Eléments de correction du sujet d’examen de
Séries temporelles
Professeur Georges Bresson
M1 Ingénierie Economique et Statistique
M1 Monnaie-Finance-Banque
16 janvier 2013
Ces éléments de correction sont donnés à titre indicatif. Ils ne
préjugent pas de la correction exacte des copies.
1
Exercice 1
Soit le modèle AR(1)associé à la série Xt :
Xt =
(t 1)
Xt
où "t est un bruit blanc "t iid 0;
que Xt = "t = 0 pour t 2 ( 1; 0] :
1
+ "t , t = 1; :::; T
2
"
et
est une constante: On suppose
1.a) On peut écrire:
Xt
1
=
(t 2)
Xt
+ "t
2
1
d’où Xt =
(t 1)+(t 2)
Xt
2
(t 1)
+ "t +
"t
Par récurrence, on obient:
Xt
=
(t 1)+(t 2)+:::+(t
)
Xt
+ "t +
X1
"t
j=1
2
= 4
P
(t j)
j=1
!3
5 :Xt
+ "t +
X1
j=1
1
"t
j
2
4
j
2
4
j
P
j
P
(t i)
i=1
(t i)
i=1
!3
5
!3
5
1
En posant
= t, on peut écrire Xt comme un processus de moyenne
mobile sur "t :
!3
!3
2
2
j
t
P
P
t 1
(t j)
(t i)
X
5
5 :X0 + "t +
"t j 4 i=1
Xt = 4 j=1
= "t +
t 1
X
j=1
On peut donc écrire:
Xt
2
j
P
"t j 4
= "t
+
(t i)
i=1
t X1
j=1
!3
5
"t
2
j
P
4
j
j=1
(t
i)
i=1
!3
5
1.b) La moyenne du processus Xt est donc:
E [Xt ] =
= E ["t ] +
t
t 1
X
E ["t
j]
j=1
puisque E ["t j ] = 0, 8j. De même, E [Xt
du processus Xt est
= E (Xt
= E [Xt :Xt
2
j
P
4
(t i)
i=1
]=
!3
5=0
= 0. L’autocovariance
t
t) :
Xt
] ; 8
t
soit:
2
6
6
6
=E6
6
6
4
= E ["t "t
2
+E 4"t
"t +
"t
j
j=1
0
t
@" t
+
] + E 4"t
t 1
X
"t
j=1
j
P1
2
j
P
4
"t
2
4
j
t X1
j
"t
j
j=1
2
4
j
P
j
P
(t i)
i=1
(t i)
i=1
2
!3
5
(t i)
i=1
j=1
2
2
t 1
X
+E 4
"t
j=1
tP1
2
j
P
4
2
4
!3
(t
5
i=1
j
P
(t
i=1
55
j=1
"t
7
7
7
! 31 7
7
7
i)
5A 5
i)
! 33
t X1
3
j
2
4
! 33
55
j
P
(t
i=1
i)
! 33
55
Si
= 0; la variance est donnée par:
2
Xt
=
= E ["t "t ] +
2
2
t 1
X
"t j 4
+E 4
0
j
P
(t i)
i=1
j=1
41 +
2
"
=
Si
2
t 1
X
2
j
P
(t i)
i=1
j=1
!3
!3
5
t 1
X
"t
2
j
P
4
j
j=1
(t i)
i=1
! 33
55
5
= 1; l’autocovariance du 1er ordre est donnée par:
! 33
2
2
j
P
t 2
(t 1 i)
X
55
= E ["t "t 1 ] + E 4"t
"t 1 j 4 i=1
1
j=1
2
+E 4"t
1
t 1
X
4
j
j=1
2
t 1
X
+E 4
"t
j=1
1
"t
2
j
2
4
j
P
j
P
i=1
(t i)
i=1
i
h
= E "t 1 "t 1 (t 1)
2
2
j
P
t 1
(t
X
"t j 4 i=1
+E 4
i)
j=2
=
2
"
8
<
(t
:
(t i)
2
t 1
X
1)
+4
j
P
!3
5
"t
2
t 2
X
j=1
!
j=2
"t
j
P
4
1 j
j=1
(t i)
i=1
55
t 2
X
5
!3
! 33
i=1
2
j
P
4
1 j
(t 1 i)
i=1
j
P
t 2
X
(t 1 i)
(t 1 i)
i=1
j=1
L’autocovariance du 2ème ordre sera donc dé…nie par:
!
8
2
j
j
P
P
2
t 1
t 3
< P
(t i)
(t
X
X
(t i)
2
i=1
i=1
i=1
+4
2 = "
:
j=3
et donc l’autocovariance à l’ordre
8
2
t 1
< P (t i)
X
i=1
= 2"
+4
:
i=1
!
t ( +1)
X
j= +1
L’autocorrelation
j
P
j=1
du processus Xt est donc donnée par:
=
E (Xt
t) :
Xt
2
Xt
3
t
,
(t
i=1
0
=1
! 33
=
5
;
2 i)
sera donnée par:
(t i)
55
! 39
j=1
j
P
! 33
55
! 39
=
5
;
i)
! 39
=
5
;
P
2
(t i)
+4
i=1
j
P
tP1
i=1
j= +1
=
2
41 +
2
(t i)
2
tP1
!
j
P
(t i)
(t
i)
i=1
j=1
!3
i=1
j=1
j
P
t (P+1)
!3
5
, 8 6= 0
5
Exercice 2
Soit le processus ARCH(1) dé…ni par:
at
E
a2t
j
=
t :"t
2
t =
t 1
, "t N (0; 1) , t = 1; :::; T
2
0
0 + 1 at 1 , 0 > 0, 1
où t 1 est l’ensemble informationnel disponible à la date (t
total d’observations T est T = 1000.
1) et le nombre
2.a) Pour une distribution centrée, le coe¢cient de Kurtosis est dé…ni
comme le rapport du moment d’ordre 4 sur le carré du moment d’ordre 2.
Ce coe¢cient vaut 3 dans le cas d’une loi normale quelconque, cette valeur
servant de référence. Pour le processus ARCH, le coe¢cient de Kurtosis
s’écrit:
E a4t
Kurta =
2
fE [a2t ]g
En vertu de la loi des espérances itérées E [E [X j Y ]] = E [X], on peut
écrire:
Kurta
=
=
E a4t
fE [a2t ]g
E 4t
fE [
=
2
E E a4t j
t 1
2
E
=
4
t
2 ]g2
t
:E "4t
2
2 ]g2
t
fE [E [a2t j t 1 ]]g
fE [
: fE ["2t ]g
E "4t
E 4t
=
Kurt"
2
2
fE ["2t ]g
fE [ 2t ]g
=E
0
Or
2
t
E
+
2
1 at 1
=
0
+
1E
et la variance non conditionnelle de E a2t
1
E a2t
2
2
1 at 2 "t 1
1
2 2
t "t 1
= E
=
0
1
1
=E
2
0 "t 1
car E a2t
1
+
a2t
1
est donnée par:
= E a2t
=
0
2
donc
E
2
t
=
=
0
0
+
+
4
1E
1
a2t
1
0
1
=
1
0
1
1
+
1E
a2t
2
Posons: E "4t = E "4t
E a4t
1
=
4.
On peut écrire:
h
:E "4t = E
0+
4
t
= E
=
4
=
4
2
0
+2
2
0
a2t 1
0 1E
+2
2
2
1 at 1
2
1E
+
0
0 1
+
1
1
i
:
4
a4t 1
2
1E
a4t
1
or les moments non conditionnels sont identiques 8t :
E a4t = E a4t
1
d’où
E a4t
2
0
=
(1 +
1 ) (1
(1
4
t
! E
=
1)
2 : 4
4: 1)
2
0 (1 + 1 )
(1
2
4: 1)
1 ) (1
Le coe¢cient de Kurtosis du processus ARCH(1) s’écrit donc:
Kurta
=
=
E
fE [
(1
4
t
2 ]g2
t
2
0 (1+
1 )(1
Kurt"
1)
2
1
4:
)
Kurt"
2
0
1
et comme E
Kurta =
Si 0 <
2.b) Si
2
1
1
"4t
1
(1
=
4
1
= 3, il vient:
2
1
2
4: 1)
1
(1 3
Kurt" =
2
1
2)
1
Kurt" = 3
1
(1 3
2
1
2)
1
< 1=3, alors Kurta > Kurt" :
= 0:42, alors le coe¢cient de Kurtosis est égal à:
Kurta = 3
1
(1 3
2
1
2)
1
2
1
(0:42)
=3
1
2
= 5:2481
3 (0:42)
2.c) Sous l’hypothèse de normalité:
Ka
3
N
0;
24
T
On peut donc construire le test d’une distribution mésokurtique (ou test
d’aplatissement)
Kr 3
H0 : dist. mésokurtique (K = 3) K = p
24=T
5
N (0; 1)
il vient:
5:2481 3
= 14:511
K =p
24=1000
Cette valeur est très supérieure aux valeurs critiques de la loi normale
(quel que soit le seuil à 1%, 5% ou 10%). On rejette donc l’hypothèse
nulle. Le coe¢cient de Kurtosis est supérieur à 3 et la distribution est
leptokurtique.
3
Exercice 3
On considère la série des rendements mensuels rt de l’indice S&P 500 (en %)
sur la période Janvier 1926 - Décembre 2009. On constate sur la …gure 1 une
évolution stationnaire en moyenne avec des épisodes de ‡uctuations importantes
avant 1950 puis après le milieu des années 70. Ces épisodes de ‡uctuations
semblent caractériser des périodes de forte volatilité.
3.a) Le modèle estimé est un AR(1)-GARCH exponentiel EGARCH(1,1)
du type:
8
rt
=
N (0; 1)
<
0 + 1 rt 1 + at , at = t "t , "t
0 +g("t 1 )
2
log t
=
1
B
:
g ("t 1 ) =
1 "t 1 + 2 j"t 1 j
comme at = t "t , le modèle peut s’écrire:
(
rt
=
0 + 1 rt 1 + at , at =
log
2
t
=
log
2
t 1
+
0
+
1
t "t ,
at 1
t
1
"t
+
N (0; 1)
2
at
1
t
1
La méthode d’estimation utilisée est le pseudo-maximum de vraisemblance
(en appliquant l’algorithme de Marquardt) et en supposant la normalité
des perturbations "t : L’échantillon couvre 888 observations et l’algorithme
a convergé vers le maximum de vraisemblance au bout de 25 itérations. Le
rendement mensuel moyen (b
c) est évalué à 0:63%. Tous les coe¢cients de
la spéci…cation AR(1)-EGARCH(1,1) sont signi…cativement di¤érents de
zéro quel que soit le seuil sauf celui du rendement retardé (rt 1 ). L’indice
S&P 500 est donc un processus de marche au hasard avec dérive. b 0 (proxy
de la variance non conditionnelle) est estimée à 0:908 = exp ( 0:0959) : Le
coe¢cient de persistance de la volatilité b est très élevé (environ 97.6%).
Cependant, il n’y a pas de racine unitaire car son intervalle de con…ance à
95% de sécurité est: 0:9759 1:96 (0:00646) = [0:963 ; 0:988]. Le coe¢cient
b 2 = 0:2244 est associé à l’e¤et de l’amplitude d’un choc tandis que b 1 =
0:0385 est associé à l’e¤et d’un choc positif (ou négatif). Comme b 1
est négatif, un choc négatif augmente la volatilité relativement à un choc
positif. C’est l’e¤et de levier du 1er ordre.
6
3.b) La volatilité
à seuil. En e¤et,
2
t
2
t
=
log
2
t 1
+
0
+
=
log
2
t 1
+
0
+
log
peut être exprimée sous forme d’un modèle GARCH
1 "t 1
(
(
1
1
+
+
2
j"t
1j
2 ) "t 1
si
si
2 ) "t 1
"t
"t
1
1
0
<0
d’où
2
t
2
t
2
t 1
=
=
0:976
2
t 1
:e 0 :
:e
0:096
exp [(
exp [(
:
1
1
+
2 ) "t 1 ]
2 ) "t 1 ]
exp (0:1859"t 1 )
exp ( 0:2629"t 1 )
si
si
"t
"t
si
si
1
0
<0
"t
"t
1
1
1
0
<0
3.c) Pour un choc "standardisé" de magnitude 2 (i.e., 2 écarts-type), on
a:
2
t
2
t
( pour "t
( pour "t
1
1
exp ( 0:2629 ( 2))
exp (0:5259)
= 2)
=
=
= exp (0:1540) = 1:1665
= +2)
exp (0:1859:(2))
exp (0:3719)
L’impact d’un choc négatif est donc environ 16:65% plus important que
l’impact d’un choc positif de même amplitude.
4
Exercice 4
4.a) Tests de racine unitaire sur la série log _1y: On commence par le
test de la tendance dans le modèle général avec constante et trend (table
6). Le t-stat du trend (0:4288) est inférieur à la valeur critique à 5% lue
dans la table (2:78). On rejette donc la présence du trend. On passe au
modèle avec constante (table 7) et on teste la présence de la constante.
Le t-stat de la constante (2:7209) est supérieur à la valeur critique (à 5%
ou à 10%) lue dans la table (2:52 ou 2:16). On accepte la présence d’une
constante au risque de 5%. Toujours sur la table 7, on teste la présence
d’une racine unitaire à l’aide du t-stat de l’endogène retardée ( 2:6929).
Cette valeur est supérieure à la valeur critique (à 5%) lue dans la table
( 2:87). On accepte donc la présence d’une racine unitaire avec constante.
La série log _1y est I(1) avec constante. Si on souhaite "travailler" avec
une sécurité de 99%, on rejette la présence de la constante et on passe à
la table 8 pour tester la présence d’une racine unitaire sans constante. Le
t-stat de l’endogène retardée ( 0:3041) est supérieur à la valeur critique
(à 1%) lue dans la table ( 2:58). On accepte donc la présence d’une racine
unitaire sans constante. En résumé, avec un risque de 5%, le processus
est I(1) avec constante tandis, qu’avec un risque de 1%, le processus est
I(1) sans constante.
7
4.b) On suppose que la série log _3y est I(1) et on dé…nit les variables en
di¤érences premières: d log _1y et d log _3y: La table 9 décrit un ensemble
de tests de spéci…cation a…n de déterminer le nombre de retards optimal
pour un processus V AR(p) à deux variables (M = 2). Ce modèle s’écrit:
(B)Y t
Yt
= c + "t $ Y t = c +
= c+
p
X
Yt
1Y t 1
+ "t où "t
+
2Y t 2
N 0;
"
+ :::: +
pY t p
et Y t =
=1
+ "t
d log _1yt
d log _3yt
Le premier test est le test du rapport de vraisemblance (LR: likelihood
ratio test). On considère les hypotheses nulle et alternative suivantes:
H0
H1
:
:
p+1
p+1
= 0 ! processus V AR(p)
6= 0 ! processus V AR(p + 1)
La statistique de test du rapport de vraisemblance est donnée par:
0
1
b (C)
"
B
C
(N C)
b (C)
C
LR = T log B
log b "
@ (N C) A = T log "
b
"
qui, sous l’hypothèse nulle, suit un 2 à r degrés de liberté où r est le
nombre de contraintes (ici r = M 2 = 22 en comparant un V AR(p) et
(C)
(N C)
) désigne l’estimateur de la matrice
un V AR(p + 1)). b " (resp. b "
de variances-covariances des résidus du modèle contraint (resp. non contraint). Pour déterminer l’ordre optimal du processus V AR(p), on utilise
également des critères d’information tels que les critères AIC (Akaike information criterion), SC (Schwarz information criterion) ou HQ (HannanQuinn information criterion):
2 M 2p + M
= log b " +
T
2
M
p
+ M log T
SC = log b " +
T
2
2
M
p
+
M log (log T )
HQ = log b " +
T
AIC
Ces 3 critères ne donnant pas forcément le même ordre optimal, on applique le principe de parcimonie en choisissant celui qui donne le plus petit
ordre pour le V AR(p). Les astériques ( ) dans la table 9 nous indiquent
le nombre de retards choisi par les critères de sélection. Ainsi, pour LR,
SC et HQ, le nombre optimal de retards est 2. Par contre, pour AIC, le
nombre optimal de retards est 3. Si on applique le principe de parcimonie,
alors on proposera un processus V AR(2) pour ce système de 2 variables
d log _1y et d log _3y.
8
La table 10 nous fournit les résultats du test de causalité "à la Granger"
entre d log _1y et d log _3y pour un processus V AR(2): En …xant a priori
le nombre de retards p = 2 du processus V AR(p), on estime le modèle
bivarié suivant:
8
p(=2)
p(=2)
P
P
>
>
d log _1yt +
d log _3yt + "1;t
< d log _1yt =
0;1 +
>
>
: d log _3yt
=
0;2
+
=1
p(=2)
P
d log _3yt
+
=1
=1
p(=2)
P
d log _1yt
+ "2;t
=1
Ainsi, Eviews propose de tester les hypothèses nulles:
H0 :
H0 :
1
1
=
=
2
2
=0
=0
dans la 1ère équation
dans la 2ème équation
$ d log _3y "ne cause pas" d log _1y
$ d log _1y "ne cause pas" d log _3y
Les statistiques F des tests de Wald sont fournies par le logiciel. A la
lecture de la table 10, on constate que les valeurs du test F sont respectivement de 4:242 et 2:246 avec des niveaux marginaux de signi…cativité
(p-value) de 0:014 et de 0:106. Autrement dit, on a 1:4% de chances de se
tromper si on rejette l’hypothèse nulle: d log _3y "ne cause pas" d log _1y.
On peut donc conclure que d log _3y "cause au sens de Granger" d log _1y
au risque de 5%. Par contre, on a 10:6% de chances de se tromper si on
rejette l’hypothèse nulle: d log _1y "ne cause pas" d log _3y. On peut
donc conclure que d log _1y "ne cause pas au sens de Granger" d log _1y
au risque de 5%. A priori, le modèle des taux de croissance des taux
d’intérêt est un modèle récursif:
8
p(=2)
p(=2)
P
P
>
>
d log _3yt + "1;t
d log _1yt +
< d log _1yt =
0;1 +
=1
=1
>
>
: d log _3yt
=
0;2
+
p(=2)
P
d log _3ytt
+ "2;t
=1
4.c) On souhaite estimer une relation de long terme entre les logarithmes
des taux d’intérêt:
log _1yt =
0
+
1
log _3yt +
2 dummyt
+ "t
où dummyt est une variable indicatrice valant 1 pour la période 1980.1
- 1985.12 et 0 sinon. Comme les deux variables sont I(1), cette relation pourra être assimilée à une relation d’équilibre de long terme si elle
est cointégrée, c.a.d si les résidus estimés sont stationnaires (b
"t
I(0)).
L’estimation par les MCO (table 11) montre que tous les coe¢cients sont
signi…cativement di¤érents de zéro. Mais avant de pouvoir les interpréter,
il faut véri…er si la relation est cointégrée. Le R2 très élevé (0:972) et la
statistique DW de Durbin-Watson très faible (0:109) nous faire craindre
une régression fallacieuse ou une relation non cointégrée. Sous l’hypothèse
nulle de la présence d’une racine unitaire sur les résidus, un premier test
9
consiste à savoir si DW = 0. Ce test est appelé CRDW (Cointegrating Regression Durbin-Watson test). Si le DW calculé est inférieur à
la valeur critique, on accepte l’hypothèse nulle de non cointégration. A
l’inverse, si le DW calculé est supérieur à la valeur critique, on rejette
l’hypothèse nulle de non cointégration et les variables sont alors cointégrées. La valeur critique lue dans la table 4 (0:30) est supérieure à la
valeur calculée (0:109). On ne peut pas rejeter l’hypothèse nulle de non
cointégration. Un autre test est le test DF. Sous l’hypothèse nulle de non
cointégration (i.e., présence d’une racine unitaire), on teste:
H0 :
1
=0 $
b
"t =
0
+
"t 1
1b
+ ut
Si le t-stat calculé de 1 est supérieur à la valeur critique, on accepte
H0 . Dans ce cas, les variables sont non cointégrées puisque b
"t
I(1).
A l’inverse, si le t-stat calculé de 1 est inférieur à la valeur critique, on
rejette H0 . Dans ce cas, les variables sont cointégrées puisque b
"t I(0):
La lecture de la table 12 nous donne un t-stat de 1 égal à 4:092. Or la
valeur critique lue dans la table 3 est 4:64 à 1%; 4:10 à 5% et 3:81 à
10%: Les variables de taux d’intérêt sont non cointégrées avec une sécurité
de 95% ou de 99% mais peuvent être considérées comme cointégrées avec
une sécurité de 90%. En général, en économie, on "travaille" au risque
de 5% et nous sommes donc enclins à rejeter l’hypothèse de cointégration,
donc l’hypothèse d’une relation de long terme stationnaire.
4.d) On estime un processus VAR(2) non cointégré pour les deux séries de
taux d’intérêt. La table 13 montre que les coe¢cients sont tous signi…cativement di¤érents de zéro à l’exception des constantes et du coe¢cient de
d log _1yt 2 . On a bien une relation croissante entre les taux de croissance
des taux d’intérêt. Mais l’impact du taux de croissance du taux d’intérêt
à 3 ans sur le taux de croissance du taux d’intérêt à 1 an (0:3314) est plus
important que l’impact du taux de croissance du taux d’intérêt à 1 an sur
le taux de croissance du taux d’intérêt à 3 ans (0:1401).
d log _1yt
d log _3yt
=
0:2513d log _1yt 1 + 0:3314d log _3yt 1
0:1401d log _1yt 1 + 0:3033d log _3yt 1 0:2313d log _3yt
Comme on peut le constater sur la …gure 3, le système est stable puisque les
racines de l’équation caractéristique det I2 z 2
1z
2 = 0 se situent
à l’intérieur du disque unité du plan complexe. Par ailleurs, les autocorrelations et les corrélations croisées des résidus (…gure 4) semblent nulles
jusqu’au retard 11 à l’exception de la corrélation [d log _1yt ; d log _3yt 7 ] :
Cette absence de corrélation résiduelle est con…rmée par le test du multiplicateur de Lagrange sur les résidus (table 14). La …gure 5 représente
les fonctions de réponses impulsionnelles généralisées de Pesaran et Shin.
Ces fonctions de réponses sont issues d’un ensemble d’innovations orthogonales qui ne dépendent pas de la position des di¤érentes variables dans
le processus V AR. La réponse impulsionnelle issue d’une innovation de la
10
2
variable d log _1y est obtenue en appliquant à la variable d log _3y une factorisation de Cholesky calculée avec l’innovation de la variable d log _1y
placée tout en haut de la structure V AR et vice versa. La réponse de
(d log _1y) à un choc sur ses innovations est relativement faible, même
instantanément (+6:0%) et s’atténue très rapidement au bout de 3 mois.
La réponse du taux de croissance du taux d’intérêt à 1 an à des chocs sur
le taux de croissance du taux d’intérêt à 3 ans est légèrement plus faible
(5:5% en instantané). On obtient le même type de pro…l dynamique pour
le taux de croissance du taux d’intérêt à 3 ans. Les e¤ets sur les taux
de croissance des taux d’intérêt sont donc temporaires et s’estompent très
rapidement au bout d’un trimestre.
4.e) On estime un modèle VAR cointégré. Rappelons que l’on peut réécrire ce VAR sous la forme:
Y t = c + A1 Y t
où
B=
p
Y
1
+ :::: + Ap
i
1
Yt
p+1
+ BY t
p
X
IM et Ai =
1
+ "t
i
j=i+1
i=1
Le théorème de représentation de Granger stipule que la matrice de coef…cients B n’est pas de plein rang mais de rang inférieur r < M (= 2) et
qu’il existe des matrices et de taille (M r) et de plein rang r telles
0
et 0 Y t I(0): r est le nombre de relations de cointégration
que B =
(i.e., le rang de cointégration) et chaque colonne de est le vecteur de
cointégration. Les éléments de sont appelés paramètres d’ajustement
du VECM. Autrement dit, il y aura r relations de cointégration si
0
H0 (r) : B =
Le rapport de vraisemblance permet de dé…nir 2 tests, le test de la trace et
le test de la valeur propre maximale, qui précisent le nombre de vecteurs
cointégrants. L’hypothèse nulle est:
H0 :
r+1
=
r+2
= ::: =
p
=0
le système a donc (p r) racines unitaires ou r vecteurs cointégrants. Le
test de la trace, sous l’hypothèse nulle de r relations de cointégration, est
donné par:
2 (LM V (r)
LM V (p)) =
T
T
X
i=r+1
log 1
bi
où bi est la plus grande valeur propre de B et où r = 0; 1; :::; p 1: Le
test de la valeur propre maximale, sous l’hypothèse nulle de r relations de
11
cointégration, est donné par:
2 (LM V (r)
LM V (r + 1)) =
T log 1
br+1
Dans certains cas, les 2 tests peuvent fournir des résultats contradictoires.
Il convient alors d’examiner le vecteur de cointégration et de déterminer
son choix selon l’interprétation des relations de cointégration. On considère donc l’hypothèse H0 : r
1. Le test de la trace (table 15) donne
4:2863 et le percentile 95 est 9:164. On ne peut pas rejeter l’hypothèse
nulle. Par contre, on peut rejeter l’hypothèse nulle H0 : r = 0 puisque
le test de la trace donne 23:957 et le percentile 95 est 20:261. De même,
le test de la valeur propre maximale rejette l’hypothèse nulle H0 : r = 0
puisque le test donne 19:6706 et le percentile 95 est 15:892: Ce même test
permet d’accepter l’hypothèse nulle H0 : r 1 puisque la table 15 donne
également 4:2863 et le percentile 95 est 9:164. On conclut qu’il y a donc
une relation de cointégration (r = 1) pour le lien entre les taux d’intérêt
à 1 an et à 3 ans.
0
nous donne le vecteur
L’estimation de la matrice de coe¢cients B =
de cointégration ainsi que le vecteur des paramètres d’ajustement du
VECM (voir table 16):
0
0
= (1:000; 1:0869; 0:2407)
=
( 0:0827; 0:024)
La relation d’équilibre est donnée par:
log _1yt = 1:0869 log _3yt
0:2407
et le vecteur de cointégation peut s’interpréter comme un mécanisme à
correction d’erreur mesurant l’écart de taux:
Ecart = log _1yt
(1:0869 log _3yt
0:2407)
Les paramètres d’ajustement peuvent s’interpréter comme les poids de
l’écart des taux d’intérêt (Ecart) associés aux 2 équations du VECM et
peuvent naturellement s’interpréter comme des vitesses de convergence
moyennes vers l’équilibre de long terme estimé. Seul un paramètre est
signi…cativement di¤érent de 0. Il s’agit du paramètre associé à l’ECM du
taux à 1 an ( 0:0827). Le paramètre d’ajustement ( 0:024) associé au
taux d’intérêt à 3 ans est non signi…cativement di¤érent de zéro au risque
de 5%. Ainsi, après un choc sur le taux à 3 ans, 8:27% de l’ajustement
du taux à 1 an est realisé au bout d’un mois, donc 49:6% (resp. 91%) de
l’ajustement est realisé au bout de 6 mois (resp. de 11 mois).
L’ECM associé au taux à 1 an est donc dé…ni et estimé par:
log _1yt
=
0:0827 [log _1yt (1:0869 log _3yt 0:2407)]
+0:2851 log _1yt 1 + 0:2886 log _3yt 1
12
Tandis que l’ECM associé au taux à 3 ans est estimé par
log _3yt = 0:1501
log _1yt
1 +0:2909
log _3yt
1
0:2434
log _3yt
La trajectoire du taux de croissance du taux d’intérêt à 3 ans semble donc
autonome et ne pas être contrainte par un retour vers l’équilibre de long
terme au contraire de la trajectoire du taux de croissance du taux d’intérêt
à 1 an.
Les statistiques du test portmanteau (table 17) ainsi que les graphiques
des corrélations des résidus (…gure 6) con…rment l’absence de corrélation
sérielle du modèle et la relation de cointégration (l’écart de taux) semble bien stationnaire. Cette relation de cointégration, représentée à la
…gure 7, montre cependant des épisodes d’écarts de taux relativement importants (1953-1959, 1974 et 1992-1993). Cette relation de long terme
semble pouvoir être améliorée en introduisant des variables indicatrices
pour ces périodes particulières, ce qui permettrait peut-être d’obtenir une
vitesse de convergence non nulle pour l’ECM du taux à 3 ans. Mais ce
n’est qu’une conjecture... En conclusion, il semble que l’estimation du
VAR cointégré soit préférable à l’estimation de la relation de long terme
à la Granger-Engle (question 4.c) ou à l’estimation du VAR non cointégré
(question 4.d). L’estimation du VECM con…rme l’existence d’une relation
d’équilibre de long terme entre les deux taux d’intérêt et fournit des trajectoires de croissance des taux compatibles avec cette relation d’équilibre
sur la période avril 1953 - janvier 2001.
13
2