Cours de Finance (M1) Validation du Médaf - Jean-Paul ...
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Cours de Finance (M1) Validation du Médaf Validation du Médaf Importance du portefeuille tangent dans la relation rentabilité risque Les critiques de Roll Alpha de Jensen Approches en coupe Modèles multi-facteurs : « A zoo of new factors » 1 2 3 4
Préliminaires, rappels, compléments https://www.portfoliovisualizer.com/ 10 actions choisies : Apple (AAPL), Nike (NKE), Google (GOOGL), Goldman Sachs (GS), JP Morgan (JPM), IBM (IBM), Verizon (VZ), Microsoft (MFST), Walmart (WMT), McDonald’s (MCD) Période d’estimation : janvier 2005 – octobre 2019 Données mensuelles Contraintes de positivité : , Taux sans risque (pour ratio de Sharpe) : 1 month T- ⁄ Bill CAGR : Compound Annual Growth rate 5 6 Statistiques descriptives Matrice de corrélation 7 8
Ratios de Sharpe des titres Frontière efficiente : son extrémité droite est associée à un portefeuille investi à 100% dans Apple 9 10 Seulement 5 actions retenues dans le portefeuille tangent Composition du portefeuille tangent Rentabilité moyenne : , % Écart‐type du taux de rentabilité : , % Ratio de Sharpe : , % 11 12
Validation du Médaf : premier rappel Validation du Médaf : premier rappel , avec Si on considère un ensemble donné de titres risqués , un actif sans risque de taux , il existe une La relation précédente est vraie « dans la population », relation affine entre les espérances de rentabilités des c’est-à-dire si on connaît les espérances, les écarts-types titres et les Betas des titres, par rapport au et les coefficients de corrélation portefeuille tangent : Elle est aussi vraie « dans l’échantillon », c’est-à-dire à , partir d’espérances, écarts-types et coefficients de avec corrélation déterminés à partir d’un historique des rentabilités des actifs. rentabilités du titre i et du portefeuille tangent Se pose alors la question de la stationnarité : est-ce que les lois de probabilités adéquates pour représenter les rentabilités passées sont identiques à la loi de probabilité des rentabilités futures ? 13 14 Validation du Médaf : second rappel Si les investisseurs ont accès au même ensemble de titres, ont des préférences moyenne-variance et s’accordent sur les espérances de rentabilité et la matrice de variance- covariance Ils vont demander uniquement des portefeuilles constitués de l’actif sans risque et du portefeuille tangent On appelle portefeuille de marché l’ensemble des titres risqués offerts aux investisseurs précédents À l’exclusion des titres détenus par des investisseurs tiers (capitalisation flottante) L’équilibre demande/offre de titres implique , avec 15 16
Validation du MEDAF : La théorie du marché du capital : portefeuille Les critiques de Roll de marché ? Roll (1977) met en évidence deux difficultés importantes Portefeuille de marché ? 250 premières capitalisations Le portefeuille de marché est difficilement observable boursières mondiales Le MEDAF est dans certains cas automatiquement vérifié ! 1er octobre 2008 Point 1 : Le portefeuille de marché n’est pas observable Prééminence des États-Unis Capitalisation cumulée Aux US, 1/3 des actifs tangibles propriété d’entreprises, 1/3 11 000 milliards $ des actifs des entreprises est financé par des actions = NYSE La valeur des actions ne représente donc que 10% Source Vernimmen On utilise des approximations : indice S&P500, CAC40 Le modèle peut n’être pas vérifié parce que l’approximation du portefeuille de marché par un indice est mauvaise 17 La théorie du marché du capital : portefeuille Validation du MEDAF : de marché ? Les critiques de Roll Loi de probabilité Point 1 : Titres offerts aux investisseurs : lesquels ? Loi de probabilité d’un (ou distribution) proxy du portefeuille de Portefeuille de marché conceptuellement mal défini des rentabilités annuelles marché Si les investisseurs ont accès à un large univers de titres, de l’indice S&P 500 Ici, on se limite à des titres Un indice large (Rusell 3000) est plus « probablement » cotés en bourse, des efficient qu’un indice étroit (Dow Jones) Indice Standard &Poor’s sociétés « américaines » et des grosses capitalisations On peut utiliser des ETFs/Trackers pour dupliquer des 500 (SPX) créé en 1920 basé sur 500 indices pondérés par la capitalisation boursière flottante grandes sociétés cotées avec des coûts de transaction faible aux États‐Unis Pour un même univers de titres, la frontière efficiente et le portefeuille tangent dépendent de la devise de référence On doit raisonner conditionnellement à la détention d’actifs existants (résidence principale) : hétérogénéité entre investisseurs 19 20
Validation du MEDAF : Les critiques de Roll Validation du MEDAF : Les critiques de Roll Point 2 : , où portefeuille La bonne nouvelle, c’est que l’on peut avoir des relations du type du Médaf entre rentabilités espérées des actions tangent est vraie pour tout portefeuille efficient. et portefeuille de référence Le Médaf n’est pas testable Si le portefeuille de référence soit efficient (maximise le On ne peut tester que l’efficience du portefeuille choisi ratio de Sharpe) dans l’ensemble des titres considérés comme proxy pour le « portefeuille de marché » Par exemple, les titres de l’indice CAC40 Les résultats empiriques montrent que les proxys ne sont pas efficients. Levy et Roll montrent qu’une petite modification des Les portefeuilles tangents sont associés à des allocations données en entrée, à l’intérieur des intervalles de irréalistes : achat et vente de titres pour des montants très confiance, peut rendre un proxy efficient supérieurs à la richesse disponible Levy & Roll (2010). The Market Portfolio May Be Mean/Variance Efficient After All: The Market Portfolio. Ils sont très dépendants des inputs (corrélations, The Review of Financial Studies espérances de rentabilités) 21 22 23 24
Validation du MEDAF : alpha Michael Jensen de Jensen Validation du MEDAF Michael Jensen Alpha de Jensen Définition de l’alpha de Jensen pour le titre i : : rentabilité attendue du titre i Alpha de Jensen positif : taux sans risque : prime de risque : beta du titre i Alpha de Jensen négatif Si l’alpha de Jensen est nul pour tous les titres, le Médaf est valide (et réciproquement) 25 26 Validation empirique du MEDAF Validation du MEDAF On peut valider le Médaf en vérifiant que la relation est vérifiée pour tous les titres i Ou de manière équivalente que les alphas de Jensen sont tous nuls Ou de manière équivalente que tous les titres sont bien placés sur la SML ‐0.05 veut dire ‐5% 27 28
Validation du MEDAF Validation du MEDAF On peut valider le Médaf en vérifiant la relation Test du Médaf à partir de régressions des rentabilités pour tous les titres des titres sur la rentabilité du portefeuille de marché Si on connaissait les termes précédents, la vérification , , , , , serait facile Droite caractéristique du titre i H0 : tous les de Jensen sont nuls Mais on ne connaît pas « la » loi de probabilité des Comme la variable « explicative » , , est la même rentabilités pour tous les titres, on peut utiliser la méthode des Dans les études économétriques, on travaille à partir moindres carrés ordinaires, même si les risques d’historiques de rentabilités idiosyncratiques , sont corrélés (Zellner (1962)). Pour estimer les espérances des rentabilités, les betas Si , est une combinaison linéaire des « variables expliquées », on dit que , est endogène , est par ailleurs observable (et non latent) 29 30 Validation du MEDAF Validation du MEDAF Cette approche, statistiquement valide, aboutit en Trois grande stratégies pour « vérifier le Médaf » (test général à un rejet du Médaf. statistique de l’efficience d’un portefeuille) Voir livre de Campbell, Lo et MacKinlay, The Econometrics of Vérifier que les alphas de Jensen des titres sont bien nuls Financial Markets, pour des détails sur les tests Approche indiqué dans ces transparents Les alphas de Jensen significativement différents de zéro Vérifier que le portefeuille de marché maximise le ratio de Voir l’analyse de Bessembinder sur la rentabilité insuffisante Sharpe des actions US : pour la plupart des titres et Vérifier directement que la composition du portefeuille de pour quelques titres marché est égale à la composition d’un portefeuille efficient Roll (1977) amène à relativiser le résultat précédent Approches non détaillées ici Ce qu’on rejette en fait, ce n’est pas le Médaf, mais le Pour un ensemble de titres donnés, le Médaf est valide si caractère efficient du proxy retenu pour le portefeuille de l’indice de marché est efficient marché Mais, encore faut-il déterminer les primes de risque… 31 32
Validation du MEDAF Validation du MEDAF : le temps des pionniers Approches en coupe (cross-sectional regressions) Principe de l’approche en coupe Erreur sur les variables : Miller et Scholes (1972) On doit vérifier que Utilisation de portefeuilles Ou de manière équivalente Black, Jensen et Scholes (1972), Fama et MacBeth (1973) ∗ : rentabilité espérée du titre i au-delà du Vers des modèles multifacteurs ? taux sans risque Influence du PER (Basu (1977)), effet « small caps » « Excess return » (Banz (1981)), ratio cours / valeur comptable (Fama et On effectue une régression linéaire en coupe transversale French (1992, 1993) ? On regarde les rentabilités en fonction des titres Problèmes méthodologiques ∗ Instabilités temporelles ∗ On teste statistiquement l’hypothèse que , Biais de sélection ? Approche intuitive et directe Data snooping biases : Lo et McKinlay (1990) 33 34 Validation du MEDAF : le temps des pionniers Validation du MEDAF : le temps des pionniers On doit vérifier que Miller et Scholes (1972) ont On n’observe (au mieux) que . Les autres quantités , , mis en évidence le problème ne sont pas observées suivant Une idée intuitive consiste à les remplacer par des estimateurs Betas estimés vrais betas calculés à partir de données historiques Erreur sur les ∗ ∗ , :moyennes historiques des rentabilités au-delà variables explicatives du taux sans risque Conséquence : estimateur MCO (ou autre) de On sous-estime la pente de la On teste alors la relation ∗ ∗ SML et donc la prime de risque En faisant une nouvelle régression linéaire de marché ∗ On surestime l’origine de la ∗ SML et donc le taux sans risque devrait être égal à et à0 35 36
Validation du MEDAF : le temps des pionniers Validation du MEDAF : approches en coupe Miller et Scholes (1972) et l’utilisation de titres individuels Autre précaution méthodologique : in and out of sample « erreur sur les variables » (explicatives) Black, Jensen, Scholes (1972) et Fama et MacBeth (1973) Formalisation On détermine les sur une première période d’estimation, dite in sample. , bruit d’estimation de (non corrélé avec , Les rentabilités moyenne sont déterminées sur une L’estimateur des MCO de est donné par période postérieure (out of sample). En faisant l’hypothèse que le bruit n’est pas corrélé avec Les travaux initiaux s’apparentaient donc à un problème , L’estimateur des MCO de est donc égal à de prévision, reliant des quantités calculables , Relation entre les Betas estimés à la première période et Et non pas : sous-estimation de la prime de risque les rentabilités moyennes à la période suivante. Connaissant les termes précédents, on peut corriger le biais 37 38 Eugène Fama Validation du MEDAF : le temps des pionniers Pour diminuer l’erreur sur le beta estimé, on a considéré des portefeuilles de titres et pas des titres individuels Black, Jensen et Scholes (1972), Fama et MacBeth (1973) , , , , , le risque spécifique est plus faible sur des portefeuilles L’estimation du Beta est alors plus précise On réduit l’importance du problème précédent d’erreur sur la variable explicative La plupart des études en coupe des années 70 ont repris cette première approche Résultats trop beaux pour être vrais ? Eugene Fama Goffin, graphiques 3.13, 3.14, 3.15 39 40
Validation du MEDAF : le temps des pionniers Validation du MEDAF : le temps des pionniers Relations linéaires entre Black, Jensen et Scholes (1972) rentabilités betas estimés et Marché américain 1931 – 1965 moyenne des rentabilités Toujours le même remarquable Chaque point représente un alignement des points portefeuille de titres Ici, le taux sans risque est de Ces portefeuilles sont 5%, la prime de risque constitués de titres de beta de 10% estimés homogènes La rentabilité attendue pour un Fama et MacBeth (1973) titre de Beta égal à 1 est le Marché américain « mythique » taux de 15% 1941-1945 et 1961 – 1968 Ce taux de rentabilité a servi On remarque l’alignement de référence dans le monde de remarquable des points la finance jusqu’à la crise de 2008 41 42 Validation du MEDAF : le temps des pionniers Figures often beguile me, particularly when I have the arranging of them myself; in which case the remark attributed to Disraeli Si on élimine tous les would often apply with justice and force: “There are three kinds risques idiosyncratiques, of lies: lies, damned lies, and statistics.” Mark Twain alors on n’a plus que le portefeuille de marché et l’actif sans risque On est sur la CML Le Médaf est toujours vérifié sur la CML car les betas sont proportionnels à l’écart-type… Benjamin Disraeli Winston Churchill On n’a donc rien démontré “The only statistics you can trust are the ones you have falsified Voir Lewellen, Nagel & Shanken (2010). A skeptical appraisal of asset pricing tests, Journal yourself”. Winston Churchill of Financial economics pour une analyse approfondie de ce mécanisme. https://www.york.ac.uk/depts/maths/histstat/lies.htm 43 44
Validation du MEDAF : approches en coupe, Validation du MEDAF : le temps des pionniers le temps des pionniers L’alignement des planètes vu dans le graphique précédent Utilisation de portefeuilles de titres pour tester le Médaf Rentabilités réalisées en fonction des bêtas Résultats trop beaux pour être vrais ? Alignement presque parfait du nuage de points … se retrouve systématiquement Goffin, graphiques 3.13, 3.14, 3.15 Les élevés mentionnés dans la littérature académique S’agit-il d’une validation empirique du Médaf ? ne sont pas de bons indicateurs de la qualité d’un modèle Supposons que , , Lewellen, Nagel, & Shanken (2010). A skeptical appraisal of asset Élimination du risque spécifique par diversification pricing tests. Journal of Financial Economics. corrélation parfaite entre les portefeuille i et M Car les quantités observables, rentabilités, capitalisation boursière, , , en l’absence d’opportunités d’arbitrage price to book sont déterminées sont reliées linéairement par un petit nombre de « facteurs communs ». Le portefeuille i est sur la CML ⇔ En revanche, il est plus difficile d’expliquer les évolutions du taux sans risque (origine), le niveau et les évolutions des , primes de risque (pente). 45 46 Validation du MEDAF : approches en coupe, le temps des pionniers Validation du MEDAF : approches en coupe Black, Jensen et Scholes (1972) et de Fama et MacBeth Problèmes « résiduels » avec les approches en coupe (1973) vont dans le sens d’une relation linéaire entre betas et ∗ espérance de rentabilité Les sont corrélés entre eux Mais, les pentes (prime de risque) et origine (taux sans risque) Il faut ajuster la procédure de test ne sont pas conformes à Au passage, c’est une erreur courante, car elle est pratique Ces études vont globalement dans le sens de l’acceptation d’une Les risques spécifiques ne sont pas corrélés avec le risque de version généralisée du MEDAF marché, mais ils peuvent très bien être corrélés entre eux Sans actif risqué, appelé version zéro-beta du MEDAF développée par Black (1972) Penser à Peugeot et Renault Lo & MacKinlay (1990) ont soulevé un autre problème La corrélation entre leurs rentabilités n’est qu’en partie liée au risque de marché (CAC40) pouvant influer sur l’estimation de la pente de la SML Elle dépend aussi de leur appartenance commune au secteur Il s’agit d’un raisonnement assez similaire au biais de sélection automobile déjà évoqué à propos du retour à la moyenne des Betas et sont positivement corrélés 47 48
Modèles multifacteurs Modèles multifacteurs ? A niveau de Beta donné, les chercheurs se sont intéressés A niveau de Beta donné, les chercheurs se sont intéressés aux performances de portefeuilles triés selon : aux performances de portefeuilles triés selon : Leur niveau de PER ou P/E (Price to Earnings Ratio) La capitalisation boursière des sociétés (effet small caps) A valeur boursière et à Beta donné, un PER élevé indique que Actions de faible capitalisation (small caps) semblent les cash-flows payés aux investisseurs sont plus éloignés dans le surperformer celles à capitalisation élevée (blue chips) futur que si le PER est bas. Banz (1981), “The relationship between return and market On parle alors de valeur de croissance (growth) par opposition value of common stocks”. aux valeurs de rendement dont le taux de croissance des cash- flows payés aux investisseurs est faible L’effet small caps pourrait être un artefact statistique On peut aussi considérer le Price to Book ratio (P/B), c’est-à- La surperformance des smalls caps n’est plus pertinente si dire le rapport entre la valeur boursière des actions (Price) et on regroupe également les actions en fonction du risque total leur valeur comptable (B) (écart-type des rentabilités). Ratio élevé est associé à une valeur élevée des actifs intangibles « Data-instigated grouping procedures should be employed (options de croissance), typique des valeurs de croissance cautiously ». Lo et MacKinlay (1990) 49 50 Modèles multifacteurs ? Modèles multifacteurs ? Fama et French ont eu l’idée de formaliser un modèle à 3 , , , facteurs, qui semble être une « extension » du Médaf, , rentabilité du titre à la date mais dont la justification théorique est différente rentabilité d’un portefeuille de référence « marché » , « Common risk factors in the returns on stocks and bonds » Fama et French, 1993, Journal of Financial Economics : Beta (statique) du titre i Prolongement de Fama et French (1992), critiquant le MEDAF , , résidu, risque spécifique, non corrélé avec , Outre un proxy du portefeuille de marché, Fama et Le modèle précédent s’appelle parfois « market model » French, considèrent deux portefeuilles complémentaires On travaille avec des rentabilités historiques et non pas SMB : "Small [market capitalization] Minus Big” avec des espérances de rentabilité comme dans le Médaf SMB :portefeuille long en small caps, short en blue chips. Il s’agit d’un modèle linéaire HML : "High [book-to-market ratio] Minus Low” On peut estimer et par la méthode des moindres carrés ordinaires (sous certaines conditions, cf cours HML; long en actions value short en actions growth économétrie) droite caractéristique. 51 52
Modèles multifacteurs ? Modèles multifacteurs ? , , , , , , , , Il y a une seule variable explicative , rentabilité d’un , : rentabilité du portefeuille SMB portefeuille de référence « marché » : rentabilité du portefeuille HML , Les , peuvent être corrélés On a trois Betas par titre. , , , , ( nombre de titres) La variance du terme résiduel , diminue (logiquement) Comme les résidus sont corrélés, on devrait estimer les par rapport au modèle à une variable explicative Betas par la méthode dite des moindres carrés généralisés On perd en parcimonie : « les multiples ne doivent pas Même variable explicative pour toutes les équations et si les , ne sont pas corrélés temporellement être utilisés sans nécessité » (rasoir d’Occam) si , l’estimation par les moindres Plus pragmatiquement, on peut avoir des betas instables , , carrés ordinaires (MCO) équation par équation reste au cours du temps et/ou non significatifs statistiquement. optimale Amélioration des ajustements in sample, moins bon pouvoir prédictif 53 54 Modèles multifacteurs ? , , , , , , : rentabilité du portefeuille SMB , : rentabilité du portefeuille HML Le point important est que les corrélations entre les termes résiduels , et , doivent diminuer (idéalement être nulles), si bien que ces risques résiduels peuvent être effectivement éliminés par diversification. , , , , Seuls les risques non diversifiables sont rémunérés où et sont des primes de risques 55 56
Modèles multifacteurs ? Grand succès académique mais des controverses « Common risk factors in the returns on stocks and bonds » Fama et French, 1993, Journal of Financial Economics Cité par 11 649 autres articles scientifiques en octobre 2013, 23546 fois en août 2020 ! Méthodologie contestée, y compris par les « adeptes » de cette approche Instabilité temporelle des relations entre taille et/ou typologie des entreprises et rentabilités Une fuite en avant : comme le modèle à trois facteurs perd de son pouvoir explicatif (si tant est qu’il en ait eu), on va « découvrir » de nouveaux facteurs et aggraver le problème Eugene Fama et Ken French 57 58 Modèles multifacteurs ? Modèles multifacteurs Narrative fallacy (Taleb) On s’intéresse à l’effet taille parce que l’on sait que : Confronté à l’étude de Banz sur l’effet taille, on peut dire : Les petites valeurs ont eu une performance plus élevée « Small is beautiful » : management plus réactif des petites entreprises, capacités d’innovation plus grande, difficulté L’observation peut être un pur effet d’échantillonnage : chance d’appréhension par les grands gérants de portefeuille, moindre Cas particulier : valeurs américaines à un moment du 20e siècle suivi par les analystes financiers, prime d’illiquidité, etc. Data snooping : concept dû au statisticien David Aldous qu’un spin-off est automatiquement créateur de valeur ! On sélectionne des variables « explicatives » si elles Tendance du système 1 à chercher et à trouver toutes sortes apparaissent significatives d’explications (cad de causalités) séduisantes Illusion de la significativité statistique Système 1 : mécanisme associatif rapide de la pensée January effect, Monday effect, week-end effect (Kahneman) Stratégies de placement conseillées aux investisseurs : on ne sélectionne En outre, on va commencer à multiplier les études pour que les stratégies qui ont passé avec succès les tests statistiques confirmer ce qu’on a trouvé : Biais de confirmation Les tests statistiques usuels doivent être corrigés 59 60
Modèles multifacteurs Data snooping (suite) Lo et MacKinlay (1990) pour les implications financières Lo & MacKinlay (1990). Data-snooping biases in tests of financial asset pricing models. The Review of Financial Studies Supposons qu’il y ait, dans l’échantillon, une corrélation (qu’elle soit David Aldous positive ou négative) entre la performance réalisée (rentabilité réalisée – rentabilité attendue selon le Médaf) et la capitalisation boursière (« taille ») Situation où l’on a une famille de statistiques de test dont la distribution est connue sous l’hypothèse nulle, mais on choisit en fonction des données (de l’échantillon) Cas fréquent, d’où l’introduction du facteur SMB « Small Minus Big » dans le modèle de Fama et French. Exemple : taux sans risque nul, rentabilités d’un actif, supposées gaussiennes, de moyenne Si on classe les actions en fonction de la taille, on les classe en partie égale au taux sans risque) et de même écart‐type pour tous les jours de la semaine en fonction de la performance réalisée. (hypothèse nulle : pas de prime de risque) : ∈ , , , , . Sous , le ratio de Ainsi, on va détecter de façon fallacieuse des sur (ou sous) Sharpe (ratio entre moyenne et écart‐type des rentabilités un jour de la semaine donné, , performances anormales (statistiquement parlant) des actions de suit une loi de Student . Si on choisit le jour de la semaine où le ratio de Sharpe est petite ou de grande taille maximal, la statistique de test à utiliser est max ∈ , , , , . Le seuil critique est plus élevé et l’« effet du lundi » disparaît. Et rejeter à tort le Médaf. 61 62 All this fits well with what the cognitive psychologists tell us is our natural individual predilection to focus, often disproportionately so, on the unusual. This focus, both individually and institutionally, together with little control Andrew Lo over the number of tests performed, creates a fertile environment for both unintended selection bias and for attaching greater significance to otherwise unbiased estimates than is justified. Merton, R. C. (1985). On the current state of the stock market rationality hypothesis. Craig MacKinlay Robert Merton 63 64
Classification des facteurs : facteurs liés à des dynamiques macro‐financières Modèles multi-facteurs Harvey, Liu & Zhu (2016). … and the cross- section of expected returns. The Review of Financial Studies. Article reprenant les résultats de 313 articles sur la validation du Médaf, publiés dans les meilleures revues académiques et/ou présentés dans les Campbell Harvey conférences les plus prestigieuses. 316 facteurs ! « A zoo of new factors » : Cochrane (1991) Given the plethora of factors and the inevitable data mining, many of the historically discovered factors would be deemed “significant” by chance” Many of the factors discovered in the field of finance are likely false discoveries The assumption that researchers follow the rules of classical statistics is at odds with the notion of individual incentives 65 66 Classification des facteurs : facteurs liés aux caractéristiques individuelles des sociétés cotées 67
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