฑ์„ ์˜ˆ์ธกํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๋™์  ๋ชจ๋ธ์ด ์ƒ์„ฑ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๋ฌผ๋ก  ๋งŽ์€ ๊ธˆ์œต ๊ธฐ๊ด€์—์„œ ์ด ๋ชจ๋ธ์„ ์‚ฌ์šฉํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

##ํ•˜์ด๋ผ์ดํŠธ

  • ARCH ๋ชจ๋ธ์€ ๊ธˆ์œต ๊ธฐ๊ด€์—์„œ ๋‹ค์–‘ํ•œ ๋ณด์œ  ๊ธฐ๊ฐ„ ๋™์•ˆ ์ž์‚ฐ ์œ„ํ—˜์„ ๋ชจ๋ธ๋งํ•˜๋Š” ๋ฐ ์‚ฌ์šฉ๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • ์ž๊ธฐํšŒ๊ท€ ์กฐ๊ฑด๋ถ€ ์ด๋ถ„์‚ฐ์„ฑ(ARCH) ๋ชจ๋ธ์€ ๋ณ€๋™์„ฑ์„ ์ธก์ •ํ•˜๊ณ  ๋ฏธ๋ž˜๋ฅผ ์˜ˆ์ธกํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

  • ๊ฐ€์ค‘์น˜๋ฅผ ๋ณ€๊ฒฝํ•˜์—ฌ ๋™์ผํ•œ ๋ฐ์ดํ„ฐ ์„ธํŠธ์˜ ๋‹ค๋ฅธ ๋ณด๊ธฐ๋ฅผ ์ œ๊ณตํ•˜๋Š” ๋‹ค์–‘ํ•œ ์œ ํ˜•์˜ ARCH ๋ชจ๋ธ์ด ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

  • ARCH ๋ชจ๋ธ์€ ๋™์ ์ด๋ฏ€๋กœ ๋ฐ์ดํ„ฐ ๋ณ€๊ฒฝ ์‚ฌํ•ญ์— ์‘๋‹ตํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.