Modelos para Risco
      de Crédito 1
           Análise de Risco (9)
                     R.Vicente




                                  1
Resumo

 Principais Modelos
 CreditMetrics
 KMV
 CreditRisk+
 Credit Portfolio View
 Bibliografia



                         2
Modelos Principais
 Sponsor     Modelo             Base teórica

 JP Morgan   CreditMetrics      Probabilidade de
                                migração do rating
 KMV         Merton asset       Default depende da
                                estrutura de capital da
             value              empresa
 Credit      CreditRisk+        Modelo para as
                                probabilidades de default
 Suisse
 McKinsey    Credit Portfolio   Modelo para
                                probabilidades de default
             View
                                condicionadas a
                                variáveis
                                macroeconômicas
                                                            3
CreditMetrics: Esquema Geral




                               4
CreditMetrics: Bloco 1–VaR devido a Crédito


  PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS


  a. Janela de tempo pré-definida (em geral 1 ano);
  b. Curvas de yield fixas para cada classificação de crédito;
  c. Apenas a classificação de crédito e as taxas de recuperação são
     variáveis aleatórias;
  d. Avaliação via simulação: As distribuições de retornos devido a
     variações na qualidade da contraparte não são normais nem
     simétricas, tem upside limitado e downside substancial.




                                                                       5
CreditMetrics e VaR devido a Crédito: Curvas de Yield
Fixas para cada categoria
    Curvas de yield fixas para cada classificação de crédito;




                   6        6            6           106
    VBBB   =6+        +         2
                                  +          3
                                               +          4
                                                            = 107, 55
               1, 0410 (1, 0467)    (1, 0525)    (1, 0563)              6
CreditMetrics e VaR devido a Crédito: Estrutura
Empirica das Curvas de Yield
   Formas empíricas das curvas de spread. O rating mais baixo
   apresenta inversão de concavidade.




                                                                7
CreditMetrics e VaR devido a Crédito: Curvas de Yield
Fixas para cada categoria




       A suposição de curvas de yield fixas e a primeira
       limitação séria do modelo CreditMetrics. Os
       modelos de próxima geração devem ser capazes
       de considerar correlações entre o risco de mercado
       e o risco de crédito e são basicamente as curvas
       de yield que estabelecem esta conexão.




                                                            8
CreditMetrics e VaR devido a Crédito:
Variável Aleatória 1 - Matriz de Transição de Rating




                                                       9
CreditMetrics e VaR devido a Crédito:
Variável Aleatória 1 - Taxa de Default pó n anos




   Considerando um processo Markoviano, a matriz de transição para n
   anos é simplesmente o produto de n matrizes para um ano:
                        (n )
                    M          = MM          M
                                       n×
   A tabela acima seria gerada pela última coluna do produto.
                                                                       10
CreditMetrics e VaR devido a Crédito:
Variável Aleatória 2 - Taxa de recuperação
Nmodelo CreditMetrics as taxas de recuperação em caso de default são
estocásticas e dependem da senioridade do papel. A distribuição normalmente
utilizada é a Beta com média e desvio padrão avaliados empiricamente.




                                                                       11
CreditMetrics e VaR devido a Crédito:
Variável Aleatória 2 - Taxa de recuperação
A distribuição normalmente utilizada é a Beta com média e desvio padrão
avaliados empiricamente.




                                1
             f (x a, b ) =
                                                     b −1
                                      x a −1 (1 − x ) I(0,1)(x )
                              B(a, b)
                         1
                                                        Γ(a )Γ(b)
                         ∫t
                              a −1          b −1
             B(a, b) =               (1 − t )      dt =
                         0
                                                        Γ(a + b)          12
CreditMetrics e VaR devido a Crédito:
Não-normalidade da distribuição de retornos
  Avaliação via simulação: As distribuições de retornos devido a
  variações na qualidade da contraparte não são normais nem
  simétricas, tem upside limitado e downside substancial.




                                                                   13
CreditMetrics e VaR devido a Crédito:
Exemplo de Simulação
  Papel BBB senior unsecured com cupons anuais de 6% e
  vencimento em 5 anos.




                    6        6            6           106
   VBBB = 6 +          +         2
                                   +          3
                                                +          4
                                                             = 107, 55
                1, 0410 (1, 0467)    (1, 0525)    (1, 0563)




                                                                         14
CreditMetrics e VaR devido a Crédito:
Exemplo de Simulação
  Papel BBB senior unsecured com cupons anuais de 6% e
  vencimento em 5 anos.




                           VaR a 99%




                                                         15
CreditMetrics: Bloco 2–VaR devido a Crédito
de uma Carteira de Papéis



  PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS


  a. Suposíção de que o rating depende da estrutura de capital da
     empresa;
  b. Suposição de que a estrutura de capital está totalmente quantificada
     no valor das ações da empresa no mercado;
  c. Utilização do modelo de Merton para transições de classificação de
     crédito.




                                                                            16
CreditMetrics: Bloco 2–Carteira de Papéis
Independentes
 Empresa E1 tem classificação BB.
  Empresa E2 tem classificação A.


  A probabilidade da E1 continuar BB e, simultaneamente,
  E2 sofrer um downgrade para BB é segundo a matriz de
 transição:


      85,3% * 0,74% = 0,6 %


 Repetindo o cálculo acima para cada transição possível pode-
 se construir uma nova matriz de transição para duas
 contrapartes.
                                                                17
CreditMetrics: Bloco 2–Carteira de Papéis
Independentes




                                            18
CreditMetrics: Bloco 2– Introduzindo
Correlações através do modelo de Merton




                                          19
CreditMetrics: Bloco 2– Introduzindo
Correlações através do modelo de Merton

                             AAA
                               AA
                               A

                               BBB


                           Continua BB

                                 B
                               CCC




                                          20
CreditMetrics: Bloco 2– Introduzindo
Correlações através do modelo de Merton

  Para padronizar os limiares é interessante normalizar os retornos
  das ações da empresa:




             ln (Vt /V0 ) − ⎡⎢⎣ μ − (σ 2 / 2)⎤⎥⎦ t
       r=                                            ∼ N (0,1)
                            σ t

  Para cada rating inicial na data 0 temos um vetor de probabilidades de
  transição para cada uma das outras classes. Com retornos normalizados,
  as classes podem ser identificadas por limiares em uma distribuição normal
  N(0,1) segundo sua probabilidade de ocorrência.



                                                                               21
CreditMetrics: Bloco 2– Introduzindo
Correlações através do modelo de Merton
Para cada rating inicial na data 0 temos um vetor de probabilidades de
transição para cada uma das outras classes. Com retornos normalizados,
as classes podem ser identificadas por limiares em uma distribuição normal
N(0,1) segundo sua probabilidade de ocorrência.




                                                                             22
CreditMetrics: Bloco 2– Introduzindo
Correlações através do modelo de Merton
Para cada rating inicial na data 0 temos um vetor de probabilidades de
transição para cada uma das outras classes. Com retornos normalizados,
as classes podem ser identificadas por limiares em uma distribuição normal
N(0,1) segundo sua probabilidade de ocorrência.




                                                                             23
CreditMetrics: Bloco 2– Introduzindo
Correlações através do modelo de Merton

Conhecidas as correlações entre ações e assumindo distribuição normal
para os retornos normalizados temos a seguinte probabilidade conjunta:

                                       1            ⎡ 1 T −1 ⎤
         f (r; Σ) =                            exp ⎢− r Σ r⎥
                                                   ⎣⎢ 2      ⎥⎦
                                     d /2
                              (2π )          Σ
 A probabilidade de, por exemplo, E1 continuar BB e E2 sofrer um
 downgrade de A para BB seria:


       P {(−1,23 < r1 < 1, 37) ∧ (−2, 72 < r2 < −2, 30)} =
        1,37         −2,30

        ∫      dr1    ∫      dr2 f (r1, r2 ; Σ)
       −1,23         −2,72
                                                                         24
CreditMetrics: Bloco 2– Introduzindo
Correlações através do modelo de Merton




                                          25
CreditMetrics: Bloco 2– Impacto da correlação
sobre a taxa de default




                                                26
Bibliografia



• Crouhy M. Galai D. e Mark R., A comparative analysis of current credit risk
models, Journal of Banking and Finance 24 (2000) 59-117.
• Merton R. On Pricing of corporate debt: The risk structure of interest rates,
Journal of Finance 28 (1974) 449-470




                                                                                  27

Risco de Crédito 1

  • 1.
    Modelos para Risco de Crédito 1 Análise de Risco (9) R.Vicente 1
  • 2.
    Resumo Principais Modelos CreditMetrics KMV CreditRisk+ Credit Portfolio View Bibliografia 2
  • 3.
    Modelos Principais Sponsor Modelo Base teórica JP Morgan CreditMetrics Probabilidade de migração do rating KMV Merton asset Default depende da estrutura de capital da value empresa Credit CreditRisk+ Modelo para as probabilidades de default Suisse McKinsey Credit Portfolio Modelo para probabilidades de default View condicionadas a variáveis macroeconômicas 3
  • 4.
  • 5.
    CreditMetrics: Bloco 1–VaRdevido a Crédito PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS a. Janela de tempo pré-definida (em geral 1 ano); b. Curvas de yield fixas para cada classificação de crédito; c. Apenas a classificação de crédito e as taxas de recuperação são variáveis aleatórias; d. Avaliação via simulação: As distribuições de retornos devido a variações na qualidade da contraparte não são normais nem simétricas, tem upside limitado e downside substancial. 5
  • 6.
    CreditMetrics e VaRdevido a Crédito: Curvas de Yield Fixas para cada categoria Curvas de yield fixas para cada classificação de crédito; 6 6 6 106 VBBB =6+ + 2 + 3 + 4 = 107, 55 1, 0410 (1, 0467) (1, 0525) (1, 0563) 6
  • 7.
    CreditMetrics e VaRdevido a Crédito: Estrutura Empirica das Curvas de Yield Formas empíricas das curvas de spread. O rating mais baixo apresenta inversão de concavidade. 7
  • 8.
    CreditMetrics e VaRdevido a Crédito: Curvas de Yield Fixas para cada categoria A suposição de curvas de yield fixas e a primeira limitação séria do modelo CreditMetrics. Os modelos de próxima geração devem ser capazes de considerar correlações entre o risco de mercado e o risco de crédito e são basicamente as curvas de yield que estabelecem esta conexão. 8
  • 9.
    CreditMetrics e VaRdevido a Crédito: Variável Aleatória 1 - Matriz de Transição de Rating 9
  • 10.
    CreditMetrics e VaRdevido a Crédito: Variável Aleatória 1 - Taxa de Default pó n anos Considerando um processo Markoviano, a matriz de transição para n anos é simplesmente o produto de n matrizes para um ano: (n ) M = MM M n× A tabela acima seria gerada pela última coluna do produto. 10
  • 11.
    CreditMetrics e VaRdevido a Crédito: Variável Aleatória 2 - Taxa de recuperação Nmodelo CreditMetrics as taxas de recuperação em caso de default são estocásticas e dependem da senioridade do papel. A distribuição normalmente utilizada é a Beta com média e desvio padrão avaliados empiricamente. 11
  • 12.
    CreditMetrics e VaRdevido a Crédito: Variável Aleatória 2 - Taxa de recuperação A distribuição normalmente utilizada é a Beta com média e desvio padrão avaliados empiricamente. 1 f (x a, b ) = b −1 x a −1 (1 − x ) I(0,1)(x ) B(a, b) 1 Γ(a )Γ(b) ∫t a −1 b −1 B(a, b) = (1 − t ) dt = 0 Γ(a + b) 12
  • 13.
    CreditMetrics e VaRdevido a Crédito: Não-normalidade da distribuição de retornos Avaliação via simulação: As distribuições de retornos devido a variações na qualidade da contraparte não são normais nem simétricas, tem upside limitado e downside substancial. 13
  • 14.
    CreditMetrics e VaRdevido a Crédito: Exemplo de Simulação Papel BBB senior unsecured com cupons anuais de 6% e vencimento em 5 anos. 6 6 6 106 VBBB = 6 + + 2 + 3 + 4 = 107, 55 1, 0410 (1, 0467) (1, 0525) (1, 0563) 14
  • 15.
    CreditMetrics e VaRdevido a Crédito: Exemplo de Simulação Papel BBB senior unsecured com cupons anuais de 6% e vencimento em 5 anos. VaR a 99% 15
  • 16.
    CreditMetrics: Bloco 2–VaRdevido a Crédito de uma Carteira de Papéis PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS a. Suposíção de que o rating depende da estrutura de capital da empresa; b. Suposição de que a estrutura de capital está totalmente quantificada no valor das ações da empresa no mercado; c. Utilização do modelo de Merton para transições de classificação de crédito. 16
  • 17.
    CreditMetrics: Bloco 2–Carteirade Papéis Independentes Empresa E1 tem classificação BB. Empresa E2 tem classificação A. A probabilidade da E1 continuar BB e, simultaneamente, E2 sofrer um downgrade para BB é segundo a matriz de transição: 85,3% * 0,74% = 0,6 % Repetindo o cálculo acima para cada transição possível pode- se construir uma nova matriz de transição para duas contrapartes. 17
  • 18.
    CreditMetrics: Bloco 2–Carteirade Papéis Independentes 18
  • 19.
    CreditMetrics: Bloco 2–Introduzindo Correlações através do modelo de Merton 19
  • 20.
    CreditMetrics: Bloco 2–Introduzindo Correlações através do modelo de Merton AAA AA A BBB Continua BB B CCC 20
  • 21.
    CreditMetrics: Bloco 2–Introduzindo Correlações através do modelo de Merton Para padronizar os limiares é interessante normalizar os retornos das ações da empresa: ln (Vt /V0 ) − ⎡⎢⎣ μ − (σ 2 / 2)⎤⎥⎦ t r= ∼ N (0,1) σ t Para cada rating inicial na data 0 temos um vetor de probabilidades de transição para cada uma das outras classes. Com retornos normalizados, as classes podem ser identificadas por limiares em uma distribuição normal N(0,1) segundo sua probabilidade de ocorrência. 21
  • 22.
    CreditMetrics: Bloco 2–Introduzindo Correlações através do modelo de Merton Para cada rating inicial na data 0 temos um vetor de probabilidades de transição para cada uma das outras classes. Com retornos normalizados, as classes podem ser identificadas por limiares em uma distribuição normal N(0,1) segundo sua probabilidade de ocorrência. 22
  • 23.
    CreditMetrics: Bloco 2–Introduzindo Correlações através do modelo de Merton Para cada rating inicial na data 0 temos um vetor de probabilidades de transição para cada uma das outras classes. Com retornos normalizados, as classes podem ser identificadas por limiares em uma distribuição normal N(0,1) segundo sua probabilidade de ocorrência. 23
  • 24.
    CreditMetrics: Bloco 2–Introduzindo Correlações através do modelo de Merton Conhecidas as correlações entre ações e assumindo distribuição normal para os retornos normalizados temos a seguinte probabilidade conjunta: 1 ⎡ 1 T −1 ⎤ f (r; Σ) = exp ⎢− r Σ r⎥ ⎣⎢ 2 ⎥⎦ d /2 (2π ) Σ A probabilidade de, por exemplo, E1 continuar BB e E2 sofrer um downgrade de A para BB seria: P {(−1,23 < r1 < 1, 37) ∧ (−2, 72 < r2 < −2, 30)} = 1,37 −2,30 ∫ dr1 ∫ dr2 f (r1, r2 ; Σ) −1,23 −2,72 24
  • 25.
    CreditMetrics: Bloco 2–Introduzindo Correlações através do modelo de Merton 25
  • 26.
    CreditMetrics: Bloco 2–Impacto da correlação sobre a taxa de default 26
  • 27.
    Bibliografia • Crouhy M.Galai D. e Mark R., A comparative analysis of current credit risk models, Journal of Banking and Finance 24 (2000) 59-117. • Merton R. On Pricing of corporate debt: The risk structure of interest rates, Journal of Finance 28 (1974) 449-470 27