This thesis consists of three essays. The first essay studies that a fear of model misspecification with regard to an external habit persistence model brings about a endogenous time-varying uncertainty aversion. A robust agent more decreases stock investment as the volatility of consumption surplus increases than an agent without model uncertainty. Within the framework of endogenous time-varying uncertainty aversion, countercyclical model uncertainty premium and procyclical P/D ratio are produced. With the optimal portfolio strategy, both the Lucas style equilibrium asset price and the risk-free rate are derived. This model provides more plausible parameter choices to explain both the equity premium puzzle and the low risk-free rate puzzle.
The second essay constructs an equilibrium model of option-implied preferences with model uncertainty. The theoretical model shows that an investor with model uncertainty has a higher level of risk aversion than an investor without model uncertainty. The detectionerror probability gives a way to estimate the option-implied uncertainty aversion. Empirical findings show that the estimated option-implied risk aversion with model uncertainty is larger than that without model uncertainty. With the higher level of uncertainty aversion, the empirical uncertainty premium shows a steeper smirk pattern across wealth, which looks very similar to the smirk pattern of implied volatility of S&P 500 index options.
The third essay develops a theoretical model to examine the optimal investments in R&D. The optimal level of investment in R&D is determined by three factors: (i) the expected increase in profitability, (ii) the critical level of accumulated knowledge, and (iii) the firms’s risk tolerance. An expected increase in profitability has a positive effect on investment in R&D, and firms’s risk tolerance for the future cash-flow volatility induces to increase the R&D investment. The critical level of accumulated R&D knowledge is positively related with the investment in R&D. The empirical analysis supports our theoretical findings. Using the $It\{Compustat}$ database, it is found that in the high-tech sector, next period’s profitability increase is positively correlated with R&D intensity, and the cash holdings is also positively correlated with R&D intensity. Firm size negatively conditions these relationships.
본 학위 논문은 금융시장의 불확실성 프리미엄에 관한 세가지 소주제로 구성되어 있다. 불확실성 회피 성향은 알려지지 않은 분포에 대한 극단치 사건 발행 위험과 관련된 것으로 알려진 분포에 있어서의 위험회피 성향과 구분되어 정의할 수 있다. 첫 번째 연구는 모델 불확실성을 가진 투자자들의 위험자산 및 무위험 자산의 최적 분배에 관한 의사결정 및 일반균형 상태에서의 자산가격 결정원리에 관한 것이다. Campbell과 Cochrane(1999)의 습관지속적 모형(Habit Persistence Model)하에서 모델 불확실성을 가진 투자자들이 주식과 채권에 투자하는 포트폴리오를 어떻게 결정하는지를 연구하였다. 내재적으로 가변적인 모델 불확실성 프리미엄을 산출할 수 있으며, 투자자의 모델 불확실성 회피성향이 클수록 주식에 투자하는 비중을 줄이고 채권에 투자하는 비중을 늘리는 것이 최적임을 보였다. 일반 균형상태에서 위험자산의 가격과 무위험 이자율을 도출한 결과, 기존 연구에 비하여 높은 주식프리미엄과 상대적으로 낮은 이자율이 도출되었다. 본 연구는 주식 프리미엄이 이론보다 큰 현상(Equity Premium Puzzle), 무위험 이자율이 이론보다 낮은 현상(Low Risk-free Rate Puzzle), 그리고 주식투자비중이 이론보다 낮은 현상(Underinvestment Puzzle) 등의 금융퍼즐 현상을 설명하는데 유용하다.
두 번째 연구는 옵션에 내재되어 있는 위험 회피 성향 및 불확실성 회피 성향에 관한 것이다. 일반 균형상태에서 모델 불확실성을 가진 투자자가 최종 부를 극대화하는 의사결정 문제를 제시하였다. 본 모형에서 도출된 투자자의 한계효용은 추계적 할인계수(Stochastic Discount Factor)의 일차함수 및 이차함수의 선형결합 형태로 표현이 된다. 이러한 관계로부터 옵션에 내재된 위험회피 성향 및 불확실성 회피 성향을 산출하였다. 모형의 최적해를 기반으로 실증분석을 수행한 결과, 불확실성 회피 성향이 클수록 옵션에 내재된 위험회피 성향은 큰 값을 가지며, 부의 함수로 표현된 위험회피 성향은 음의 부의 영역에서 가파르게 하락하는 형태를 가짐을 보였다. 또한 모델판단 오차확률(Detection-error Probability) 개념을 이용하여 옵션에 내재된 불확실성 회피 성향을 계산한 결과, 옵션에 내재된 불확실성 프리미엄은 부의 영역에 따라 Skew함수를 가짐을 보였다. 본 연구는 기존의 옵션내재위험회피 성향이 U자 형태를 가지는 이유에 대한 해답을 제시하는데 도움이 되며, 옵션의 내재변동성이 Skew모형을 가지는 것을 설명하는데 도움이 된다.
세 번째 연구에서는 최근 기업들이 현금흐름의 불확실성 증가 등의 이유로 R&D 투자 비중을 늘리는 현상을 이론과 실증분석을 통해 살펴보았다. 기업의 기술혁신이 R&D 누적 투자 정도에 따라 점프할 수 있음을 가정하여, 기업을 운용하는 경제주체가 R&D 투자에 얼마나 하는 것이 최적인지를 제시하였다. 최적 R&D 투자비중은 미래에 예상되는 기대수익 증가 정도와 비례하며, 위험자산의 회피정도에 비례하며, 기술혁신을 가져오는 R&D임계수준과 비례함을 제시하였다. 이는 R&D 등의 무형자산에 투자하는 것이 위험프로젝트가 가져올 현금흐름의 불확실성을 회피하는 수단이 되며 경제자본(Economic Capital)을 증가시키는 것과 관련 지을 수 있기 때문이다. 실증분석 결과 미국 기업들은 첨단 산업에 속한 기업일수록 기대수익증가에 따른 R&D 투자비중을 늘리며, 현금 비중이 높은 기업일수록 그리고 규모가 작은 기업일수록 R&D 투자비중을 늘리는 것을 알 수 있었다. 실증분석의 결과는 이론 모형의 설명과 부합하였다.
