background image

Hipoteza oczekiwań struktury terminowej stóp procentowych i sposoby jej weryfikacji 

 
Hipoteza 
Natychmiastowa stopa zwrotu (spot yield) z inwestycji w  -okresową obligację w okresie  , 

n

t

( )

n

t

R

, jest równa średniej ważonej z bieżącej i oczekiwanych przyszłych stóp zwrotu z 

inwestycji w jej  -okresową odpowiedniczkę z okresów od 

m

1

t

+  do t n

  włącznie, 

m

+ −

( )

m

t

R

, oraz premii płynności (liquidity premium), 

(

)

,

n m

θ

(

1

( )

( )

0

1

,

k

n

m

t

t

t im

i

)

R

E R

n m

k

θ

+

=

=

+

,                                                 (1) 

gdzie: 

 – operator oczekiwań formułowanych na gruncie wiedzy z okresu  , 

 oraz 

t

E

t

m

n

>

n

k

C

m

+

=

Wersje hipotezy oczekiwań – wzorce zmienności premii płynności: 

• 

 dla wszystkich   i   (hipoteza czysta; pure expectations hypo-thesis

PEH); 

(

)

,

n m

θ

= 0

n

m

• 

 dla wszystkich 

n

 i   (hipoteza stałej premii; constant term 

premium, CTP); 

(

)

,

n m

const

θ

=

m

• 

(

)

(

)

(

)

1

n,m

n

,m

m

,m

θ

θ

θ

>

>

>

+

1

 (hipoteza preferencji płynności;  liquidity 

preference hypothesis, LPH); 

• 

(

)

, ,

n m t

θ

 (hipoteza premii zmieniającej się w czasie (time-varying premia, TVP). 

 
Sposoby weryfikacji 
(A) Spred doskonale prognozowany (perfect foresight spred; PFS) 
Odejmujemy od obu stron równania (1) stopę zwrotu 

( )

m

t

R

. Otrzymujemy: 

(

)

1

0

1

k

( n )

( m )

m

( m )

( n ,m )

t

t

t

t im

t

t

i

i

R

R

n,m

E

R

E PFS

k

θ

Δ

+

=

=

=

=

,                (3) 

gdzie 

( )

( )

( )

m

m

m

m

t

t m

t

R

R

R

+

Δ

=

. Spred pomiędzy natychmiastowymi stopami zwrotu z inwestycji 

w   i  -okresową obligację w okresie  

, odzwierciedla oczekiwane 

zmiany przyszłych stóp zwrotu z obligacji o krótszej zapadalności. Zależność tą weryfikuje 
się za pomocą regresji 

n

m

( , )

( )

( )

n m

n

m

t

t

S

R

R

=

t

t n m

 

( , )

( , )

1

1

1,

n m

n m

t

t

PFS

S

α β

ε

+ −

=

+

+

,                                           (4) 

gdzie: 

1

1

,

α β

 – parametry strukturalne, 

1,t n m

ε

+ −

 – składnik losowy. W sytuacji, w której 

hipoteza oczekiwań jest prawdziwa, 

1

1

β

= . Zwiększenie (zmniejszenie) spredu 

 

sygnalizuje wzrost (spadek) przyszłych stóp zwrotu z obligacji o krótszej zapadalności. 

( , )

n m

t

S

(B) Stopy długie 
Z równania (1) wyprowadza się także zależność 

( , )

(

)

( )

n m

n m

n

t

t

t m

m

S

E R

n

m

+

t

R

=

.                                     (5) 

Spred 

 odzwierciedla oczekiwaną zmianę natychmiastowej stopy zwrotu z obligacji o 

dłuższej zapadalności w ciągu 

 okresów. Tą z kolei zależność weryfikuje się za pomocą 

regresji 

( , )

n m

t

S

m

 

1

background image

(

)

( )

( , )

2

2

2,

n m

n

n m

t m

t

t

t m

n

m

R

R

S

m

α

β

ε

+

+

− ⎡

=

+

+

,  

 

          (6) 

gdzie: 

2

,

2

α β

 – parametry strukturalne, 

2,t m

ε

+

 – składnik losowy. W sytuacji, w której 

hipoteza oczekiwań jest prawdziwa, 

2

1

β

= . Zwiększenie (zmniejszenie) spredu 

 

sygnalizuje wzrost (spadek) przyszłych stóp zwrotu z obligacji o dłuższej zapadalności. 

( , )

n m

t

S

(C) Uwagi odnośnie do metody szacowania równań regresji (4) i (6)  
Sposób szacowania równań regresji (4) i (6) zależy od własności składników losowych 

1,t n m

ε

+ −

 i 

2,t m

ε

+

. W sytuacji, w której przypuszczenia odnośnie do przyszłych stóp zwrotu są 

formułowane na gruncie racjonalnych oczekiwań, składniki te są nieskorelowane ze spredem 

, stąd oba równania mogą być szacowane metodą najmniejszych kwadratów (MNK). Z 

kolei dla  n

 i   większego od częstotliwości obserwacji składniki te są procesami 

stochastycznymi typu średniej ruchomej rzędu odpowiednio 

( , )

n m

t

S

m

1

n m

− −  oraz 

. Wówczas 

błędy standardowe szacunku estymatorów parametrów strukturalnych 

1

m

i

α

 oraz 

i

β

  (

1, 2

i

=

wyznacza się używając procedury Newey’a-Westa lub Hansena-Hodricka. 
 
Szeregi czasowe używane w procesie weryfikacji hipotezy oczekiwań i ich własności 
Dane miesięczne, 1995M1-2008M12: 

1

t

W W  - WIBOR 1W, 

1

t

W M  – WIBOR 1M, 

3

t

W M  – WIBOR 3M, 

6

t

W M  – WIBOR 6M, 

9

t

W M  – WIBOR 9M, 

12

t

W

 – WIBOR 12M, 

1

t

t

DWxM

WxM

WxM

=

t

t

t

 – pierwsze różnice zmiennych, 

1

2

t

t

D WxM

DWxM

DWxM

=

 –drugie różnice zmiennych, 

t

t

SyMxM

WyM

WxM

=

 – spred stóp procentowych,  

(

)

( )

1

,

0

1

k

n m

m

m

t

t im

i

i

PFS

R

k

+

=

=

Δ

n

k

C

m

( )

( )

m

m

m

t

t m

t

R

R

R

+

Δ

=

+

= ∈

( )

( )

( )

( )

1

1

1

3

2

1

1

31

3

t

t

t

t

PFS

R

R

R

R

+

+

+

=

+

+

1

t

( )

( )

( )

( )

1

1

1

6

5

1

1

61

6

t

t

t

t

PFS

R

R

R

R

+

+

+

=

+

+ +

1

t

( )

( )

( )

( )

1

1

1

9

8

1

1

91

9

t

t

t

t

PFS

R

R

R

R

+

+

+

=

+

+ +

1

t

,  

( )

( )

( )

( )

1

1

1

12

11

1

1

121

12

t

t

t

t

PFS

R

R

R

R

+

+

+

=

+

+

1

t

( )

( )

( )

3

3

6

3

1

63

2

t

t

t

PFS

R

R

R

+

+

=

+

3

t

( )

( )

( )

( )

3

3

3

9

6

3

1

93

3

t

t

t

t

PFS

R

R

R

R

+

+

+

=

+

+

3

t

( )

( )

( )

( )

( )

3

3

3

3

12

9

6

3

1

123

4

t

t

t

t

t

PFS

R

R

R

R

R

+

+

+

+

=

+

+

+

3

t

( )

( )

( )

6

6

12

6

1

126

2

t

t

t

PFS

R

R

R

+

+

=

+

6

t

 

2

background image

(

)

( )

n m

n

t

t m

n

m

Lnm

R

R

m

+

− ⎡

=

t


( )

( )

( )

( )

2

3

3

3

1

1

31

2

2

t

t

t

t

t

L

R

R

R

R

+

+

=

( )

( )

( )

( )

5

6

6

6

1

1

61

5

5

t

t

t

t

t

L

R

R

R

R

+

+

=

( )

( )

( )

( )

8

9

9

9

1

1

91

8

8

t

t

t

t

t

L

R

R

R

R

+

+

=

( )

( )

( )

( )

11

12

12

12

1

1

121 11

11

t

t

t

t

t

L

R

R

R

R

+

+

=

( )

( )

3

6

3

63

t

t

t

L

R

R

+

=

( )

( )

6

9

3

93

2

t

t

t

L

R

R

+

=

⎦ , 

( )

( )

3

9

6

1

96

2

t

t

t

L

R

R

+

=

⎦ , 

( )

( )

9

12

3

123

3

t

t

t

L

R

R

+

=

⎦ , 

( )

( )

6

1

6

126

t

t

t

L

R

R

+

=

2

( )

( )

3

12

9

1

129

3

t

t

t

L

R

R

+

=

j

t

η

.  

 

Stopień integracji zmiennych

 

Test pierwiastka jednostkowego ADF 
Równanie pomocnicze:  

0

1

1

1

k

t

t

j

t

j

Y

t

Y

Y

Δ

φ φ

δ

θ Δ

=

= +

+

+

+

,  

gdzie:  

t

 – zmienna poddana analizie, 

0

1

1

, , , , ,

k

φ φ δ θ

θ

 – parametry strukturalne 

t

η

 – składnik losowy. 

Hipotezy:  

0

:

H

0

δ

=  – szereg czasowy   zawiera pierwiastek jednostkowy (jest niestacjonarny), 

t

Y

:

A

H

0

δ

<  – szereg czasowy    nie zawiera pierwiastka jednostkowego (jest stacjonarny). 

t

Y

Opis testu, rozkład statystyki testowej 

( )

t

δ

 oraz wartości krytyczne [w] Magdalena Osińska, 

Ekonometria finansowa. Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne, Warszawa 2006, s. 69-71. 
Wyniki 
 

Tabela 1: Wyniki testu ADF dla analizowanych zmiennych; dane miesięczne 

   z okresu styczeń 1995-grudzień 2008 

Statystyka 

Zmienna Liczba 

obs. 

DF/ADF Rząd aug. 

W1M

t

 

 

 

W3M

t

 

 

 

W6M

t

 

 

 

W9M

t

 

 

 

W12M

t

 

 

 

ΔW1M

t

 

 

 

ΔW3M

t

 

 

 

ΔW6M

t

 

 

 

 

3

background image

 

 

ΔW9M

t

 

 

 

ΔW12M

t

 

 

 

S3M1M

t

 

 

 

S6M1M

t

 

 

 

S9M1M

t

 

 

 

S12M1M

t

 

 

 

S6M3M

t

 

 

 

S9M3M

t

 

 

 

S9M6M

t

 

 

 

S12M3M

t

 

 

 

S12M6M

t

 

 

 

S12M9M

t

 

 

 

PFS31

t

 

 

 

PFS61

t

 

 

 

PFS91

 

 

 

PFS121

 

 

 

PFS63

 

 

 

PFS93

 

 

 

PFS123

 

 

 

PFS126

 

 

 

L31

t

 

 

 

L61

t

 

 

 

L91

t

 

 

 

L121

t

 

 

 

L63

t

 

 

 

L93

t

 

 

 

L96

t

 

 

 

L123

t

 

 

 

L126

t

 

 

 

L129

t

 

 

 

Wart. krytyczna 

 ( 

;

( )

0,05

1,95

t

δ

= −

2,89

3, 45

) dla 

0

1

0

φ

φ

= =  

(

0

1

0,

0

φ

φ

= ;

0

1

0,

0

φ

φ

= ) 

Zob. także testy ADF-GLS, Endersa-Grangera i KPSS.  

Modelowanie spredu doskonale prognozowalnego oraz stóp dla depozytów o dłuższych 
zapadalnościach 
 

Tabela 2: Oszacowania równań regresji (4) 

Parametry 
strukturalne 

Diagnostyka modelu 

Zmienna 
objaśniana 

Liczba 
obs. 

α

i

β

i

Autokor. Heterosk. 

R

2

PFS31

t

 

 

 

 

 

 

PFS61

t

 

 

 

 

 

 

PFS91

t

 

 

 

 

 

 

PFS121

t

 

 

 

 

 

 

 

4

background image

PFS63

t

 

 

 

 

 

 

PFS93

t

 

 

 

 

 

 

PFS123

t

 

 

 

 

 

 

PFS126

t

 

 

 

 

 

 

W nawiasach pod ocenami parametrów strukturalnych ich błędy standardowe 
szacunku; autokor. – statystyka LM o rozkł. 

χ

2

(12); heterosc. – statystyka 

White’a o rozkł. 

χ

2

(1); czcionka pogrubiona – oceny błędów standardowych 

szacunku z macierzy wariancji-kowariancji Newey’a-Westa z parametrem 
obcięcia m=4; 

∗ – istotność na poziomie istotności α=0,05    

 
 
 

 

Tabela 3: Weryfikacja hipotezy oczekiwań struktury czasowej stóp procentowych 
 

   na podstawie regresji (4) 

Hipoteza 

Zmienna 
objaśniana 

Liczba 
obs. 

H

0

:

α

i

=0 H

0

:

β

i

=1 H

0

: (

α

i

=0 

∧ β

i

=1) 

PFS31

t

 

 

 

 

PFS61

t

 

 

 

 

PFS91

t

 

 

 

 

PFS121

t

 

 

 

 

PFS63

t

 

 

 

 

PFS93

t

 

 

 

 

PFS123

t

 

 

 

 

PFS126

t

 

 

 

 

Statystyka testowa o rozkładzie 

χ

2

(k), k – liczba stopni swobody; 

wartości krytyczne:  

χ

2

0,05

(1)= 3,8415, 

χ

2

0,05

(2)=5,9915 

 
Tabela 4 : Oszacowania równań regresji (6) 

Parametry 
strukturalne 

Diagnostyka modelu 

Zmienna 
objaśniana 

Liczba 
obs. 

α

i

β

i

Autokor. Heterosk. 

R

2

L31

t

 

 

 

 

 

 

L61

t

 

 

 

 

 

 

L91

t

 

 

 

 

 

 

L121

t

 

 

 

 

 

 

L63

t

 

 

 

 

 

 

L93

t

 

 

 

 

 

 

L96

t

 

 

 

 

 

 

 

5

background image

L123

t

 

 

 

 

 

 

L126

t

 

 

 

 

 

 

L129

t

   

 

 

 

 

 

 

W nawiasach pod ocenami parametrów strukturalnych ich błędy standardowe 
szacunku; autokor. – statystyka LM o rozkł. 

χ

2

(12); heterosc. – statystyka 

White’a o rozkł. 

χ

2

(1); czcionka pogrubiona – oceny błędów standardowych 

szacunku z macierzy wariancji-kowariancji Newey’a-Westa z parametrem 
obcięcia m=4; 

∗ – istotność na poziomie istotności α=0,05    

 
 
 

Tabela 5: Weryfikacja hipotezy oczekiwań struktury czasowej stóp procentowych 
 

   na podstawie regresji (6) 

Hipoteza 

Zmienna 
objaśniana 

Liczba 
obs. 

H

0

:

α

i

=0 H

0

:

β

i

=1 H

0

: (

α

i

=0 

∧ β

i

=1) 

L31

t

 

 

 

 

L61

t

 

 

 

 

L91

t

 

 

 

 

L121

t

 

 

 

 

L63

t

 

 

 

 

L93

t

 

 

 

 

L96

t

 

 

 

 

L123

t

 

 

 

 

L126

t

 

 

 

 

L129

t

 

 

 

 

Statystyka testowa o rozkładzie 

χ

2

(k), k – liczba stopni swobody; 

wartości krytyczne:  

χ

2

0,05

(1)= 3,8415, 

χ

2

0,05

(2)=5,9915 

Źródło: obliczenia własne 
 
 
 

 

6