THE ANALYSIS OF DECICIONS
ON FINANCIAL LEVERAGE AND INFORMATION*
Tadashi F u j i t a
I . I n t r o d u c t i o n
Our p r i m a r y o 切 e c l ! v e sa r e t o e v a l u a t e t h e v a l u e of f i n a n c i a l l e v e r a g e of a f i r m m v i e w of v a r i o u s k i n d s of u t 出 t yf u n c t i o n s and t o s t u d y f i n a n c i a l l e v e r a g e i n t e r m s o f i n f o r m a t 1 0 n .
T e b l e I p r o v i d e s d e f i n i t i o n s of s y m b o l s t h a t a r e u s e d i n t h i s p a p e r A
! i l d e o v e r a symbol i s u s e d t o i n d i c a t e a random v a r i a b l e A b a r i n d i c a t e s 吐 1 0 e x p e c t e d v a l u e o f a r 叩 domv a n a b l e .百 1 e r ea r e two f u n d a m e n t a l a s s u m p t i o n s t h r o u g h o u t t h i s p a p e r :
1 羽田 r a t eof r e t u r n on c a p i t a l T i s a random v a r i a b l e h a v i n g a f i n i t e me 叩
and v a r i a n c e where 昨キ 0 .I t s p r o b a b i l i t y d i s t n b u t i o n i s i n d e p e n d e n t of f i n a n c i a l l e v e r a g e .
2 .百 i a tt h e f i r m c o u l d borrow u n i i f f i l t e d amount a t t h e r a t e o f m t e r e s t i e q u a l t o t h e lendmg r a t e . 1
* T h i s r e s e a r c h w a s c o m p l e t e d d u r i n g t h e a u t h e rs s t a y a t H a r v a r d , s u p p o r t e d b y
H a r v a r d ‑ Y e n c h i n g I n s t i t u t e . He w o u l d l i k e t o e x p r e s s h i s s i n c e r e 出 血 k st o D r . D . H .
P e r k i n s , D r . R . S c h l a i f e r a n d D r . J . P r a t t . He g r e a t l y a p p r e c i a t e s t h e i r i n s t r u c 世 o n s 回 d
h 田 p i t a l i t y .Of c o u r s e , h e i s 目 s p o n s i b l ef o r 由 i sr e s u l t I n h o n o r o f D r . M a s a o
H i s a t a k e h a v i n g h i s 7 0 t h b i r t h d a y , h e w o u l d b k e t o d e d i c a t e t h i s p a p e r t o h i m .
S y m b o l s ( T a b l e I )
e ( e , ) r a t e o f r e t u r n on e q u i t y ( o f j ) E e q u i t y
FLL F i n a n c i a l L e v e r a g e L i n e r a t e o f i n t e r e s t
I r q u a n t i t y o f p r i o r i n f o r m a t i o n I s q u a n t i t y o f s a m p l e i n f o r m a t i o n K,K' c o n s t a n t
L L i a b i l i t y
r r a t e o f r e t u r n on t o t a l c a p i t a l t
ι
u t i l i t y f u n c t i o n
v s t a n d a r d n o r m a l random v a r i a b l e ; N ( 0 , 1 ) α , A c o e f f i c i e n t s o f r i s k a v e r s i o n
β 国 t i oo f c o s t o f i n f o r m a t i o n o v e r ( 子 一 i )
~ 加 n c i a ll e v e r 申告
< s l o p e o f FLL
σ , σJ S t a n d a r d d e v i a t i o n ( o f j )
r E+L 一 i L
( ! )
( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) e 一 一 一 一 E 一 一 一 一
=r+(r i )
= γ 十 ( γ 一 i ) η
= ( ! + η ) r 一 z i~
S i n c e r i s a s s u m e d t o b e a random v a r i a b l e , e b e c o m e s a random v a n a b l e , t o o .
e = r + ( ; : ; ) 甲
=(I + η )子町 E x p e c t e d v a l u e o f e i s
i
i = 子+(子− i ) η
( 5 ) ( 6 )
( 7 )
S t a n d a r d d e v i a t i o n o f i i i s
( 8 ) σ ,=昨( l+ ψ
( 9 }
b e h a v i o r o f p o i n t ( ι σ e )
t h e
t a
g n
t
V a r i a n c e o f i i i s
σ i = σ , ' ( l +胡 2
I n i t i a l l y , we m u s t c o n s i d e r c o 口 e s p o n d st o t h e c h a n g e o f η
= e r
甲 ー 一 一 一
γ 一 − '
From E q . ( 7 )
( 1 0 ) We s u b s t i t u t e E q . ( 1 0 ) i n t o E q . ( 8 )
e‑i
Ue
− ー
ι, ,
r '
︶ − l ︵
E q . ( 1 1 ) i s d e p i c t e d a s s t r a i g h t l i n e ABC i n t h e E 品 p l a n ei n F i g . I . P o i n t A i s a t 甲 = ー 1 . T h i s means t h a t a l l e q u i t y i s l e n t a t t h e r a t e o f m t e r e s t i . I t i s n s k ‑ f r e e
P o i n t B i s a t η = O . 百 1 i smeans 出 a tt h e r e i s no l i a b i l i t y i n t h e c a p i t a l s t r u c t u r e , t h a t i s , a l l t h e c a p i t a l c o n s i s t s o n l y o f t h e q u i t y whose u n l e v e r e d f i r m i s o p e r a t i n g w i t h t h e r a t e o f r e t u n on c a p i t a l bemg i ' .
Po i n
BC a r e l i r s e g m e n t s . 羽 田 町 ABCi s c a l l e d t h e 。 1 , n a n c i a ll e v e r a g e
l i n e " , ( 叫 2 The sl明日L~ i s : g =世万
σe F ; g u r e I
e
c
e o
RUJ
1 0 1 1 1 1 1
T
L−
A
﹂t
σ γ
F i v e t y p e s o f u t i l i t y f u n c t i o n i n t h e f i n a n c i a l d e c i s i o n s i t u a t i o n w i l l b e d i s c u s s e d
2 . S u r v i v a l Model ( S M o d e l )
I n t h e s u r v i v a l m o d e l , t h e r a t e o f i n t e r e s t i i s a c r i t i c a l v a l u e . N a t u r a l l y , i f 出 er a t e o f r e t u r n on e q u i t y d e c h n e s t o l e s s t h a n i , t h e p r o b a b i l i t y o f b a n k r u p t c y o f t h e f i r m i s much g r e a t e r .
E v e n 泊 出 ec a s e o f t h e u n l e v e r e d f i r m B , t h i s i s b e c a u s e s u c h 阻
i n e f f i c i e n t f i r m would f a d e away f r o m t h e c a p i t a l m a r k e t So t h e p r o b a b 自 i t yo f r a t e o f r e t u n on e q u i t y b e i n g l e s s 血 a n i i s d e f i n e d a s t h e p r o b a b i l i t y o f b a n k r u p t c y .
One s h o u l d i n v e s t i g a t e t h e p r o b a b i l i t y o f b a n k r u p t c y o f a n y f i r m on t h e f i n a n c i a l l e v e r a g e l i n e
σe F i g u r e 2 FLL
σ . , 』 一 一 一
σ r‑aes 』 一 一 「一
γ
・ =
・
, .
F o l l o w i n g Roy ( 4 ) , i t c a n e a s i l y b e shown t h a t
陥 孟 i ) = 山 与 i ) = 山 手 ) = 附 オ ) P(ec 孟 i)=P(v = 毛子 i . )=P ( 恒十)
uec t : '
wh 問石=号子 L j=B, C
S o t h e p r o b a b i l i t y d i s t r i b u t i o n o f ; ; i s a s s u m e d t o b e N { 0 , 1 ) .
{ 1 2 ) ( 1 3 ) { 1 4 )
From E q . ( 1 2 )回 d{ 1 3 ) ; i t i s e v i d e n t t h a t w h a t e v e r f i n a n c i a l l e v e r a g e o f
阻 yf i r m on 吐 l ef i n a n c i a l l e v e r a g e lme may b e , i t i s m d i f f e r e n t f o r s u r v i v a l I n v e s t o r s who a r e s e p a r a t e d from m 四 agmga f i r m c o u l d b e i n d i f f e r e n t t o i t s c a p i t a l s t r u c t u r e , b u t t h e c o r p o r a t e management h a s t o t a k e t h e
問 i s i n go f c a p i t a l i n t o a c c o u n t .
3
目S t o c h a s t i cDominance M o d e l (SD M o d e l )
An i m p o r t a n t i s s u e o f f i n a n c i a l s t u d y c o n c e r n s t h e c o n f l i c t b e t w e e n t h e S t o c h a s t i c Dominance ( S D ) a n d t h e E x p e c t e d V a l u e ‑ V a r i a n c e (EV 〕 Model i n c h o o s i n g o p t i m a l p o r t f o l i o o f r i s k y 臨時, a si s p o i n t e d o u t by B u r r p o r t e r ( 5 ) . He s t a n d s f o r SD m o d e l .
A c c o r d i n g t o H a d a r a n d R u s s e l ( 6 ) , S t o c h a s t i c Dominance i s t h e f a c t t h a t t h e v a l u e o f t h e c u m u l a t J v e d i s t r i b u t i o n o f t h e p r e f e r r e d p r o s p e c t n e v e r e x c e e d s t h a t o f t h e i n f e r i o r p r o s p e c t .
At p r e s e n t , t h i s S t o c h a s t i c Dominance i s c a l l e d t h e f i r s t ‑ d e g r e e s t o c h a s t i c d o m i n a n c e ( F S D ) . A d d i t i o n a l l y , we h a v e t h e s e c o n d ・ d e g r e e s t o c h a s t i c d o m i n a n c e (TSD) by H a d a r a n d R u s s e l l ( 7 ) , a n d t h e t h i r d ‑ d e g r e e s t o c h a s t i c d o m i n a n c e ( T S D ) by W h i t m o r e ( 8 ) .
I t h a s b e e n v e r i f i e d t h a t FSD i m p l i e s SSD a n d TSD. Our d i s c u s s i o n w i l l b e c o n f i n e d t o FSD.
F i g u r e 3 , FLL
. ,
T
" e
I n t h e p r e v i o u s s e c t i o n , we c o n s i d e r e d t h e i n d i f f e r e n c e b e t w e e n B a n d C f o r s u r v i v a l , i n t h e c 田 eo f P ( e a 孟 i ) a n d P ( ; ; , 孟 i ) .
I n 由 i ss e c t i o n , we w i l l c o n s i d e r t h e two c a s e s e.> i a n d e , く i .
C a s e I e , > i
R e f e r r i n g t o F i g . 3 , we c 胡 e a s i l yr e a s o n a s f o l l o w :
P(e 出.) =P (;;~!!.元主) =P (恒号工)
P(e ,自,) =P (店主与生 e.‑e. ; 1 : ; e , ‑e,
σ e , σ e ,
υ
巴C・
. P(e , 壬 e , ) 孟 P(e , 孟 e , ) C a s e 2 ;凸く z'
We c a n s i n u l a r l y show t h a t
P(e , 孟 e , ) 孟 P(e , 孟 e , )
( I 5 ) ( 1 6 ) ( 1 7 ) ( 1 8 )
( 1 9 ) I f P ( 子 孟 i )i s n e g l i g i b l e , P ( e 三 五 i )i s a l s o n e g l i g i b l e . I n t h i s c a s e , C i s s a i d
t o ' d o m i n a t e B by FSD. G e n e r a l l y , any f i r m on t h e u p p e r p a r t o f FLL s t o c h a s t i c a l l y d o n u n a t e s f i r m s on t h e l o w e r p a r t o f FLL. 3
I f P~子;1:; i ) i s n e g l i g i b l e , B w i l l s t o c h a s t i c a l l y d o m i n a t e C .
I f r i s a t t i m e s l e s s t h a n i , and a n o t h e r t i m e s more t h a n i " , t h e r e I S no s t o c h a s t i c d o n u n a n c e b e t w e e n Band C .
σ e
4 . E x p e c t e d ‑ V a l u e ‑ S t a n d a r d D e v i a t i o n Model (ESD M o d e l ) τbe u t i l i t y f u n c t i o n u o f t h i s model i s t h e f o l l o w i n g f u n c t i o n .
u=ii 一 λσe
=(子 λ 時)+(子 E 一 λ 昨)叩
w h e r e λrs t h e c o e f f i c i e n t o f nsk a v e r s i o n F i g u r e 4 σ e
FLL FLLσe
ケ u
{ a ) e { b ) e
子 − i ー λ Ur 量 O <=二〉 λ 重主子 町 , . i . = ‑ ! ‑
メ
u { c )
( 2 0 ) ( 2 1 )
FLL
e
( 2 2 )
9 3 w h e r e σ γ キ O
I 1
I f λ く t , u i s a n i n c r e a s i n g f u r 叫 onw 油 田 g a r dt o 叩 . τ h e r e f o r e ,t h e o p t i m a l v a l u e o f 引 si n f i n i t e t o m 阻 i m i 田 u . ( F i g . 4 ( a ) )
I 山 t , 叫 白n 叩
I f λ > T , u i s a d e c r e a s i 釦 n c t i o i t h r e g a r d t 。甲 T h e n ,t h e o p t i m a l
v a l u e o f 可 i s0 , t h a t i s , u n l e v e r e d , p r o v i d e d t h a t l e n d i n g 1 s n o t p e r m i t t e d I f lendmg i s f e a s i b l e , t h e o p t i m a l v a l u e 1 s η = ー 1 .
百四 o p t i m a lb e h a v i o t s o f f i n a n c i a l l e v e r a g e a t λ = land λ s 乏よ s m t h e
ESD model a r e e q u i v a l e n t t o t h o s e o f t h e S m o d e l a n d SD m o d e l , r e s p e c t i v e l y 4
5 . E x p e c t e d V a l u e ‑ V a r i a n c e Model (EV M o d e l ) The u t 丑 i t yf u n c t i o n i n EV model i s a s f o l i o s :
1 , u=e‑2a σ e
=子+(子- i)~ - f a l ( l + 甲 ) ' w h e r e αis t h e c o e f f i c i e n t o f r i s k a v e r s i o n .
σ•I F i g u r e 5
FLL t ι
e
The n e c e s s a r y c o n d i t i o n t o m a x i m i z e u w i t h r e g a r d t o ~ 1 s 告 = ( 子 ト d 川 ) = O
T h e r e f o r e , t h e o p t i m a l v a l u e o f ~ i s ( i ' ‑ i ) ー αd 甲 二 一 一 一 τ
uτ
町τ 一 一 一 一 一
( 2 3 ) ( 2 4 )
( 2 5 )
( 2 6 )
We c a n n o t g e t u n i q u e l y any o p t i m a l 白 n i t ev a l u e o f 甲 t om a x i m i z e t h e u t i l i t y f u n c t i o n s i n S , SD , 叩 dESD m o d e l s , o t h e r t h a n t h e e x t r e m e p o i n t s
甲=ー 1o r 甲= O .
On t h e o t h e r h a n d , t h e o p t i m a l v a l u e o f 甲 i sf i n i t e u s i n g E q . ( 2 5 ) i n E‑Vmodel.
αie must r e c o g r u z e t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n E x p e c t e d V a l u e ‑ S t a n d a r d D e v i a t i o n model and E x p e c t e d V a l u e ‑ V a r i a n c e model
The q u a d r a t i c u t i l i t y f u n c t i o n l i k e E‑V model h a s b e e n c r i t i c i z e d f o r s e v e r a l y e a 四
P r a t t ( I I ) s a i d t h a t a q u a d r a t i c u t i l i t y c o u l d n o t b e a d e c r e a s i n g r i s k ‑ a v e r s e on any m t e r v a l and t h a t t h i s s e v e r e l y l i m i t e d t h e u s e f u l l n e s s o f q u a d r a t i c u t i l i t y , h o w e v e r n i c e i t would b e t o h a v e e x p e c t e d u t i l i t y depend o n l y on t h e me 皿 a n dv a r i a n c e o f t h e p r o b a b i l i t y d i s t r i b u t i o n .
Arrow ( 1 2 ) a l s o d i s c u s s e d t h e same r e s u l t s .
L i n 也 r ( ! ) c r i t i c i z e d n o r m a l i t y and d e r i v e d m a r k e t o p p o r t u m t y l i n e , s k i l l f u l l y u s i n g Roys s u r v i v a l m o d e l .
I n t h e f o l l o w i n g s e c t i o n , we w i l l c o n s t r u c t a m o d e l , m a i n l y f o l l o w i n g P r a t t .
6 . D e c r e 叩 n gR i s k A v e r s i o n Model (DRA M o d e l )
I n h i s p a p e r , t h e f u n c t i o n r ( x )=イ( x ) / u ' ( x l i sd e f i n e d a s a m e a s u r e o f l o c a l r i s k a v e r s i o n , a n d c o n s i d e r e d a m e a s u r e o f t h e c o n c a v i t y o f u a t t h e p o i n t x w h e r e x 1 s t h e amount o f h o l d i n g a 田 e t s .
A m 皿 su t i l i t y s y s t e m i s t h e r e s u l t o f h i s s o c i a l s i t u a l ! o n , and o f s o c i e t y a r o u n d h i m . B u t h i s s o c i a l s i t u a t i o n d e p 叩 d si n t u r n on economic o r g a n 1 2 a t i o n , s a i d M a r r i s ( 1 3 ) .
R e f e r r i n g t o h i s i d e a s , 1 t s e e m s t o me t h a t a man 1 s d e c r e a s i n g a d e g r e e o f n s k a v e r s i o n a g 温 n s ta g i v e n nsk a s he r e a c h e s t h e e m p i r e o f power So x i s d e f i n e d a s a m e a s u r e o f h o l d i n g n o t o n l y a s s e t s , b u t a l s o o t h e r m a n a g e r i a l p o w e r s o f t h e f i r m .
E x p e c t e d u t i l i t y i s a s f o l l o w s
E l 包 ( x+e)
= 旬 ( x )+制 xl+ す( σ ・ i +刊凶"( x ) ( 沼 8 )
= 包 ( x
十〔子+(子一 i ) η 〕 'l u " ( お ) ( 2 9 ) The 日 r s td e r i v a t i v e o f E q . ( 2 9 ) w i t h r e s p e c t to~ , i s t h e f o l l o w i n g
dElu(x+e)!
一一一一一一= d η (T‑ 1 ) 山 ) + l a r ' + ( 子一川
+ 〔 σ ρ +(子− i)' 〕 ~I u " ( x l ( 3 0 ) The n e c e s s a r y c o n d i t i 叩 t omaxinnze E 〔 u(x+ e 〕 ) w i t hr e s p e c t toηis
dE̲n d 甲
uT h e r e f o r e w h e r e
η 子 ( 1 ) ー 〔 σ γ ' + 子 ( 子 − i ) 〕 γ ( x )
[ σ r+ (r‑ i ) ' J r ( x )
u " ( x ) r(x)= 一一一一 (x)
( 3 1 ) ( 3 2 ) Thisηm t h e DRA model i s c o r r e s p o n d e n t t o t h a t of t h a t i n t h e E‑V m o d e l . r ( x ) i s toαm E q . ( 2 6 ) .αis a c o n s t a n t b u t r ( x ) i s a d e c r e a s i n g f u n c t i o n o f x So thatηis a n i n c r e a s i n g f u n c t i o n o f x . I n o t h e r w o r d s , f i n a n c i a l l e v e r a g e w i l l i n c r e a s e a s t h e a s s e t s and o t h e r r e s o u r c e s o f a f i r m i n c r e a s e .
We c a n n o t r e c o g m z e t h e b e h a v i o r o f f i n a n c i a l l e v e r a g e i n t h e dynamic s e t t i n g w i t h o u t u s i n g r ( x ) . So E q . ( 3 1 ) i s v e r y h e l p f u l t o s t u d y t h e dynamic f i n a n c i a l l e v e r a g e B u t , s i n c e we c a n k e e p r ( x ) c o n s t a n t t o s t u d y f i n a n c i a l l e v e r a g e i n t h e s t a t i c s t a t e , t h e ηof E q . ( 2 6 ) i s u s e f u l i n s t e a d o f t h e of E q . ( 3 1 ) .
I n t h e n e x t s e c t i o n , we would l i k e t o a n a l y s e f i n a n c i a l l e v e r a g e f u r t h e r ,
μsmg E‑V m o d e l , m a i n l y b e c a u s e i t i s much e a s i e r t o m a n i p u l a t e t h e o f E q .
( 2 6 ) t h a n t h a t o f E q . ( 3 1 ) .
7 . F i n a n c i a l l e v e r a g e , R i s k a v e r s i o n and I n f o r m a t i o n I n t h i s s e c t 1 0 n we w i l l ℃ o n s i d e r t h e n e x t two r e l a t 1 0 n s u s i n g Eq ( 2 6 )
C a s e a : b e t w e e ! l f i n a n c i a l l e v e r a g e and nsk avemon C a s e b between f i n a n c i a l l e v e r a g e and i n f o r m a t i o n C a s e a between f i n a n c i a l l e v e r a g e and r i s k a v e r s i o n
The f u n c t i o n 甲 ( α ) i s d e p i c t e d a t F i g ・ 7w h e r e g i v e n 主 > . i and σT 宇 0 . η1s needed t o b e l e s s t h a n o r e q u a l t o 3 by t h e r u l e o f tuumb U s i n g
Eq ( 2 5 ) , t h e v a l u e o f a 1 s a t 可= 3 ,
"
3'
。
‑!
一 一
γ一 一
r '
4σf
1 I 子 − i I
α = 4 l ・ , ' J I At 可= O ,t h e v a l u e o f α i s '
α = = ー 一 一 σ τ ャ 一 一 From E q . ( 3 3 )叩 d( 3 4 ) ,
α {竺型__ . 1
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( 3 5 ) 百 t i sr u l e o f thumb s a y s 出 a t ,c e t e r i s p a r i b u s , t h e d e c i s i o n ‑ m a k e r s h o u l d n o t hveαleis t h a n a ' f o u r t h of t h e u n l e v e r e d c o e f f i c i e n t o f r i s k a v e r s 1 0 n
Many J a p a n e 四 compa 凶 e sh a v e η > 3 . For i n s t a n c e , t h e 可 oft h e M i t s u b i s h i T r a d i n g Company i s 3 0 . 4 4 and t h a t o f t h e M i t s u i B u s s a n Company i s 2 8 . 8 5 ,担 1 9 7 3 .
At 可= 2 9 , t h e v a l u e o f α i s ,
9 7 α = 品 医 + − ] ( 3 6 )
百四 α i sa t h i r t i e t h o f 由 eu n l e v e r e d c o e f f i c i e n t o f r i s k a v e r s i o n . C a s e b : b e t w e e n f i n a n c i a l l e v e r a g e a n d i n f o r m a t 1 0 n
̲lτ= I r , i s c a l l e d 出 eq u a n t i t y o f m f o r m a t i o n by R a i f f a a n d S c h l a t f e r ( σT 1 4 ) . S u b s t i t u t i n g I r . i n t o Eq.ο6).
η = 十 ( ト 印 1 ( 3 7 )
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