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ECMT6006 2019s1 Mid-semester Exam

18 April 2019

Instructions:  This is a closed book exam.  please answer all questions.  The total mark is 1oo and the breakdown is shown in square brackets.  The duration of the exam is 1 hour and 1o minutes, including 1o minutes reading time and 1 hour writing time.  please do NOT write your name but only your SID on the answer booklet(s).

problem 1.  [3opionts] Let pt  be the price of a stock at time t, and assume the stock pays no dividend. Let Rt+1  be the single-period gTOSS  return from time t to t + 1.

(i)  Given the information set :t  at time t, show that a (point) forecast of the price pt+1  can be derived from a (point) forecast of Rt+1.  [5]

(ii)  Given the information set :t  at time t, show that the conditional variance of the price pt+1  can be derived from the conditional variance of Rt+1. [5]

(iii) what is the log return from time t to t + 1? [2] why is it also called the continuously compounded return? [4]

(iv) what is the relationship between the log return and the simple net return? [4] why is it often convenient to use log returns? [4]

(v) Explain at least three limitations of using the normal distribution to model the gTOSS  returns Rt. [6]

problem 2.  [35 points] Answer the following questions on the test for return predictability using historical data.

(i) First, you simply run an OLS regression of your returns on a constant term

Tt  = β + Et ,

for t = 1, 2, . . . , T.  what is the OLS estimate for β?  [3] write down the test statistic that you would use to test the null hypothesis H0 :β = o.  [4] How would you make the decision for this test? [3] what is the implication if your null hypothesis is rejected? [3]

(ii)  Next, you add the lagged value of return as another regressor,

Tt  = β0 + β1 Tt- 1 + Et ,

for t = 2, 3, . . . , T.  what is the relationship between the true parameter β1  in this regression and the irst-order  autocoTTelation of {Tt }? [5] what is the relationship between the return autocorrelation and the return pre- dictability? [2]

(iii)  The table below presents the results of joint tests for autocorrelation in   the daily Nasdaq returns and 3-month T-bill interest rate returns.  “LB”

denotes Ljung-Box test and “Robust” denotes the robust test.

Table 1: Joint tests for serial correlation of log returns

 

L = 5

L = 1O

L = 2O

95% CV

11.O7

18.31

31.41

Test Stat

LB

Robust

LB

Robust

LB

Robust

S&P 5OO

11.8O

6.31

2O.54

16.98

31.26

3O.52

T-Bill

2O7.42

32.58

222.23

38.31

376.69

87.69

Answer the following.

(a)  Describe how the robust test is conducted.  [5]

(b) what is the diference between a LB test and a robust test? [5]

(c) Interpret the results in the table.   what  is your conclusion on the predictability in these two return series? [5]

problem  3.    [35  points]  Consider the following AR(1)-ARCH(1) model for index stock returns,

Tt  = φ0  + φ1 Tt- 1  + Et ,    Et  = σt

σt(2) = w + aEt(2)- 1 ,    t |Ft- 1 “ F (O, 1)

where w 持 O, a > O, σt  > O, Ft- 1  denotes the information set up to time t - 1, and F (O, 1) denotes some distribution with mean O and variance 1.

(i)  show that {Et } is a white noise process, and {Et(2)} is an AR(1) process.  [1O]

(ii) what does “ARCH” stand for? [2] what is the key diference between this model and a simple AR(1) model without ARCH speciication? [3]

(iii) what empirical evidence shown in the index stock returns constrains the use of a simple ARMA model and motivates the ARCH speciication? please explain.  [5]

(iv)  Et(2)  is sometimes used as a proxy for σt(2). what is the relationship between the processes {Et(2)} and {σt(2)}? [5]

(v) what is the optimal one-step ahead two-standard-deviation inteTval fore- cast for the return using this model?   [6]  Explain  how you obtain the feasible version of this forecast.  [4]