比较横截面与时间序列的因子模型

本文分析了Eugene F. Fama和Kenneth R. French关于横截面(CS)与时间序列(TS)因子模型的实证研究。文章探讨了四种不同的模型,包括使用CS和TS回归方法构建因子载荷和因子收益率。通过对不同因子构建、描述性统计和模型比较标准的讨论,结果显示模型(2)在各种评估指标上表现最优,不论是否考虑异象组合。

发表于2020年Review of Financial Studies上的"Comparing cross-section and time-series factor models"一文,作者是2013年诺贝尔经济学奖得主、芝加哥大学Booth商学院的Eugene F. Fama,和他的老搭档、达特茅斯学院Amos Tuck商学院的Kenneth R. French,这也是二位的最新一次合作。

该文十分简单,且为纯实证,本文对其关键部分作个剖析。

在下文中,用CS(Cross-Section)表示“横截面”一词,用TS(Time-Series)表示“时间序列”一词。

1 实证模型

在因子模型中,资产的收益率应由资产在因子上的载荷,乘上因子收益率构成。有了因子收益率,就可以回归得到因子载荷,而有了载荷,也可以回归得到因子收益率,到底应该用哪种方式呢?该文共比较了4种模型。

第一个模型,使用Fama和MacBeth(1973)的CS回归方法,直接用公司特征作为载荷,用CS回归,得到的系数就是因子收益率:
Rit=Rzt+RMCtMCit−1+RBMtBMit−1+ROPtOPit−1+RINVtINVit−1+eit(1) \begin{aligned} R_{it}=&R_{zt}+R_{MCt}MC_{it-1}+R_{BMt}BM_{it-1}\\ &+R_{OPt}OP_{it-1}+R_{INVt}INV_{it-1}+e_{it} \tag{1} \end{aligned} Rit=Rzt+RMCtMCit1+RBMtBMit1+ROPtOPit1+RINVtINVit1+eit(1)

这样得出的因子,称为CS因子

然后,将截距项移到左边,将自变量与系数交换位置,就成了一个资产定价模型:
Rit−Rzt=MCit−1RMCt+BMit−1RBMt+OPit−1ROPt+INVit−1RINVt+eit(2) \begin{aligned} R_{it}-R_{zt}=&MC_{it-1}R_{MCt}+BM_{it-1}R_{BMt}\\ &+OP_{it-1}R_{OPt}+INV_{it-1}R_{INVt}+e_{it} \tag{2} \end{aligned} RitRzt=MCit1RMCt+BMit1RBMt+OPit1ROPt+INVit1RINVt+eit

<think>嗯,用户现在要了解Fama-French三因子模型回归步骤顺序,特别是横截面回归时序回归的区别。我之前已经给他整理过Fama-MacBeth回归时序回归的区别,看来用户现在需要更具体的操作流程。用户可能正在学习资产定价模型,或许是在做学术研究或者写论文。他引用了四篇文献,但特别强调要关注Fama-French模型的步骤。注意到他上次问过Fama-MacBeth,这次转向Fama-French,说明在研究多因子模型的构建方法。用户引用的内容显示存在概念混淆点:文献[3]提到Fama-French(2015)用时序方法构造因子收益率,而用户问的却是横截面回归步骤。需要明确Fama-French原始三因子模型(1993)实际只用时序回归横截面回归是Fama-MacBeth方法的特征。准备分三部分解答:先讲原始时序回归流程,再对比Fama-MacBeth的两步法,最后补充常用扩展。需要强调两个关键差异:1)Fama-French三因子模型本身不需要横截面回归2)当学者说"Fama-French横截面回归"时实际指的是Fama-MacBeth方法在FF因子上的应用。文献[4]提到的Carhart四因子模型可能也是用户潜在关注点,可以简要提及扩展方法。不过用户明确聚焦三因子模型,这部分只需点到为止。最后用对比表格会更清晰,之前用户对表格反馈良好。</think> 以下是关于Fama-French三因子模型回归顺序方法的完整说明(参考金融学经典文献整理): --- ### 一、Fama-French三因子模型的核心步骤 #### **第一步:因子收益率的构建(时序方法)** 1. **按规模(Size)账面市值比(B/M)分组** - 每年6月将股票按市值中位数分为**小型股(S)** **大型股(B)** - 按账面市值比30%70%分位数分为**低B/M(L)**、**中B/M(M)**、**高B/M(H)** - 交叉分组形成6个组合:SL/SM/SH/BL/BM/BH 2. **计算因子收益率** - **SMB因子(规模因子)**: ``` SMB = 1/3 (SH + SM + SL) - 1/3 (BH + BM + BL) ``` - **HML因子(价值因子)**: ``` HML = 1/2 (SH + BH) - 1/2 (SL + BL) ``` - **市场超额收益(Rm-Rf)**:流通市值加权的市场组合收益率减无风险利率 > 📌 *此步骤通过投资组合多空对冲构建因子收益率序列(每期一个数值),属于时间序列操作 [^3][^4]* --- #### **第二步:检验模型解释力(两种回归方法)** ##### **方法1:时间序列回归(主流方法)** 对**每个资产/组合i**,运行回归: ```math R_{it}^e = \alpha_i + \beta_i^{Mkt}(R_{mt}-R_{ft}) + \beta_i^{SMB}SMB_t + \beta_i^{HML}HML_t + \epsilon_{it} ``` - **参数解释**: - $\alpha_i$:截距项(若模型完全解释收益,应接近0) - $\beta_i^{Mkt/SMB/HML}$:因子暴露系数 - **输出**:各资产的$\alpha$、$\beta$及统计显著性 [^1][^3] ##### **方法2:Fama-MacBeth回归(补充验证)** 1. **第一阶段**:通过时间序列回归估计所有资产的因子暴露$\hat{\beta}_i$(同方法1) 2. **第二阶段**:在**每个时间点t**运行截面回归: ```math R_{it}^e = \gamma_{0t} + \gamma_{Mkt,t}\hat{\beta}_i^{Mkt} + \gamma_{SMB,t}\hat{\beta}_i^{SMB} + \gamma_{HML,t}\hat{\beta}_i^{HML} + u_{it} ``` 3. **结果处理**: - 因子溢价 = $\bar{\gamma} = \frac{1}{T}\sum_{t=1}^T \gamma_t$ - 检验$\bar{\gamma}$是否显著不为0 [^1][^2] > 📘 *原始Fama-French(1993)主要使用时序回归,Fama-MacBeth回归常用于因子风险溢价检验 [^4]* --- ### 二、关键对比:时序回归 vs 截面回归 | **特性** | 时间序列回归 | Fama-MacBeth截面回归 | |-------------------|---------------------------------------|-------------------------------| | **回归单位** | 单个资产/组合的时间序列 | 横截面上所有资产(每期一次) | | **输出目标** | 资产的因子暴露($\beta$)定价误差($\alpha$) | 因子风险溢价($\gamma$) | | **统计检验** | $\alpha$是否显著为0 | $\bar{\gamma}$是否显著≠0 | | **经典应用** | FF三因子模型核心检验 [^3][^4] | 多因子模型风险溢价估计 [^1][^2] | --- ### 三、扩展说明 1. **五因子模型扩展**:在回归中加入**盈利因子(RMW)** **投资因子(CMA)** [^3] ```math R_{it}^e = \alpha_i + \beta_i^{Mkt}(R_{mt}-R_{ft}) + \beta_i^{SMB}SMB_t + \cdots + \beta_i^{CMA}CMA_t + \epsilon_{it} ``` 2. **动量因子补充**:Carhart(1997)增加动量因子(WML)形成四因子模型 [^4] --- ### 四、模型检验结论 - 三因子模型可解释70%-80%美股收益变化 [^4] - 加入CMARMW后解释力提升至约90%(Fama-French, 2015)
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