10 · Stress Testing: ทฤษฎี
VaR บอกว่าในวันปกติขาดทุนได้เท่าไร stress test บอกว่าถ้าเกิดเหตุการณ์หนึ่ง เราขาดทุนเท่าไร สองคำถามนี้ต่างกัน และเครื่องมือก็ต่างกันตั้งแต่วิธีแปลง shock เป็น P&L
อ้างอิงต้นฉบับ: หน้า 27–30 · เปิด PDF หน้า 27
10.1 Stress testing เสริม VaR อย่างไร
VaR เป็น ข้อความเชิงความน่าจะเป็น จากการแจกแจงในอดีต: “ใน 99% ของวันปกติเราจะไม่ขาดทุนเกินนี้” Stress test เป็น ข้อความแบบมีเงื่อนไข: “ถ้า X เกิดขึ้น เราขาดทุนเท่านี้” โดยไม่มีความน่าจะเป็นกำกับ ทั้งสองตอบคำถามต่างกัน
- VaR ชี้ประตูสู่หาง; stress test เดินผ่านประตูเข้าไปตรวจผลขาดทุนที่เลย VaR
- VaR ขึ้นกับหน้าต่างและมองไม่เห็นวิกฤตที่ไม่อยู่ในหน้าต่าง (§5.2 “ไม่เกินวันที่แย่ที่สุดในหน้าต่าง”); stress test กำหนด shock ที่ไม่เคยเกิดได้
- VaR สมมติสหสัมพันธ์เสถียร; stress test กำหนดการพังของสหสัมพันธ์ได้ชัดเจน (พันธบัตรและหุ้นร่วงพร้อมกัน)
- VaR มักละเลยสภาพคล่องและการไถ่ถอน; stress test shock สินทรัพย์และหนี้สินพร้อมกันได้
10.2 ประเภทของ stress test
| ประเภท | ทำอย่างไร | จุดแข็ง | ข้อจำกัด |
|---|---|---|---|
| Sensitivity | ขยับปัจจัยเดียวด้วยขนาดคงที่ | โปร่งใส บวกกันได้ ตั้งขีดจำกัดง่าย | ละเลยการเคลื่อนไหวร่วม |
| Historical | เล่นซ้ำการเคลื่อนไหวของปัจจัยจากวิกฤตจริง | น่าเชื่อถือ สอดคล้องภายใน | วิกฤตครั้งหน้าจะต่างออกไป |
| Hypothetical | shock ที่สอดคล้องกันซึ่งขับเคลื่อนด้วยเรื่องเล่า | มองไปข้างหน้า มุ่งที่จุดเปราะบาง | อัตวิสัย calibrate ยาก |
| Reverse | กำหนดผลขาดทุนที่รับไม่ได้ แล้วหา scenario ที่เป็นไปได้มากที่สุด | เผยการกระจุกตัวที่ซ่อนอยู่ | มีหลายคำตอบ; ความเป็นไปได้ขึ้นกับแบบจำลอง |
| Stressed VaR | VaR ที่ calibrate บนช่วงตึงเครียด | กรอบเดียวกับ VaR | ยังเป็นควอนไทล์ช่วงเดียว |
| Liquidity (LST) | เวลาและต้นทุนการขายสินทรัพย์ + การไถ่ถอนและ margin call | ข้อกำหนดหลักตามกฎเกณฑ์กองทุน | ข้อมูลความลึกของตลาดหายาก |
10.3 จาก shock สู่ P&L: sensitivity และ full revaluation
แปลง shock เป็น P&L ได้สองทาง Sensitivities ใช้ Taylor expansion: เร็ว เหมาะกับการติดตามรายวันและ scenario จำนวนมาก Full revaluation คำนวณราคาทุกสถานะใหม่ด้วยข้อมูลตลาดที่ถูก shock: แม่นแต่ช้า
เจาะลึก · ทำไม Taylor ใช้ไม่ได้กับ shock ขนาดใหญ่
Taylor expansion แม่นสำหรับการเคลื่อนไหวเล็ก ๆ แต่ shock ใน stress test ใหญ่: ที่ +250bp พจน์ convexity ของพันธบัตรมีผล; ที่หุ้น −30% short put ที่ out-of-the-money กลายเป็น deep in the money, delta ขยับจาก −0.2 ไปใกล้ −1 และการประมาณ gamma ประเมินผลขาดทุนต่ำไปมาก ออปชัน barrier และ autocallable อาจกระโดดได้ด้วย หลักง่าย ๆ: sensitivity ใช้ได้ดีกับผลิตภัณฑ์เชิงเส้น; สถานะที่มีออปชันหรือ convexity สำคัญต้องใช้ full revaluation ใน stress test
10.3.1 อธิบาย Taylor expansion
ฟังก์ชันซับซ้อนประมาณได้ใกล้จุดหนึ่งด้วยพหุนามที่สัมประสิทธิ์เป็นอนุพันธ์ ณ จุดนั้น พจน์ ศูนย์ คือค่าปัจจุบัน พจน์ แรก คือเส้นสัมผัส (ทิศทางและความเร็ว) พจน์ สอง แก้ความโค้ง (เส้นโค้งออกจากเส้นสัมผัสอย่างไร) พจน์ที่สูงขึ้นปรับละเอียดขึ้นแต่จางลงเร็วเมื่อ เล็ก เปรียบกับการขับรถ: อันดับหนึ่งคือ “อีกหนึ่งนาทีจะอยู่ที่ไหนด้วยความเร็วนี้” อันดับสองเพิ่ม “กำลังเร่งหรือเบรกอยู่” ในการบริหารความเสี่ยง คือ shock ของตลาด ยิ่งเล็ก อันดับหนึ่งยิ่งเพียงพอ ยิ่งใหญ่ พจน์สูงยิ่งสำคัญ จนกระทั่งตัว expansion เองพัง
| พจน์ | พันธบัตร | ออปชัน | มาตรวัดความเสี่ยง |
|---|---|---|---|
| อันดับหนึ่ง | Duration, DV01 | Delta, Vega, Theta | Delta-normal VaR, sensitivity stress |
| อันดับสอง | Convexity | Gamma, cross-gamma | Delta-gamma VaR, การปรับแก้ CF |
ตัวอย่างคำนวณ 9 · เมื่อไรการประมาณ Taylor ดีพอ
พันธบัตร: zero-coupon 10 ปีที่ 3% (modified duration 9.71, convexity 103.7) ผลในตารางแรก
Short put: spot 100, strike 90, ความผันผวน 20%, 3 เดือน (delta −0.135, gamma 0.0217) P&L ของผู้ขายในตารางที่สอง
การปรับ convexity ของพันธบัตรยังใช้ได้กับ shock ขนาดใหญ่ ส่วนออปชันที่ −30% เคลื่อนจาก out ลึกเข้าไป in the money, delta วิ่งจาก −0.135 เข้าหา −1 การประมาณด้วย delta ประเมินผลขาดทุนต่ำไปเกือบ 80% และแม้ delta-gamma ก็ยังต่ำไปราว 28%
Log returns: : 9.53% เทียบ 9.50% ที่ +10%; −35.7% เทียบ −34.5% ที่ −30% นี่คือที่มาของพจน์ ในแบบจำลอง log-normal ด้วย
| อัตราดอกเบี้ย | Exact | อันดับหนึ่ง | อันดับหนึ่ง + สอง |
|---|---|---|---|
| +100bp | −9.21% | −9.71% | −9.19% |
| +300bp | −24.96% | −29.13% | −24.46% |
| Spot | Exact | Delta | Delta-Gamma |
|---|---|---|---|
| −5 | −1.00 | −0.67 | −0.95 |
| −10 | −2.88 | −1.35 | −2.43 |
| −30 | −19.30 | −4.05 | −13.81 |
หลักง่าย ๆ: shock เล็กและผลิตภัณฑ์เชิงเส้น → อันดับหนึ่ง; มี convexity หรือ gamma → อย่างน้อยอันดับสอง; shock ใหญ่กับออปชันหรือ path dependence → full revaluation เปรียบเทียบการประมาณ Taylor กับ full revaluation เป็นระยะ และยกระดับเมื่อส่วนต่างเกินเกณฑ์ (เช่น 5%) ซึ่งโดยผลก็คือสิ่งที่ P&L attribution test ของ FRTB ตรวจ
10.3.2 Full revaluation ภายใต้ shock ขนาดใหญ่: ออปชันและผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นกับเส้นทาง
Full revaluation ข้ามการประมาณอนุพันธ์: ป้อนข้อมูลตลาดที่ถูก shock ทั้งชุดเข้าแบบจำลองราคาเดียวกับที่ใช้ประเมินมูลค่ารายวัน คำนวณราคาทุกสถานะใหม่ แล้ว P&L = มูลค่าหลัง shock − มูลค่าฐาน ขั้นตอน
- Snapshot ฐาน: ตรึงข้อมูลตลาดของวันประเมินมูลค่า: spot, เส้นอัตราผลตอบแทน, credit spread, พื้นผิว implied volatility, เงินปันผลและต้นทุนการยืม, สหสัมพันธ์, FX
- สร้างข้อมูลตลาดที่ถูก shock:
- spot: ขยับด้วย shock แบบสัมพัทธ์หรือสัมบูรณ์
- พื้นผิวความผันผวน: implied vol มักเพิ่มและ skew ชันขึ้นในช่วงเทขาย จึงต้อง shock vol ด้วย (เช่น หุ้น −30% พร้อม ATM vol +15 จุด) และเลือกว่าพื้นผิวขยับตาม spot อย่างไร: sticky strike หรือ sticky moneyness/delta
- เส้นอัตรา: shift, steepen หรือ twist แล้ว bootstrap ใหม่ ตรวจพื้นของอัตรา
- shock credit spread, สหสัมพันธ์ และเงินปันผลไปพร้อมกัน
- ตรวจว่าพื้นผิวที่ถูก shock ไม่มี arbitrage (ไม่มี calendar หรือ butterfly arbitrage) มิฉะนั้นแบบจำลองอาจคืนค่าไร้สาระ
- คำนวณราคาใหม่ ด้วยแบบจำลองและพารามิเตอร์เดียวกับการประเมินมูลค่ารายวัน (AIFMD Art. 19 valuation, นโยบายประเมินมูลค่าของ UCITS) เพื่อให้ความเสี่ยงและการประเมินมูลค่าสอดคล้องกัน
- เวลา: shock ทันทีละเลย time decay; scenario หลายวันควรรวม theta, carry และ roll-down และ เส้นทาง ของ shock (ดูผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นกับเส้นทางด้านล่าง)
- อธิบาย P&L: แยก P&L จาก full revaluation เป็น delta, gamma, vega และ residual ที่อธิบายไม่ได้; residual ขนาดใหญ่บ่งว่าการประมาณ Taylor ไม่น่าเชื่อถือหรือแบบจำลองมีปัญหา
ตัวอย่างคำนวณ 10 · Vanilla option: shock spot และ volatility พร้อมกัน
Short put ของตัวอย่าง 9 คำนวณใหม่เต็มรูปด้วย Black–Scholes; P&L ของผู้ขายในตารางด้านล่าง
shock vol อย่างเดียวขาดทุนราวสามเท่าของ premium (0.71): vega สูงสุดใกล้ at-the-money และ out of the money หลัง spot ร่วงแรง ออปชัน deep in the money, vega เล็ก และ shock vol เพิ่มผลน้อย vega ต้องถูก shock ร่วมกับ spot ใน scenario ไม่ใช่อ่านจาก sensitivity เดี่ยว
| Scenario | P&L |
|---|---|
| Vol เท่านั้น +15 จุด (20% → 35%) | −2.07 |
| Spot −30%, vol ไม่เปลี่ยน | −19.30 |
| Spot −30%, vol ไป 35% | −19.76 |
ผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นกับเส้นทาง (barrier, autocallable, Asian, lookback) ขึ้นกับ เส้นทาง ของสินทรัพย์อ้างอิง ไม่ใช่แค่จุดปลาย จึงไม่ค่อยมีสูตรปิด และคำนวณราคาด้วย Monte Carlo หรือ PDE ประเด็นสำคัญใน full revaluation
- สถานะของ barrier: ตรวจก่อนว่า barrier ถูกแตะแล้วหรือยัง ผลิตภัณฑ์ที่ knock-in หรือ knock-out แล้วต้องตีราคาตามโครงสร้างใหม่
- เส้นทางของ shock: สำหรับ scenario หลายวัน (เช่น ร่วง 30% ใน 10 วัน) จำลองเส้นทางนั้นและตรวจ barrier ตามความถี่การติดตามตามสัญญา (รายวัน ราคาปิด หรือ ณ ครบกำหนด) แทนการดูเพียงจุดปลาย การกระโดดไปจุดปลายทันทีอาจพลาด knock-in ระหว่างทาง
- วันสังเกตและคุณลักษณะ: วัน autocall, barrier คูปอง, memory coupon และ knock-in barrier ต้องจำลองแต่ละตัว
- Common random numbers: ใช้ ชุดตัวเลขสุ่มเดียวกัน สำหรับการประเมินมูลค่าฐานและหลัง shock มิฉะนั้นสัญญาณรบกวนของ Monte Carlo จะกลบส่วนต่าง P&L ที่แท้จริง
- จำนวนเส้นทางเพียงพอ: payoff ไม่ต่อเนื่องใกล้ barrier จึงใช้เส้นทางมากขึ้น หรือใช้การแก้ Brownian-bridge สำหรับการติดตามแบบไม่ต่อเนื่อง
- Greeks ใกล้ barrier: delta และ gamma เปลี่ยนรุนแรงหรือกระโดดใกล้ barrier ซึ่งเป็นจุดที่การประมาณ Taylor ล้มเหลวมากที่สุด
ตัวอย่างคำนวณ 11 · Full revaluation ของ barrier option
Down-and-in put 1 ปี: strike 100, barrier 70 (ติดตามรายวัน), ความผันผวน 20%, อัตราดอกเบี้ยศูนย์ Monte Carlo 100,000 เส้นทางพร้อม common random numbers สำหรับฐานและ shock มูลค่าฐาน 2.50, delta −0.26, gamma 0.054 (finite differences) การเปลี่ยนแปลงมูลค่าในตารางด้านล่าง
ข้อสังเกตสามข้อ: (1) delta-gamma ประเมินเกิน การเปลี่ยนแปลงที่นี่ (17–25%) ทิศตรงข้ามกับตัวอย่าง 9 ความคลาดเคลื่อนของ Taylor จึงสมมติว่าระมัดระวังไม่ได้ (2) spot ขยับเพียง 2 จุดจาก 71 ไป 69 แต่การข้าม barrier ทำให้มูลค่ากระโดดราว 2.9 ซึ่งเป็นความไม่ต่อเนื่องที่ Taylor แสดงไม่ได้ (3) ความผันผวนที่สูงขึ้นเพิ่มความน่าจะเป็นของ knock-in และเพิ่มอีก 3.7 นักลงทุนใน reverse convertible หรือ autocallable โดยผลคือ short ออปชันเหล่านี้และรับ P&L ตรงข้าม
| Spot | Full revaluation | Delta-Gamma |
|---|---|---|
| 85 | +8.03 | +10.01 |
| 75 | +19.80 | +23.42 |
| 71 (ยังไม่ knock in) | +25.80 | +30.30 |
| 69 (knock in แล้ว กลายเป็น vanilla put) | +28.66 | — |
| 75, vol เป็น 30% | +23.46 | — |
ในทางปฏิบัติ · ทำให้ full revaluation ทำได้จริง
- ตาราง spot–vol: คำนวณ full revaluation ของแต่ละผลิตภัณฑ์ล่วงหน้าบนตาราง spot × vol (เช่น spot −50% ถึง +50%, vol −10 ถึง +30 จุด) แล้ว interpolate ต่อ scenario เป็นมาตรฐานในระบบความเสี่ยง และเหมาะกับ scenario HS หรือ Monte Carlo นับร้อยนับพัน
- การแบ่งชั้น (tiering): sensitivity สำหรับสถานะเชิงเส้น, การประเมินมูลค่าแบบสูตรปิดสำหรับ vanilla, ตารางหรือ Monte Carlo สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นกับเส้นทาง
- Surrogate models: สำหรับผลิตภัณฑ์ซับซ้อนมาก ใช้ regression หรือตัวแทนราคาแบบ machine learning โดยตรวจกับแบบจำลองเต็มเป็นประจำ
- การคำนวณ: ประมวลผลแบบขนาน แคชผลกลาง รัน batch ข้ามคืน; stress test ใช้จำนวนเส้นทางมากกว่า VaR รายวันได้
- Structured products ที่กองทุนถือ: อย่าพึ่งราคาเสนอของผู้ออกอย่างเดียว ใช้แบบจำลองอิสระหรือการประเมินมูลค่าโดยบุคคลที่สาม บันทึกไว้ในนโยบายประเมินมูลค่า PRIIPs Category 3 VaR และ performance scenario ก็ต้องใช้ simulation อยู่แล้ว
- การจับคู่กฎเกณฑ์: แบบจำลอง UCITS VaR ต้องจับ gamma และ vega ของออปชัน (CESR/10-788); AIFMD กำหนดการตรวจสอบแบบจำลองโดยอิสระ (Level 2 Art. 45) ให้สอดคล้องกับนโยบายประเมินมูลค่า (Art. 19); PLA ของ FRTB โดยผลต้องการ full revaluation ของสถานะไม่เชิงเส้น
10.4 Conditional scenarios: กระจาย shock หลัก
พอร์ตจริงอาจมีปัจจัยเสี่ยงนับพัน แต่ scenario มักระบุเพียง ปัจจัยหลัก ไม่กี่ตัว (ดัชนีหุ้น อัตรา 10 ปี credit spread USD) ปัจจัยบริวาร (satellite factors) ที่เหลือ (หุ้นรายตัว tenor อื่น สกุลเงินอื่น) คำนวณจากค่าคาดหวังแบบมีเงื่อนไขผ่านเมทริกซ์ความแปรปรวนร่วม: เมื่อรู้การเคลื่อนไหวของปัจจัยหลัก ปัจจัยบริวารเคลื่อน “โดยเฉลี่ย” เท่านี้ วิธีนี้ทำให้ scenario สอดคล้องภายใน และเป็นมาตรฐานของ scenario ทั้งของผู้กำกับดูแลและภายในธนาคาร
ข้อควรระวัง: สหสัมพันธ์เปลี่ยนในวิกฤต (ในปี 2022 หุ้นและพันธบัตรร่วงพร้อมกันเมื่อสหสัมพันธ์เป็นบวก) การกระจายด้วย Σ จากช่วงสงบจึงประเมินการร่วงพร้อมกันต่ำไป การใช้เมทริกซ์ความแปรปรวนร่วมช่วงตึงเครียด หรือกำหนดสหสัมพันธ์สำคัญโดยตรงจึงเป็นเรื่องปกติ
10.5 ความเป็นไปได้และ reverse stress testing
scenario หนึ่งเป็นไปได้แค่ไหน? Mahalanobis distance วัดว่ามันห่างจาก “ปกติ” กี่หน่วยส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน โดยคำนึงถึงสหสัมพันธ์ Reverse stress testing ถามว่า: ในบรรดา scenario ทั้งหมดที่ให้ผลขาดทุน ตัวไหนเป็นไปได้มากที่สุด (Mahalanobis distance น้อยที่สุด)? สำหรับพอร์ตเชิงเส้น ตัวคูณ Lagrange ให้รูปแบบปิด
เจาะลึก · สัญชาตญาณเบื้องหลัง reverse stress testing
: scenario ขาดทุนที่เป็นไปได้มากที่สุดขยับแต่ละปัจจัยไปในทิศที่ปัจจัยนั้นมีส่วนต่อความเสี่ยงของพอร์ต ปัจจัยที่ผันผวนและมีสหสัมพันธ์กับพอร์ตรับ shock ส่วนใหญ่ ระยะทางที่ต้องใช้เท่ากับ คือ “ผลขาดทุนนี้เท่ากับส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของพอร์ตกี่เท่า” สิ่งนี้เชื่อม reverse stress testing กับ VaR: ภายใต้ Normal ผลขาดทุนที่ คือ VaR 99% พอดี
แต่ Mahalanobis distance แบบ Normal ประเมินต่ำไป ว่า scenario สุดขั้วเป็นไปได้แค่ไหน หางหนาและการเปลี่ยนสหสัมพันธ์ในวิกฤตทำให้เหตุการณ์ “8-sigma” เกิดบ่อยกว่าที่ Normal บอกมาก (§11.3) ใช้มัน จัดอันดับ scenario ไม่ใช่แปลงเป็นความน่าจะเป็น
10.6 Liquidity stress testing
- ด้านสินทรัพย์: จำนวนวันที่ใช้ขายแต่ละสถานะที่อัตราการมีส่วนร่วม (ปกติ 10–25% ของปริมาณซื้อขายเฉลี่ยต่อวัน) และต้นทุนที่เกิด พจน์ที่สองคือแบบจำลอง market impact แบบรากที่สองที่พบบ่อย ภายใต้ stress ให้ขยาย spread และลด ADV พร้อมกัน
- ด้านหนี้สิน: scenario การไถ่ถอนจากการไหลออกในอดีตที่แย่ที่สุด การกระจุกตัวของนักลงทุน (นักลงทุน 5 อันดับแรกไถ่ถอน) การไหลออกของกองทุนเพื่อนร่วมกลุ่มในวิกฤตอดีต บวก margin call ของอนุพันธ์และ repo ที่ต่ออายุไม่ได้
- Coverage ≥ 1 หมายถึงสินทรัพย์ที่ขายได้ภายใน ครอบคลุมการไถ่ถอนภายใต้ stress
- Vertical slicing เทียบ waterfall: ขายสินทรัพย์ที่มีสภาพคล่องที่สุดก่อน (waterfall) ถูกที่สุด แต่ทิ้งพอร์ตที่สภาพคล่องต่ำกว่าให้นักลงทุนที่เหลือ เป็นข้อได้เปรียบของผู้ที่ออกก่อนที่ชักนำให้ไถ่ถอนมากขึ้น การขายตามสัดส่วน (slicing) รักษาโปรไฟล์ไว้แต่ต้นทุนสูงกว่า รายงานทั้งสองแบบ
- เครื่องมือบริหารสภาพคล่อง (LMTs): gates, การแจ้งล่วงหน้าที่ยาวขึ้น, ค่าธรรมเนียมการไถ่ถอน, swing pricing, anti-dilution levies, การไถ่ถอนเป็นสินทรัพย์, การระงับ, side pockets Swing pricing และ anti-dilution levies ผลักต้นทุนการซื้อขายไปที่ผู้ไถ่ถอน และลดข้อได้เปรียบของผู้ที่ออกก่อนในเชิงโครงสร้าง
10.7 ข้อจำกัดของ stress testing
Stress test ไม่มีความน่าจะเป็นกำกับและ “พิสูจน์” ความปลอดภัยไม่ได้ scenario ออกแบบโดยมนุษย์และมักทดสอบเฉพาะความเสี่ยงที่คนคิดถึงอยู่แล้ว การ calibrate ความรุนแรงเป็นอัตวิสัย แนวปฏิบัติที่ดี: คลัง scenario ที่ผสมกรณีในอดีตและสมมุติ การท้าทายโดยอิสระเป็นระยะ reverse stress test เพื่อหาจุดบอด และ “use test” จริงที่ผลลัพธ์ขับเคลื่อนการตัดสินใจ ไม่ใช่แค่รายงาน