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第 3 章 追加融資を考慮した期待損失と VaR 93

3.4 結論

表3.3より,期待損失を最小化するような追加融資が行われる場合,ELは小さくなるものの,

SELが大きくなり,ULの寄与が拡大することがわかる.これは,ELを抑制するための追加融 資がEaDを拡大させたため,満期時点がストレス状態にあった場合,損失がより拡大してしま うことを意味している.また,ULの増加幅は相関Rが高いほど大きくなることがわかる.

このように,銀行が期待損失の最小化(期待収益の最大化)行動を行うと,ULで測ったと きに非常に大きな信用リスクを抱えてしまう危険性があることがわかる.この問題に対しては,

平均分散分析のように,ELを一定値より低い水準に抑えたうえで,ULを最小化するという行 動原理や,自己資本をある一定水準に保つため,ULの上限をその範囲に抑えつつ,ELを最小 化(期待収益を最大化)する行動原理を規定し対処することが考えられる.あるいは,EL ULが取りうる組合せの中から,両者のトレードオフを勘案して銀行にとって望ましい組合せ を選択するという考え方もある.銀行が融資の信用リスクを動的に管理しようとする場合,EL やULに対してどのような選好を持ち,その選好に従ってどのように行動するかの判断基準を 明確に持つことが求められる.

4.については,銀行は資産価値のパラメータµσについては融資期間中不変であることを 確信できる範囲内で融資期間Tを設定しているとも考えることができる.この仮定のもとでは,

時点tで資産価値が低くなったとしても,偶々下振れした資産価値のパスの1つが実現したに すぎず,その後は平均的には期待成長率µで資産価値が回復していくと考える.パラメータµ が確率変動するようなモデル化や時点tで観察された資産価値Atに応じてµを再設定するよ うなモデル化も可能ではあるが,解析的に扱いにくくなるため本章では考えなかった.

5.については,追加融資を複数回可能とすると,解析的に扱いにくくなるため,1回として いる.なお,複数回にしてもシミュレーションによる分析は可能であるが,問題の本質を理解 するうえでは1回の追加融資に絞った方が追加融資の効果を解釈しやすいと判断した.

このように,本章では簡単化のために捨象した点も多いが,期待損失最小化という銀行の行 動原理のもとで,追加融資が生じる現象を示し,その理由をPDの抑制や金利差に伴う期待収 益の向上で説明することができた.また,追加融資に伴うEaDの変化が,PDLGDに及ぼ す影響を構造的に捉え,ELULの解析解が導出可能なことを示した.バーゼルIIの先進的内 部格付手法ではPDLGDのみならずEaDの評価も求められている.本章のモデルは,EaD の内生性やPDLGDEaDの相互関係を考慮してELULを算出する際の1つのアプロー チとして位置付けられる.

本章で扱った1期間構造型モデルは,EaDの内生性などを考える際には有効なモデルである が,デフォルト確率が資産と負債の関係で決まってしまうため,連続的に考えた場合でも,資 産が負債を大幅に上回っている際には突然デフォルトすることが想定できないモデルとなる.

このことにより,短期の信用スプレッドを説明しにくいという問題を抱える.そこで,次章で は本章で考えたようにリスクファクター間の相互依存関係を考慮しつつも,期中でもデフォル トが生じうるモデルとして,確率的なデフォルト強度のモデルを扱う.

3.A 期中での追加融資の判定

3.A.1 追加融資が行われる資産価格の水準

本文(3.12)式のf(d)1階微分は,

f(d) =ϕ(d)−erLϕ(d−σ√ τ)

={1−erLσ2/2)τeστ d}ϕ(d) (3.59) となるため,(3.60)式が成立する.

f(d)



>0 if d <d,¯

<0 if d >d,¯ (3.60)

ただし,d¯(3.61)式で表される値である.

d¯= rL−µ+σ2/2 σ

√τ (3.61)

dの極限やに関するf(d)の値は,以下のとおりになる.

d→−∞lim f(d) =e(rMrL−1 (3.62)

dlim→∞f(d) =e(rMrL −erL ={erMτ −eµτ}erLτ (3.63) f( ¯d) =e(rMrL −1 + Φ( ¯d)−erLΦ( ¯d−σ√

τ) (3.64)

追加融資量が有限であるという条件のもとではf( ¯d)>0となることから,(3.62)(3.64)式よ り,rL> rM ならばd1 <d¯の領域でf(d1) = 0となるd1が存在し,µ > rM ならばd < d¯ 2 領域でf(d2) = 0となるd2が存在する.

これらd1, d2は,f(d)1階微分が(3.59)式のように与えられることから,例えば,ニュー トン法15によって求めることができる.ただし,(3.59)式で与えられるf(d)dの絶対値が大 きいところでは急速に0に近づき,ニュートン法が不安定になる場合もある.この場合は,2 分法16など他の手法によってd1, d2を求めることができる.

次に,t, T, rM, rL, µ, σを所与とし,追加融資が行われるAtの水準を検討する.ここで,

追加融資が行われる直前のdtの水準,すなわち,dt(0)Atの関数と考え直して,関数d(A˜ t) を以下のように定義する.

d(A˜ t) =dt(0) = 1 σ√

τ {

ln D At

( µ− σ2

2 )

τ }

(3.65) そのうえで,関数h(At)

h(At)≡ lim

0

∂Et[LT(∆)]

∂∆ =e(rMrL −1 + Φ( ˜d(At))−erLΦ( ˜d(At)−σ√

τ) (3.66) と置くと,h(At)<0となる資産価格の水準Atであれば追加融資が行われることがわかる.実 際,(3.62)(3.64)式より,d(A˜ t)< d1d(A˜ t)> d2の場合にh(At) <0となることが確認さ れる.そこで,各々のケースについて,Atの閾値を求めてみる.

まず,rL> rM の状況で,d(A˜ t)< d1ならば,

lnD−lnAt< d1σ√

τ+ (µ−σ2/2)τ (3.67)

より,

At> Ded1στσ2/2)τ =Dξ1 (3.68) となる.同様に,µ > rMの状況でd(A˜ t)> d2ならば,

At< Ded2στσ2/2)τ =Dξ2 (3.69) となり,Dξ1および2が追加融資の有無を分ける資産水準Atの閾値になることがわかる.

次に,各々のケースで最適な追加融資量∆12を求める.rL> rM の状況で,(3.68)式の 状況で追加融資∆>0を行うとき,At> De¯ τσ2/2)τ =DerLτを満たすことから,

At

D > At+ ∆erLτ

D+ ∆ ≥ξ1 (3.70)

となっており,最適な追加融資量∆1では,

At+ ∆1erLτ

D+ ∆11 (3.71)

15

適当なdの初期値d(0)を与え,d(n+1)=d(n)ff(d(d(n)(n))) で値を更新し,収束した値を解とする方法.

16d1<d¯d1を求めるのであれば,まず,初期値としてdがとりうる下限の値をdL,上限の値をdH = ¯dとす る.dM = (dL+dH)/2に対して,f(dM)>0であればdH =dMとして更新し,f(dM)<0であればdL=dM として更新し,f(dM)が十分に0に近づくかdHdLが十分に小さくなったときのdMを解とする方法.

を満たす.同様に,µ > rM(3.69)式の状況で追加融資を行うときは,At < DerLτとなっ ており,

At

D < At+ ∆erLτ

D+ ∆ ≤ξ2 (3.72)

を満たし,最適な追加融資量∆2は,

At+ ∆2erLτ

D+ ∆22 (3.73)

を満たす.(3.71), (3.73)式より,最適な追加融資量∆12(3.74)式で与えられる.

1 = At−Dξ1

ξ1−erLτ, ∆2= At−Dξ2

ξ2−erLτ (3.74)

3.A.2 パラメータの大小関係と追加融資の有無

(3.62)(3.64)式より,企業の期待資産成長率µ,貸出金利rL,銀行の調達金利rMの大小関 係と追加融資の有無を整理できる.企業の資金借入需要については,脚注9のとおりµ≥ rL では追加融資により期待資本価値が向上するため必ず需要があると考えることができる.また,

3.A.4節で示すようにrL ≤rM またはµ≤rM では追加融資量は有限となる.以上の関係を纏 めると,表3.4のとおりとなる.

表3.4: 時点tでのパラメータの大小関係と追加融資

パラメータの大小 融資量 追加融資の有無 企業の借入需要 µ≥rL> rM 有限 At> Dξ1, At< Dξ2で追加融資

必ず需要 無限 Atの水準によらず追加融資

rL> µ≥rM 有限 At> Dξ1, At< Dξ2で追加融資

需要は不明 無限 Atの水準によらず追加融資

µ≥rM ≥rL 有限 At< Dξ2で追加融資 必ず需要 rL≥rM > µ 有限 At> Dξ1で追加融資 需要は不明 rM ≥µ > rL

追加融資されない rM ≥rL≥µ

3.A.3 追加融資量が有限であるための必要十分条件

∂Et[LT(∆)]/∂∆|∆=0が負という状況であっても,∂Et[LT(∆)]/∂∆|→∞が負の場合,追加 融資量は有限にはならない.Et[LT(∆)]の追加融資量に関する2階微分を求めてみると,

2Et[LT(∆)]

∂∆2 ={1−erLσ2/2)τeστ dt}ϕ(dt)∂dt(∆)

∂∆

= (At−DerLτ)2

σ√τ(D+ ∆)(At+ ∆erLτ)2ϕ(dt(∆))

(3.75)

となり,常に正であるが,∆→ ∞の極限では,

lim→∞

2Et[LT(∆)]

∂∆2 = (At−DerLτ)2ϕ( ¯d)

σ√τ lim

→∞

1

(D+ ∆)(At+ ∆erLτ)2 = 0 (3.76)

となり,直線に漸近することがわかる.漸近する直線の傾きは,

lim→∞

∂Et[LT(∆)]

∂∆ =e(rMrL−1 + Φ( ¯d)−erLΦ( ¯d−σ√

τ) (3.77) で表現でき,追加融資量が有限であるには(3.77)式が正であることが必要十分条件となる.こ の条件は,lim→∞dt(∆) = ¯dより,

f( ¯d)>0 (3.78)

と同値である.

3.A.4 追加融資量が有限であるためのパラメータの条件

(3.77)式右辺のΦ( ¯d)−erLΦ( ¯d−σ√

τ)は必ず正になる.したがって,rL≤rMでは追 加融資量は有限となる.また,rM < rLであってもµ≤rM であれば追加融資量は有限となる.

以下,このことを示すために,次の命題3.1を証明する.

命題 3.1. 実数αと正の実数sに対して,Φ(−α+s/2)−eαsΦ(−α−s/2)>0 証明. 対数正規分布(3.79)式に従う確率変数Xを考える.

lnX∼N(αs−s2/2, s2) (3.79)

このとき,

Y ≡ lnX−(αs−s2/2)

s (3.80)

と置くと,Y ∼N(0,1)であり,

Pr((1−X)+>0) = Pr(X <1) = Pr(Y < −(αs−s2/2)

s ) = Φ(−α+s/2), (3.81) となる.定義により,(1−X)+ ≥0であり,(3.81)式より,(1−X)+ >0となる確率は正で あるから,(3.80)式を用いて

0< E[(1−X)+] =

α+s/2

−∞

(1−esy+αss2/2)ϕ(y)dy

= Φ(−α+s/2)−eαsΦ(−α−s/2)

(3.82)

となり,命題3.1が示された.

α = (µ−rL)√

τ /σ, s = σ√

τ と 置 い て 命 題3.1を 適 用 す る と ,(3.77)式 右 辺 のΦ( ¯d) − erLΦ( ¯d−σ√τ)は正になることがわかる.すなわち,rL≤rMであれば(3.77)式右辺は正 となることから,追加融資量は有限になることがわかる.

rL> rM であっても,µ≤rM ならば,

lim→∞

∂Et[LT(∆)]

∂∆ ≥erL−1 + Φ( ¯d)−erLΦ( ¯d−σ√ τ)

=erL{Φ(−d¯+σ√

τ)−e(rLµ)τΦ(−d)¯}

(3.83)

となるから,α= (rL−µ)√

τ /σ,s=σ√

τ と置いて命題3.1を適用すると,(3.83)式の右辺は 正になり,追加融資量は有限になることがわかる.

したがって,rL≤rM あるいはµ≤rM であれば追加融資量は有限となり,追加融資量が無 限になるのはrL> rMかつµ > rMに限られることがわかる.

3.B 時点 t での状態別の期待損失

状態IEL rL> rM At> Dξ1ならば,時点tで追加融資が行われる.その状態IEL をELIとすると,(3.16)式から,

ELI≡E0[LT(∆1)1{At>Dξ

1}] =D{Φ(d1) +e(rM0rL0)T −1}Pr[At> Dξ1]

−eµτΦ(d1−σ√

τ)E[At1{At>Dξ

1}] (3.84)

となる.ここで,(3.84)式中の期待値E0[At1{At>Dξ

1}]は次式のように展開できる.

E0[At1{At>Dξ1}] =

δ1

A0eσ2/2)teσtvϕ(v)dv=A0eµt

δ1

ϕ(v−σ√ t)dv

=A0eµt{1−Φ(δ1−σ√

t)}=A0eµtΦ(−δ1+σ√ t)

(3.85)

よって,ELIは(3.25)式で与えられる.

状態IIEL Dξ2 ≤At≤Dξ1ならば,追加融資は行われない.状態IIELELIIとす

ると,(3.10)式で∆ = 0としたうえでAtの確率分布に応じて期待値を評価し,

ELII≡E0[LT(0)1{2At1}] =D(e(rM0rL0)T −1) Pr[Dξ2 ≤At≤Dξ1] +DE0[Φ( ˜d(At))1{

2At1}]−eµτE0[AtΦ( ˜d(At)−σ√

τ)1{

2At1}] (3.86) で与えられる.ただし,d(A˜ t)(3.65)式で定義した.ここで,標準正規分布に従う確率変数 vを用いてlnAt

lnAt= lnA0−(µ−σ2/2)t+σ√ tv

と表現すると,

d(A˜ t) =d0

T /τ−v√ t/τ

となり,

E0[Φ( ˜d(At))1{2At1}] =

δ1

δ2

Φ(d0

√T /τ−v√

t/τ)ϕ(v)dv

と展開できる.ここで,相関ρ2次元標準正規分布の密度関数をϕ2(x, y;ρ),分布関数を Φ2(x, y;ρ)と表すと,

Φ2(x, y;ρ) =

x

−∞

y

−∞

ϕ2(u, v;ρ)dvdu=

x

−∞

Φ( y−ρu

√1−ρ2)ϕ(u)du と表現できるため,ρ(3.29)式で与えると,

E0[Φ( ˜d(At))1{

2At1}] = Φ21, d0;ρ)−Φ22, d0;ρ) (3.87) となる.さらに,

E0[AtΦ( ˜d(At)−σ√

τ)1{

2At1}]

=A0eσ2/2)t

δ1

δ2

eσtvΦ(d0

T /τ −σ√

τ−v√

t/τ)ϕ(v)dv

=A0eµt

δ1

δ2

Φ(d0

T /τ−σ√

τ −v√

t/τ)ϕ(v−σ√ t)dv

=A0eµt21−σ√

t, d0−σ√

T;ρ)−Φ22−σ√

t, d0−σ√ T;ρ)}

(3.88)

となる.(3.86)式に(3.26), (3.87), (3.88)式を代入して(3.28)式を得る.

状態IIIEL µ > rM At< Dξ2ならば,時点tで追加融資が行われる.その状態III ELELIIIとすると,(3.19)式から次式を得る.

ELIII ≡E0[LT(∆2)1{At<Dξ 2}]

=D{Φ(d2) +e(rM0rL0)T −1}Pr[At< Dξ2]

−eµτΦ(d2−σ√

τ)E0[At1{At<Dξ 2}]

(3.89)

ここで,(3.85)式の導出と同様にして,

E0[At1{At<Dξ

2}] =A0eµtΦ(δ2−σ√

t) (3.90)

が得られることから,(3.89)式に(3.30), (3.90)式を代入して(3.31)式を得る.

3.C 追加融資がない場合の初期時点でのストレス時期待損失

まず,ストレス状況の条件XT =−√

1(α)を具体的に考察する.満期での資産価値の対 数値lnAT を,標準正規分布に従う確率変数wを用いて表現すると,(3.2)式より次式で与え られる.

lnAT = lnA0+ (µ−σ2/2)T +σ√

T w (3.91)

さらに(3.91)式のwを互いに独立な標準正規分布に従う確率変数x, yを用いて

w=√

Rx+√

1−Ry (3.92)

と表現し,(3.37)式と比較すると,XT =−√

1(α)という条件はx =−Φ1(α)と同値に なっていることがわかる.

したがって,追加融資がない場合の初期時点でのストレス時期待損失(3.38)式は(3.93)式で 書き直すことができる.

SEL=D(e(rM0rL0)T −1) +E0[(D−A0eσ2/2)TeσT(−1(α)+1Ry))+] (3.93) ここで,dS(3.40)式のように定義すると,

E0[(D−A0eσ2/2)TeσT(−1(α)+1Ry))+]

=

dS

−∞

(D−A0eσ2/2)TeσT(−1(α)+1Ry))ϕ(y)dy

=DΦ(dS)−A0eµTeσT−1(α)e2T /2Φ(dS−σ√ T√

1−R)

(3.94)

と変形できる.(3.93)式に(3.94)式を代入すると,(3.39)式が導出される.

3.D 追加融資を考慮した各状態でのストレス時期待損失

状態ISEL (3.44)式を用いて,(3.47)式を評価すると SELI=D(e(rM0rL0)T −1) Pr[At> Dξ1] +e(rMrL −1

ξ1−erLτ E0[(At−Dξ1)1{At>Dξ 1}]

+ 1

ξ1−erLτE0[(At−DerLτ)(1−ed1στeσRTΦ−1(α)eσRXteσ1RYT−t)+1{At>Dξ1}] (3.95)

となる.

(3.95)式において,

E0[(At−Dξ1)1{At>Dξ

1}] =E0[At1{At>Dξ

1}]−Dξ1Pr[At> Dξ1]

=A0eµtΦ(−δ1+σ√

t)−Dξ1Φ(−δ1) (3.96) が成立する.また,

E0[(At−DerLτ)(1−ed1στeσRTΦ−1(α)eσRXteσ1RYT−t)+1{At>Dξ 1}]

=E0[(A0eσ2/2)teσ(RXt+1RYt)−DerLτ)(1−ed1στeσRTΦ−1(α)eσRXteσ1RYT−t)

×1{RX

t+

1RYt1}1{1RY

T−t<d1 τ+

R(

TΦ−1(α)+Xt)}]

=

−∞

δ 1

Rx 1−R

d1 +RT /τΦ1(α)+Rt/τ x 1−R

−∞

(A0eσ2/2)teσt(Rx+1Ry)−DerLτ) (1−ed1στeσRTΦ−1(α)eσRtxeσ

(1R)τ w)ϕ(w)ϕ(y)ϕ(x)dwdydx

=A0eµt

−∞

Φ

(−δ1+√

√ Rx

1−R +σ√

(1−R)t )

Φ

(d1+√

RT /τΦ1(α) +√ Rt/τ x

√1−R

)

ϕ(x−σ√ Rt)dx

+A0eσ2/2)teσ2(1R)T /2ed1στeσRTΦ−1(α)

−∞

Φ

(−δ1+√

√ Rx

1−R +σ√

(1−R)t )

Φ

(d1+√

RT /τΦ1(α) +√ Rt/τ x

√1−R −σ√

(1−R)τ )

ϕ(x)dx

−DerLτ

−∞

Φ

(−δ1+√

√ Rx 1−R

) Φ

(d1+√

RT /τΦ1(α) +√ Rt/τ x

√1−R

)

ϕ(x)dx

+DerLτed1στeσRTΦ−1(α)eσ2(Rt+(1R)τ)/2

−∞

Φ

(−δ1+√

√ Rx 1−R

)

Φ

(d1+√

RT /τΦ1(α) +√ Rt/τ x

√1−R −σ√

(1−R)τ )

ϕ(x+σ√ Rt)dx

であり,ここで,2次元正規分布関数に関する

−∞

Φ

(a+√

√ Rx 1−R

) Φ

(b+√ Rt/τ x

√1−R )

ϕ(x)dx= Φ2 (

a, b√

√ τ

(1−R)τ+Rt; R√

√ t

(1−R)τ+Rt )

の関係を用いて,(3.51)(3.53)式のようにη,h1を置くと,

E0[(At−DerLτ)(1−ed1στeσRTΦ−1(α)eσRXteσ1RYT−t)+1{At>Dξ1}]

=A0eµtΦ2(−δ1+σ√

t, h1+σRt/√η;ρ)−DerLτΦ2(−δ1, h1)

−A0eσ2/2)teσ2(1R)T /2d1στσRTΦ−1(α)Φ2(−δ1+σ(1−R)√

t, h1−σ(1−R)τ /√η;ρ) +DerLτed1στσRTΦ−1(α)+σ2(Rt+(1R)τ)/2Φ2(−δ1−σR√

t, h1−σ√η;ρ)

(3.97) となる.(3.95)式に(3.23)(3.96)(3.97)式を代入すれば,(3.50)式を導出できる.