Risk Aversion, Intertemporal Substitution, and Option Pricing

This paper develops a general stochastic framework and an equilibrium asset pricing model that make clear how attitudes towards intertemporal substitution and risk matter for option pricing. In particular, we show under which statistical conditions option pricing formulas are not preference-free, in other words, when preferences are not hidden in the stock and bond prices as they are in the standard Black and Scholes (BS) or Hull and White (HW) pricing formulas. The dependence of option prices on preference parameters comes from several instantaneous causality effects such as the so-called leverage effect. We also emphasize that the most standard asset pricing models (CAPM for the stock and BS or HW preference-free option pricing) are valid under the same stochastic setting (typically the absence of leverage effect), regardless of preference parameter values. Even though we propose a general non-preference-free option pricing formula, we always keep in mind that the BS formula is dominant both as a theoretical reference model and as a tool for practitioners. Another contribution of the paper is to characterize why the BS formula is such a benchmark. We show that, as soon as we are ready to accept a basic property of option prices, namely their homogeneity of degree one with respect to the pair formed by the underlying stock price and the strike price, the necessary statistical hypotheses for homogeneity provide BS-shaped option prices in equilibrium. This BS-shaped option-pricing formula allows us to derive interesting characterizations of the volatility smile, that is, the pattern of BS implicit volatilities as a function of the option moneyness. First, the asymmetry of the smile is shown to be equivalent to a particular form of asymmetry of the equivalent martingale measure. Second, this asymmetry appears precisely when there is either a premium on an instantaneous interest rate risk or on a generalized leverage effect or both, in other words, whenever the option pricing formula is not preference-free. Therefore, the main conclusion of our analysis for practitioners should be that an asymmetric smile is indicative of the relevance of preference parameters to price options.

Income Taxation and Growth in an OLG Economy: Does Aggregate Uncertainty Play any Role?

We analyze the effects of capital income taxation on long-run growth in a stochastic, two-period overlapping generations economy. Endogenous growth is driven by a positive externality of physical capital in the production sector that makes firms exhibit an aggregate technology in equilibrium. We distinguish between capital income and labor income, and between attitudes towards risk and intertemporal substitution of consumption. We show necessary and sufficient conditions such that i) increments in the capital income taxation lead to higher equilibrium growth rates, and ii) the effect of changes in the capital income tax rate on the equilibrium growth may be of opposite signs in stochastic and in deterministic economies. Such a sign reversal is shown to be more likely depending on i) how the intertemporal elasticity of substitution compares to one, and ii) the size of second- period labor supply. Numerical simulations show that for reasonable values of the intertemporal elasticity of substitution, a sign reversal shows up only for implausibly high values of the second- period’s labor supply. The conclusion is that deterministic OLG economies are a good approximation of the effect of taxes on the equilibrium growth rate as in Smith (1996).

Rigidité normale, dévaluation et équilibre général intertemporel

La présente étude analyse les effets dynamiques de la dévaluation du franc CFA, à l’aide d’un modèle monétaire d’équilibre général, intertemporel et multisectoriel. L’accent est particulièrement mis sur les interactions entre dévaluation et accumulation du capital. Dans le modèle, les effets du changement de parité passent par le marché du travail qui se caractérise par l’inertie du salaire nominal. Les résultats montrent que la dévaluation relance l’investissement, avec des effets expansionnistes sur l’activité économique. Le choc monétaire n’a eu qu’un impact limité sur les soldes budgétaire et commercial. Une mesure d’accompagnement telle que la réduction des salaires de la fonction publique améliore ces deux soldes mais déclenche un processus récessif.

Estimating the stochastic discount factor without a utility function

Using the Pricing Equation in a panel-data framework, we construct a novel consistent estimator of the stochastic discount factor (SDF) which relies on the fact that its logarithm is the serial-correlation ìcommon featureîin every asset return of the economy. Our estimator is a simple function of asset returns, does not depend on any parametric function representing preferences, is suitable for testing di§erent preference speciÖcations or investigating intertemporal substitution puzzles, and can be a basis to construct an estimator of the risk-free rate. For post-war data, our estimator is close to unity most of the time, yielding an average annual real discount rate of 2.46%. In formal testing, we cannot reject standard preference speciÖcations used in the literature and estimates of the relative risk-aversion coe¢ cient are between 1 and 2, and statistically equal to unity. Using our SDF estimator, we found little signs of the equity-premium puzzle for the U.S.

A stochastic discount factor approach to asset pricing using panel data

Using the Pricing Equation, in a panel-data framework, we construct a novel consistent estimator of the stochastic discount factor (SDF) mimicking portfolio which relies on the fact that its logarithm is the ìcommon featureîin every asset return of the economy. Our estimator is a simple function of asset returns and does not depend on any parametric function representing preferences, making it suitable for testing di§erent preference speciÖcations or investigating intertemporal substitution puzzles.

Ensaios sobre o fator estocástico de descontos

Este trabalho propõe maneiras alternativas para a estimação consistente de uma medida abstrata, crucial para o estudo de decisões intertemporais, o qual é central a grande parte dos estudos em macroeconomia e finanças: o Fator Estocástico de Descontos (SDF, sigla em Inglês). Pelo emprego da Equação de Apreçamento constrói-se um inédito estimador consistente do SDF que depende do fato de que seu logaritmo é comum a todos os ativos de uma economia. O estimador resultante é muito simples de se calcular, não depende de fortes hipóteses econômicas, é adequado ao teste de diversas especificações de preferência e para a investigação de paradoxos de substituição intertemporal, e pode ser usado como base para a construção de um estimador para a taxa livre de risco. Alternativas para a estratégia de identificação são aplicadas e um paralelo entre elas e estratégias de outras metodologias é traçado. Adicionando estrutura ao ambiente inicial, são apresentadas duas situações onde a distribuição assintótica pode ser derivada. Finalmente, as metodologias propostas são aplicadas a conjuntos de dados dos EUA e do Brasil. Especificações de preferência usualmente empregadas na literatura, bem como uma classe de preferências dependentes do estado, são testadas. Os resultados são particularmente interessantes para a economia americana. A aplicação de teste formais não rejeita especificações de preferências comuns na literatura e estimativas para o coeficiente relativo de aversão ao risco se encontram entre 1 e 2, e são estatisticamente indistinguíveis de 1. Adicionalmente, para a classe de preferência s dependentes do estado, trajetórias altamente dinâmicas são estimadas para a tal coeficiente, as trajetórias são confinadas ao intervalo [1,15, 2,05] e se rejeita a hipótese de uma trajetória constante.

Testing the optimality of aggregate consumption decisions: is there rule-of-thumb behavior?

Consumption is an important macroeconomic aggregate, being about 70% of GNP. Finding sub-optimal behavior in consumption decisions casts a serious doubt on whether optimizing behavior is applicable on an economy-wide scale, which, in turn, challenge whether it is applicable at all. This paper has several contributions to the literature on consumption optimality. First, we provide a new result on the basic rule-of-thumb regression, showing that it is observational equivalent to the one obtained in a well known optimizing real-business-cycle model. Second, for rule-of-thumb tests based on the Asset-Pricing Equation, we show that the omission of the higher-order term in the log-linear approximation yields inconsistent estimates when lagged observables are used as instruments. However, these are exactly the instruments that have been traditionally used in this literature. Third, we show that nonlinear estimation of a system of N Asset-Pricing Equations can be done efficiently even if the number of asset returns (N) is high vis-a-vis the number of time-series observations (T). We argue that efficiency can be restored by aggregating returns into a single measure that fully captures intertemporal substitution. Indeed, we show that there is no reason why return aggregation cannot be performed in the nonlinear setting of the Pricing Equation, since the latter is a linear function of individual returns. This forms the basis of a new test of rule-of-thumb behavior, which can be viewed as testing for the importance of rule-of-thumb consumers when the optimizing agent holds an equally-weighted portfolio or a weighted portfolio of traded assets. Using our setup, we find no signs of either rule-of-thumb behavior for U.S. consumers or of habit-formation in consumption decisions in econometric tests. Indeed, we show that the simple representative agent model with a CRRA utility is able to explain the time series data on consumption and aggregate returns. There, the intertemporal discount factor is significant and ranges from 0.956 to 0.969 while the relative risk-aversion coefficient is precisely estimated ranging from 0.829 to 1.126. There is no evidence of rejection in over-identifying-restriction tests.

Testing consumption optimality using aggregate data

The objective of this paper is to test for optimality of consumption decisions at the aggregate level (representative consumer) taking into account popular deviations from the canonical CRRA utility model rule of thumb and habit. First, we show that rule-of-thumb behavior in consumption is observational equivalent to behavior obtained by the optimizing model of King, Plosser and Rebelo (Journal of Monetary Economics, 1988), casting doubt on how reliable standard rule-of-thumb tests are. Second, although Carroll (2001) and Weber (2002) have criticized the linearization and testing of euler equations for consumption, we provide a deeper critique directly applicable to current rule-of-thumb tests. Third, we show that there is no reason why return aggregation cannot be performed in the nonlinear setting of the Asset-Pricing Equation, since the latter is a linear function of individual returns. Fourth, aggregation of the nonlinear euler equation forms the basis of a novel test of deviations from the canonical CRRA model of consumption in the presence of rule-of-thumb and habit behavior. We estimated 48 euler equations using GMM, with encouraging results vis-a-vis the optimality of consumption decisions. At the 5% level, we only rejected optimality twice out of 48 times. Empirical-test results show that we can still rely on the canonical CRRA model so prevalent in macroeconomics: out of 24 regressions, we found the rule-of-thumb parameter to be statistically signi cant at the 5% level only twice, and the habit ƴ parameter to be statistically signi cant on four occasions. The main message of this paper is that proper return aggregation is critical to study intertemporal substitution in a representative-agent framework. In this case, we fi nd little evidence of lack of optimality in consumption decisions, and deviations of the CRRA utility model along the lines of rule-of-thumb behavior and habit in preferences represent the exception, not the rule.

Testing consumption optimality using aggregate data

This paper tests the optimality of consumption decisions at the aggregate level taking into account popular deviations from the canonical constant-relative-risk-aversion (CRRA) utility function model-rule of thumb and habit. First, based on the critique in Carroll (2001) and Weber (2002) of the linearization and testing strategies using euler equations for consumption, we provide extensive empirical evidence of their inappropriateness - a drawback for standard rule- of-thumb tests. Second, we propose a novel approach to test for consumption optimality in this context: nonlinear estimation coupled with return aggregation, where rule-of-thumb behavior and habit are special cases of an all encompassing model. We estimated 48 euler equations using GMM. At the 5% level, we only rejected optimality twice out of 48 times. Moreover, out of 24 regressions, we found the rule-of-thumb parameter to be statistically significant only twice. Hence, lack of optimality in consumption decisions represent the exception, not the rule. Finally, we found the habit parameter to be statistically significant on four occasions out of 24.

A consumption CAPM with a reference level

We study an intertemporal asset pricing model in which a representative consumer maximizes expected utility derived from both the ratio of his consumption to some reference level and this level itself. If the reference consumption level is assumed to be determined by past consumption levels, the model generalizes the usual habit formation specifications. When the reference level growth rate is made dependent on the market portfolio return and on past consumption growth, the model mixes a consumption CAPM with habit formation together with the CAPM. It therefore provides, in an expected utility framework, a generalization of the non-expected recursive utility model of Epstein and Zin (1989). When we estimate this specification with aggregate per capita consumption, we obtain economically plausible values of the preference parameters, in contrast with the habit formation or the Epstein-Zin cases taken separately. All tests performed with various preference specifications confirm that the reference level enters significantly in the pricing kernel.

Essays on the Effects of Corporate Taxation

Cette thèse est une collection de trois articles en macroéconomie et finances publiques. Elle développe des modèles d'Equilibre Général Dynamique et Stochastique pour analyser les implications macroéconomiques des politiques d'imposition des entreprises en présence de marchés financiers imparfaits. Le premier chapitre analyse les mécanismes de transmission à l'économie, des effets d'un ré-échelonnement de l'impôt sur le profit des entreprises. Dans une économie constituée d'un gouvernement, d'une firme représentative et d'un ménage représentatif, j'élabore un théorème de l'équivalence ricardienne avec l'impôt sur le profit des entreprises. Plus particulièrement, j'établis que si les marchés financiers sont parfaits, un ré-échelonnement de l'impôt sur le profit des entreprises qui ne change pas la valeur présente de l'impôt total auquel l'entreprise est assujettie sur toute sa durée de vie n'a aucun effet réel sur l'économie si l'état utilise un impôt forfaitaire. Ensuite, en présence de marchés financiers imparfaits, je montre qu'une une baisse temporaire de l'impôt forfaitaire sur le profit des entreprises stimule l'investissement parce qu'il réduit temporairement le coût marginal de l'investissement. Enfin, mes résultats indiquent que si l'impôt est proportionnel au profit des entreprises, l'anticipation de taxes élevées dans le futur réduit le rendement espéré de l'investissement et atténue la stimulation de l'investissement engendrée par la réduction d'impôt. Le deuxième chapitre est écrit en collaboration avec Rui Castro. Dans cet article, nous avons quantifié les effets sur les décisions individuelles d'investis-sement et de production des entreprises ainsi que sur les agrégats macroéconomiques, d'une baisse temporaire de l'impôt sur le profit des entreprises en présence de marchés financiers imparfaits. Dans un modèle où les entreprises sont sujettes à des chocs de productivité idiosyncratiques, nous avons d'abord établi que le rationnement de crédit affecte plus les petites (jeunes) entreprises que les grandes entreprises. Pour des entreprises de même taille, les entreprises les plus productives sont celles qui souffrent le plus du manque de liquidité résultant des imperfections du marché financier. Ensuite, nous montré que pour une baisse de 1 dollar du revenu de l'impôt, l'investissement et la production augmentent respectivement de 26 et 3,5 centimes. L'effet cumulatif indique une augmentation de l'investissement et de la production agrégés respectivement de 4,6 et 7,2 centimes. Au niveau individuel, nos résultats indiquent que la politique stimule l'investissement des petites entreprises, initialement en manque de liquidité, alors qu'elle réduit l'investissement des grandes entreprises, initialement non contraintes. Le troisième chapitre est consacré à l'analyse des effets de la réforme de l'imposition des revenus d'entreprise proposée par le Trésor américain en 1992. La proposition de réforme recommande l'élimination des impôts sur les dividendes et les gains en capital et l'imposition d'une seule taxe sur le revenu des entreprises. Pour ce faire, j'ai eu recours à un modèle dynamique stochastique d'équilibre général avec marchés financiers imparfaits dans lequel les entreprises sont sujettes à des chocs idiosyncratiques de productivité. Les résultats indiquent que l'abolition des impôts sur les dividendes et les gains en capital réduisent les distorsions dans les choix d'investissement des entreprises, stimule l'investissement et entraîne une meilleure allocation du capital. Mais pour être financièrement soutenable, la réforme nécessite un relèvement du taux de l'impôt sur le profit des entreprises de 34\% à 42\%. Cette hausse du taux d'imposition décourage l'accumulation du capital. En somme, la réforme engendre une baisse de l'accumulation du capital et de la production respectivement de 8\% et 1\%. Néanmoins, elle améliore l'allocation du capital de 20\%, engendrant des gains de productivité de 1.41\% et une modeste augmentation du bien être des consommateurs.

Essays on the Effects of Corporate Taxation

Cette thèse est une collection de trois articles en macroéconomie et finances publiques. Elle développe des modèles d'Equilibre Général Dynamique et Stochastique pour analyser les implications macroéconomiques des politiques d'imposition des entreprises en présence de marchés financiers imparfaits. Le premier chapitre analyse les mécanismes de transmission à l'économie, des effets d'un ré-échelonnement de l'impôt sur le profit des entreprises. Dans une économie constituée d'un gouvernement, d'une firme représentative et d'un ménage représentatif, j'élabore un théorème de l'équivalence ricardienne avec l'impôt sur le profit des entreprises. Plus particulièrement, j'établis que si les marchés financiers sont parfaits, un ré-échelonnement de l'impôt sur le profit des entreprises qui ne change pas la valeur présente de l'impôt total auquel l'entreprise est assujettie sur toute sa durée de vie n'a aucun effet réel sur l'économie si l'état utilise un impôt forfaitaire. Ensuite, en présence de marchés financiers imparfaits, je montre qu'une une baisse temporaire de l'impôt forfaitaire sur le profit des entreprises stimule l'investissement parce qu'il réduit temporairement le coût marginal de l'investissement. Enfin, mes résultats indiquent que si l'impôt est proportionnel au profit des entreprises, l'anticipation de taxes élevées dans le futur réduit le rendement espéré de l'investissement et atténue la stimulation de l'investissement engendrée par la réduction d'impôt. Le deuxième chapitre est écrit en collaboration avec Rui Castro. Dans cet article, nous avons quantifié les effets sur les décisions individuelles d'investis-sement et de production des entreprises ainsi que sur les agrégats macroéconomiques, d'une baisse temporaire de l'impôt sur le profit des entreprises en présence de marchés financiers imparfaits. Dans un modèle où les entreprises sont sujettes à des chocs de productivité idiosyncratiques, nous avons d'abord établi que le rationnement de crédit affecte plus les petites (jeunes) entreprises que les grandes entreprises. Pour des entreprises de même taille, les entreprises les plus productives sont celles qui souffrent le plus du manque de liquidité résultant des imperfections du marché financier. Ensuite, nous montré que pour une baisse de 1 dollar du revenu de l'impôt, l'investissement et la production augmentent respectivement de 26 et 3,5 centimes. L'effet cumulatif indique une augmentation de l'investissement et de la production agrégés respectivement de 4,6 et 7,2 centimes. Au niveau individuel, nos résultats indiquent que la politique stimule l'investissement des petites entreprises, initialement en manque de liquidité, alors qu'elle réduit l'investissement des grandes entreprises, initialement non contraintes. Le troisième chapitre est consacré à l'analyse des effets de la réforme de l'imposition des revenus d'entreprise proposée par le Trésor américain en 1992. La proposition de réforme recommande l'élimination des impôts sur les dividendes et les gains en capital et l'imposition d'une seule taxe sur le revenu des entreprises. Pour ce faire, j'ai eu recours à un modèle dynamique stochastique d'équilibre général avec marchés financiers imparfaits dans lequel les entreprises sont sujettes à des chocs idiosyncratiques de productivité. Les résultats indiquent que l'abolition des impôts sur les dividendes et les gains en capital réduisent les distorsions dans les choix d'investissement des entreprises, stimule l'investissement et entraîne une meilleure allocation du capital. Mais pour être financièrement soutenable, la réforme nécessite un relèvement du taux de l'impôt sur le profit des entreprises de 34\% à 42\%. Cette hausse du taux d'imposition décourage l'accumulation du capital. En somme, la réforme engendre une baisse de l'accumulation du capital et de la production respectivement de 8\% et 1\%. Néanmoins, elle améliore l'allocation du capital de 20\%, engendrant des gains de productivité de 1.41\% et une modeste augmentation du bien être des consommateurs.

The transfer problem and the intertemporal terms of trade

In this paper the effects of a transfer on the intertemporal terms of trade are examined in the context of a simple two-country, two-period model. When intertemporal trade occurs because the two economies have different rates of time preference, a transfer improves the terms of trade of the paying country. Alternatively, when trade occurs owing to international differences in the endowments of goods over the two periods, the effect of a transfer depends on (a) the relationship between the interest rate and the rates of time preference of the two countries and (b) the relationship between their elasticities of intertemporal consumption substitution.

Empirical Assessment of an Intertemporal Option Pricing Model with Latent variables

This paper assesses the empirical performance of an intertemporal option pricing model with latent variables which generalizes the Hull-White stochastic volatility formula. Using this generalized formula in an ad-hoc fashion to extract two implicit parameters and forecast next day S&P 500 option prices, we obtain similar pricing errors than with implied volatility alone as in the Hull-White case. When we specialize this model to an equilibrium recursive utility model, we show through simulations that option prices are more informative than stock prices about the structural parameters of the model. We also show that a simple method of moments with a panel of option prices provides good estimates of the parameters of the model. This lays the ground for an empirical assessment of this equilibrium model with S&P 500 option prices in terms of pricing errors.

Estimando a aversão ao risco, a taxa de desconto intertemporal, e a substutibilidade intertemporal do consumo no Brasil usando três tipos de função utilidade

Nesse trabalho estima-se, usando o método generalizado dos momentos e dados brasileiros, os parâmetros estruturais do modelo CCAPM (consumption capital asset pricing model) a partir de três classes de funções utilidade distintas: função utilidade potência (CRRA), utilidade com hábito externo, e aversão ao desapontamento (Kreps-Porteus). Estes parâmetros estruturais estão associados à aversão ao risco, à elasticidade de substituição intertemporal no consumo e à taxa de desconto intertemporal da utilidade futura. Os resultados aqui obtidos são analisados e comparados com resultados anteriores para dados brasileiros e americanos. Adicionalmente, testa-se econometricamente todos os modelos estruturais estimados a partir do teste de restrições de sobre-identificação, para investigar, da forma mais abrangente possível, se há ou não equity premium puzzle para o Brasil. Os resultados surpreendem, dado que, em raríssimas ocasiões, se rejeita as restrições implícitas nesses modelos. Logo, conclui-se que não há equity premium puzzle para o Brasil.