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자본자산 가격결정 모형

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1. 개요

자본자산 가격결정 모형(CAPM)은 자산의 기대수익률을 체계적 위험, 즉 베타와 무위험 이자율, 시장 위험 프리미엄을 통해 결정하는 모형이다. 1960년대 초 잭 L. 트레이너, 윌리엄 F. 샤프, 존 린트너, 얀 모신 등에 의해 개발되었으며, 해리 마코위츠의 현대 포트폴리오 이론을 기반으로 한다. CAPM은 자산 가격 결정, 포트폴리오 구성, 성과 평가 등에 활용되지만, 현실적인 가정의 부족, 실증 분석의 어려움, 시장 이상 현상 설명의 한계 등의 비판을 받는다. 이러한 한계를 극복하기 위해 차익거래 가격결정 모형(APT), 파마-프렌치 3요인 모형, 소비 CAPM(CCAPM) 등 다양한 대안 모델이 제시되었다.

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자본자산 가격결정 모형
기본 정보
명칭자본자산 가격결정 모형
로마자 표기jabonjasan gagyeokgyeoljeong mohyeong
영어 명칭Capital Asset Pricing Model (CAPM)
역사
개발자윌리엄 샤프
존 린트너
얀 모신
잭 트레이너
발표 연도1960년대 초
개요
목적자본자산의 기대수익률과 위험 간의 관계를 설명
핵심 개념베타 (β): 시장 위험에 대한 민감도
위험 프리미엄: 위험 회피 투자자가 위험 자산에 투자하기 위해 요구하는 추가 수익률
가정투자자는 합리적이고 위험 회피적이다.
시장은 효율적이며 모든 정보가 즉시 반영된다.
모든 투자자는 동일한 정보를 가지고 있으며, 동일한 기대수익률과 위험에 대한 평가를 한다.
자산은 완벽하게 분할 가능하다.
차입 및 대출은 무위험 이자율로 가능하다.
세금 및 거래 비용은 존재하지 않는다.
모형
공식E(Ri) = Rf + βi(E(Rm) - Rf)
변수 설명E(Ri): 자산 i의 기대수익률
Rf: 무위험 이자율
βi: 자산 i의 베타
E(Rm): 시장 포트폴리오의 기대수익률
(E(Rm) - Rf): 시장 위험 프리미엄
장단점
장점단순하고 이해하기 쉬운 모형이다.
자본자산의 기대수익률을 추정하는 데 유용하다.
투자 의사 결정에 활용될 수 있다.
단점현실과 동떨어진 가정을 많이 사용한다.
베타의 추정치가 불안정할 수 있다.
다른 요인들을 고려하지 않는다.
활용
투자 결정자산의 적정 가격 평가 및 투자 전략 수립
기업 금융자본 비용 추정 및 프로젝트 평가
포트폴리오 관리포트폴리오 성과 평가 및 위험 관리
비판 및 대안
비판Fama-French 3요인 모형 등 더 설명력이 높은 모형의 등장
CAPM의 가정에 대한 비판
대안 모형Fama-French 3요인 모형
차익거래 가격결정 이론
소비기반 자산 가격결정 모형

2. 이론적 배경

잭 L. 트레이너(1961, 1962),[4] 윌리엄 F. 샤프(1964), 존 린트너(1965a, b) 및 얀 모신(1966)이 독립적으로 자본자산 가격결정 모형(CAPM)을 소개했다. 이들은 해리 마코위츠의 다변화와 현대 포트폴리오 이론에 대한 초기 연구를 기반으로 했다. 샤프, 마코위츠, 그리고 머튼 밀러는 재무 경제학 분야에 기여한 공로로 1990년 노벨 경제학상을 공동 수상했다. 피셔 블랙(1972)은 무위험 자산의 존재를 가정하지 않는 블랙 CAPM 또는 제로 베타 CAPM을 개발했는데, 이는 경험적 테스트에 더 강했으며 CAPM의 광범위한 채택에 영향을 미쳤다.[4]

CAPM에 따르면, 금융 시장에서 임의의 금융 자산 i의 기대 수익률(기대 리턴) E[R_{i}]는 다음 식을 만족한다.[42]

:E[R_{i}] - r_\mathrm{f} = \beta_{i\mathrm{m}}\Big(E[R_\mathrm{m}] - r_\mathrm{f}\Big)

여기서


  • E[R_{i}]는 위험 자산의 기대 수익률
  • r_\mathrm{f}는 무위험 자산의 이자율
  • E[R_{\mathrm{m}}] 는 시장 포트폴리오라고 불리는 금융 시장에 존재하는 모든 위험 자산의 시가총액 가중 평균 포트폴리오의 기대 수익률
  • 시장 포트폴리오의 기대 수익률과 무위험 자산의 이자율의 차이 E[R_\mathrm{m}] - r_\mathrm{f}는 ''마켓 리스크 프리미엄''
  • \beta_{i\mathrm{m}}는 마켓 리스크 프리미엄에 대한 자산 i의 위험 프리미엄의 민감도이며, \beta_{i\mathrm{m}} = \mathrm{Cov}(R_i,R_\mathrm{m}) / \mathrm{Var}(R_\mathrm{m})를 만족. (\mathrm{Cov}(R_i,R_\mathrm{m})는 자산 i의 수익률 R_{i}과 시장 포트폴리오의 수익률 R_\mathrm{m}공분산, \mathrm{Var}(R_\mathrm{m})는 시장 포트폴리오의 수익률의 분산) 이 \beta_{i\mathrm{m}}을 자산 i의 ''베타''(beta)라고 부른다.


CAPM 하에서는 모든 금융 자산의 위험 프리미엄이 공통 요인인 시장 포트폴리오의 위험 프리미엄과, 그것에 대한 각 자산 고유의 민감도인 베타의 곱으로 표현되기 때문에, 금융 자산의 기대 수익률의 횡단면 구조가 완전히 결정된다. 따라서 CAPM을 통해 이론상의 위험 프리미엄을 평가하여 금융 자산의 적정 가격을 도출할 수 있으며, 이는 적정한 자산 가격의 하나의 기준이 된다.

CAPM은 현대 포트폴리오 이론의 가장 큰 이론적 성과이다. 1952년 해리 마코위츠가 고안한 '''평균-분산 분석'''()은 완전 시장 하에서의 포트폴리오 선택 이론[43]으로, 금융경제학이나 수리 금융과 같은 금융 이론의 시초가 되는 연구였다. 1950년대 이전에는 은행 등 금융 중개 기관에 대한 연구가 주를 이루던 가운데 마코위츠의 연구는 너무나 혁신적이어서, 시카고 대학교에서 경제학 박사 학위를 받는데 어려움을 겪었다는 일화가 남아 있을 정도이다.[44] 그 후, 제임스 토빈이 평균-분산 분석과 기대 효용 극대화의 관계를 검토하여[45][46] '''분리 정리'''()를 제시했다. 분리 정리는 특정 평균-분산적으로 효율적인 포트폴리오(접점 포트폴리오)와 무위험 자산에 대한 투자 비율을 변화시키는 것만으로 효율적 프런티어를 재현할 수 있다는 정리이다. 이러한 상황에서, 마코위츠에 의해 창시된 평균-분산 분석에 기초하여, 미시 경제학의 일반 균형 이론의 기초를 가진 모델로서 등장한 것이 CAPM이다.

CAPM은 학술 및 실무에서 널리 사용되어 주식의 기대 수익률을 설명하는 표준 모델 중 하나가 되었다. 대체 모델도 다수 등장했지만, 2015년 현재에도 CAPM에서 나타난 개념은 폭넓게 사용되고 있다. 증권 회사 등의 정보 서비스에서 각 회사가 추정한 주식의 베타를 쉽게 참조할 수 있다. 해리 마코위츠와 윌리엄 샤프는 자산 선택 이론에 대한 기여로 1990년 노벨 경제학상을 수상했다.

2. 1. CAPM의 가정

CAPM의 기본 가정은 해리 마코위츠포트폴리오 이론에서 전제되었던 가정에 두 가지 가정이 추가된 것이다.

  • 무위험자산의 존재: CAPM에서는 무위험자산이 존재하며, 무위험이자율로 얼마든지 차입 또는 대출이 가능하다.
  • 완전시장: 완전시장의 조건 중 특히 세금과 거래비용이 없고 자산이 무한히 분할 가능하다는 조건이 필요하다.


CAPM이 성립하기 위한 추가적인 가정 4가지[47]는 다음과 같다.

# 모든 투자자는 평균-분산 분석으로 포트폴리오를 선택한다.

# 모든 투자자는 모든 금융 자산의 수익률의 평균과 분산에 대해 동일한 예상을 한다.

# 금융 시장이 완전 시장이다.

# 무위험 자산이 존재한다.

첫 번째 가정이 성립하기 위해서는 모든 금융 자산의 수익률의 결합 분포가 정규 분포이거나, 모든 투자자의 기대 효용 함수가 2차 함수의 형태를 취해야 하며, 모든 투자자가 위험 회피적이어야 한다.

2. 2. 자본시장선 (CML)

CAPM에서의 자본 시장선


위험-수익 평면에서 무위험 자산이 위치하는 점과 시장 포트폴리오가 위치하는 점을 잇는 직선을 '''자본 시장선'''(capital market line|캐피털 마켓 라인영어)이라고 한다. CAPM(자본자산 가격결정 모형)이 성립한다면 모든 투자자가 선택하는 포트폴리오는 반드시 자본 시장선 위에 있다.

오른쪽 그림은 자본 시장선을 나타낸 것으로, 검은 선이 자본 시장선이며, 파란 선이 위험 자산만으로 구성된 효율적 투자선이다. 그림에서 r_\mathrm{f}는 무위험 자산의 금리를 나타내고, market portfolio는 시장 포트폴리오의 위치를 나타낸다. 즉 market portfolio의 점에서의 X좌표는 시장 포트폴리오의 수익률 표준 편차이며, Y좌표는 시장 포트폴리오의 기대 수익률이다.

만약 투자자가 선택한 포트폴리오가 자본 시장선상에서 시장 포트폴리오의 점보다 왼쪽에 있다면, 그 투자자는 무위험 자산과 시장 포트폴리오를 모두 양의 비율로 보유하고 있는 것이다. 그림에서 lending portfolio의 점이 그러한 포트폴리오가 된다. 반대로 자본 시장선상에서 투자자가 선택한 포트폴리오가 시장 포트폴리오의 점보다 오른쪽에 있다면, 무위험 자산을 공매도, 즉 차입을 하여 자기 소유 자산 이상의 금액의 시장 포트폴리오를 구매하고 있는 것이다. 따라서 그 경우에는 투자에 레버리지가 걸려 있는 것이다. 그림에서 leveraged portfolio의 점이 그러한 포트폴리오가 된다.

또한 자본 시장선의 기울기는 시장 포트폴리오의 샤프 비율이 된다.

자본시장선(CML ;capital market line)은 무위험자산이 존재할 경우의 효율적 투자선을 의미한다. 마코비츠의 포트폴리오 이론에서 도출된 위험자산만으로 구성되었던 효율적포트폴리오에 무위험자산을 포함하여 새로운 포트폴리오를 만들 수 있다. 이러한 새로운 포트폴리오집합을 자본배분선(CAL)이라고 하며, 이중에서 지배원리를 만족시키는 CAL을 자본시장선이라고 한다. 자본시장선의 수식은 다음과 같다.

:\mathrm{CML} : E(R_{p}) = R_f + \sigma_p \frac{E(R_M) - R_f}{\sigma_M}

무위험자산이 존재할 경우 모든 투자자들이 선택하는 위험자산포트폴리오는 자본시장선과 접하는 M을 선택하게 된다. 이렇게 무위험자산 존재시 투자자들이 선택하는 마코비츠의 효율적투자선상에서 가장 우월한 포트폴리오를 시장포트폴리오라고 한다.

2. 3. 증권시장선 (SML)

증권시장선(SML; security market line)은 개별 자산이나 포트폴리오의 균형수익률을 도출하는 모형으로, 체계적 위험 지표인 베타에 비례하는 위험 프리미엄을 측정하여 균형수익률을 계산한다. SML은 CML과 달리 위험 프리미엄의 보상 기준이 되는 위험이 총위험이 아닌 체계적 위험이며, 따라서 효율적 포트폴리오뿐만 아니라 개별 주식과 비효율적 포트폴리오의 균형수익률도 측정할 수 있다는 차이점이 있다.

SML은 다음과 같은 수식으로 표현된다.

:\mathrm{SML} : E(R_i) = R_f + \beta_{im}(E(R_m) - R_f)\,

여기서 각 변수의 의미는 다음과 같다.

  • E(R_i)~~: 자본 자산의 예상 수익률
  • R_f~: 정부 채권에서 발생하는 이자와 같은 무위험 이자율
  • \beta_{i}~~ (''베타''): 예상 초과 시장 수익률에 대한 예상 초과 자산 수익률의 민감도. \beta_{i} = \frac {\mathrm{Cov}(R_i,R_m)}{\mathrm{Var}(R_m)} = \rho_{i,m} \frac {\sigma_{i}}{\sigma_{m}}로 계산된다.
  • E(R_m)~: 시장의 예상 수익률
  • E(R_m)-R_f~: ''시장 프리미엄''
  • E(R_i)-R_f~: ''개별 위험 프리미엄''
  • \rho_{i,m}: 투자 i와 시장 m 간의 상관 계수
  • \sigma_{i}: 투자 i표준 편차
  • \sigma_{m}: 시장 m표준 편차


위험 프리미엄 측면에서 보면, ''개별 위험 프리미엄''은 ''시장 프리미엄''에 ''β''를 곱한 것과 같다.

:E(R_i) - R_f = \beta_{i}(E(R_m) - R_f)\,

CAPM의 결과는 SML 그래프로 나타낼 수 있다. 가로축(x축)은 위험(베타)을, 세로축(y축)은 기대 수익률을 나타낸다. 시장 위험 프리미엄은 SML의 기울기로 결정된다.

β와 요구 수익률 간의 관계는 SML에 표시되며, 이는 β의 함수로 기대 수익률을 나타낸다. 절편은 시장에서 사용할 수 있는 명목 무위험 이자율이며, 기울기는 시장 프리미엄, E(''R''''m'')− ''R''''f''이다. 증권시장선은 β가 시장 가치의 변화에 대한 노출인 자산 가격의 단일 요소 모델을 나타내는 것으로 간주할 수 있다. SML의 방정식은 다음과 같다.

: \mathrm{SML}: E(R_i)= R_f+\beta_i (E(R_M) - R_f).~

이는 포트폴리오에 고려 중인 자산이 위험에 대해 합리적인 기대 수익률을 제공하는지 결정하는 데 유용한 도구이다. 개별 증권은 SML 그래프에 표시된다. 증권의 기대 수익률 대 위험이 SML 위에 표시되면, 내재된 위험에 대해 더 높은 수익을 기대할 수 있으므로 저평가된 것이다. 반대로 SML 아래에 표시된 증권은 투자자가 감수하는 위험량에 비해 더 적은 수익을 수용하므로 고평가된 것이다.[5]

CAPM에서의 증권시장선


CAPM의 베타를 X축, 기대수익률을 Y축으로 하는 좌표 평면을 베타-수익률 평면이라고 한다. 베타-수익률 평면에서 절편을 무위험 자산의 금리로 하고, 베타가 1이고 기대수익률이 시장 포트폴리오의 기대수익률인 점을 지나는 직선을 '''증권시장선'''(security market line영어)이라고 한다. CAPM이 성립한다면, 모든 금융 자산과 모든 포트폴리오는 베타-수익률 평면상에서 반드시 증권시장선 위에 위치한다.

위 그림은 증권시장선을 도식화한 것이다. 그림에서 'a portfolio outperforming the market'라고 표기된 점은 CAPM에서의 이론값보다 높은 기대수익률을 나타내는 포트폴리오의 베타-수익률 평면상의 점이며, 'a portfolio underperforming the market'라고 표기된 점은 CAPM에서의 이론값보다 낮은 수익률을 나타내는 포트폴리오의 베타-수익률 평면상의 점이다. 각 포트폴리오가 위치한 점을 지나, 절편을 무위험 자산의 금리로 하는 직선(파란 점선)의 기울기는 각 포트폴리오의 트레이너 지수와 일치한다. 또한 각 포트폴리오가 위치한 점에서 증권시장선까지의 차이(빨간 점선)는 각 포트폴리오의 젠센의 알파와 일치한다.

증권시장선에 위치하는 점의 트레이너 지수는 시장 리스크 프리미엄이며, 젠센의 알파는 0이므로, 이 두 지표가 이론값과 다르다는 것은 CAPM으로부터의 이탈을 나타낸다고 할 수 있다. 개별 금융 자산으로 생각했을 때, 베타-수익률 평면에서 증권시장선보다 위에 위치하는 자산은 CAPM에서의 이론값보다 저평가되어 있으며, 증권시장선보다 아래에 위치하는 자산은 고평가되어 있다고 말할 수 있다.

3. CAPM 공식

증권 시장선(SML)과 예상 수익률 및 체계적 위험(베타)과의 관계를 활용한 CAPM 공식은 다음과 같다. 개별 증권의 경우, 시장이 개별 증권을 해당 증권의 위험 등급과 관련하여 어떻게 가격을 책정해야 하는지를 보여준다.

:\frac {E(R_i)- R_f}{\beta_{i}} = E(R_m) - R_f

위 식에서 시장 위험-수익률 비율은 실질적으로 시장 위험 프리미엄이며, 위의 식을 재정렬하고 E(R_i)에 대해 풀면 다음과 같다.

:E(R_i) = R_f + \beta_{i}(E(R_m) - R_f)\,

여기서 각 항목은 다음과 같다.


  • E(R_i)~~는 자본 자산의 예상 수익률이다.
  • R_f~는 정부 채권에서 발생하는 이자와 같은 무위험 이자율이다.
  • \beta_{i}~~ (''베타'')는 예상 초과 시장 수익률에 대한 예상 초과 자산 수익률의 민감도이며, \beta_{i} = \frac {\mathrm{Cov}(R_i,R_m)}{\mathrm{Var}(R_m)} = \rho_{i,m} \frac {\sigma_{i}}{\sigma_{m}}이다.
  • E(R_m)~는 시장의 예상 수익률이다.
  • E(R_m)-R_f~는 때때로 ''시장 프리미엄''으로 알려져 있다.
  • E(R_i)-R_f~는 또한 ''개별 위험 프리미엄''으로 알려져 있다.[42]
  • \rho_{i,m}는 투자 i와 시장 m 간의 상관 계수를 나타낸다.
  • \sigma_{i}는 투자 i표준 편차이다.
  • \sigma_{m}는 시장 m표준 편차이다.


위험 프리미엄 측면에서 다시 정리하면 다음과 같다.

:E(R_i) - R_f = \beta_{i}(E(R_m) - R_f)\,

이것은 ''개별 위험 프리미엄''이 ''시장 프리미엄''에 ''β''를 곱한 것과 같다는 것을 나타낸다.

금융 시장에서 임의의 금융 자산 i의 기대 수익률(기대 리턴) E[R_{i}]는 다음 식을 만족한다.[42]

:E[R_{i}] - r_\mathrm{f} = \beta_{i\mathrm{m}}\Big(E[R_\mathrm{m}] - r_\mathrm{f}\Big)

여기서

  • E[R_{i}]는 위험 자산의 기대 수익률
  • r_\mathrm{f}는 무위험 자산의 이자율
  • E[R_{\mathrm{m}}] 는 시장 포트폴리오라고 불리는 금융 시장에 존재하는 모든 위험 자산의 시가총액 가중 평균 포트폴리오의 기대 수익률
  • 시장 포트폴리오의 기대 수익률과 무위험 자산의 이자율의 차이 E[R_\mathrm{m}] - r_\mathrm{f}는 ''마켓 리스크 프리미엄''이라고 불린다.
  • \beta_{i\mathrm{m}}는 마켓 리스크 프리미엄에 대한 자산 i의 위험 프리미엄의 민감도이며, \beta_{i\mathrm{m}} = \mathrm{Cov}(R_i,R_\mathrm{m}) / \mathrm{Var}(R_\mathrm{m})을 만족한다.

4. CAPM의 활용

CAPM(자본자산 가격결정 모형)은 자산의 위험과 기대 수익률 간의 관계를 설명하여 투자 결정을 돕는 모형이다.
CAPM의 주요 활용


  • 요구 수익률 결정: CAPM은 특정 자산의 상대적 위험(베타)을 고려하여 해당 자산에 투자할 때 요구되는 적절한 요구 수익률을 계산한다. 베타가 1보다 크면 시장 평균보다 위험이 커 더 높은 요구 수익률이 필요하고, 1보다 작으면 낮으므로 더 낮은 요구 수익률이 적절하다.[5]

  • 포트폴리오 구성 및 위험 관리: CAPM은 포트폴리오의 위험을 체계적 위험(시장 위험)과 비체계적 위험(개별 자산 위험)으로 분리한다. 투자자는 분산 투자를 통해 비체계적 위험을 줄일 수 있지만, 시장 위험은 제거할 수 없다. CAPM은 효율적인 포트폴리오를 구성하고, 감수하는 위험에 대한 적절한 보상(기대 수익률)을 얻도록 돕는다.

  • 자본 시장선과 증권 시장선:
  • '''자본 시장선'''(위험-수익 평면에서 무위험 자산과 시장 포트폴리오를 연결한 직선): CAPM에서 모든 투자자는 자본 시장선 상의 포트폴리오를 선택한다. 자본 시장선의 기울기는 시장 포트폴리오의 샤프 비율을 나타낸다.


  • '''증권 시장선'''(베타를 X축, 기대 수익률을 Y축으로 하는 좌표 평면에서 무위험 자산의 금리를 절편으로 하고, 베타가 1인 시장 포트폴리오를 지나는 직선): CAPM이 성립하면 모든 자산과 포트폴리오는 증권 시장선 위에 위치한다. 증권 시장선은 자산의 베타에 따른 적정 기대 수익률을 나타낸다.


  • 투자 성과 평가: CAPM은 샤프 비율, 트레이너 지수, 젠센의 알파와 같은 투자 성과 평가 지표와 함께 사용되어 투자 성과를 분석하고, CAPM 이론값과의 차이를 통해 투자 전략의 효율성을 평가한다.
  • CAPM에 따르면, 시장 포트폴리오보다 샤프 비율이 높은 포트폴리오는 구성할 수 없다. 이는 S&P 500과 같은 시가총액 가중 평균 주가 지수에 연동하는 인덱스 펀드 운용의 이론적 배경이 된다.
  • 증권 시장선을 기준으로, 특정 자산이 증권 시장선 위에 있다면 CAPM 이론값보다 저평가, 아래에 있다면 고평가된 것으로 해석할 수 있다.


CAPM은 금융 시장을 단순화한 모형이므로 현실과 완벽하게 일치하지 않을 수 있지만, 투자 의사 결정과 포트폴리오 관리에 유용한 통찰력을 제공한다.

4. 1. 자산 가격 결정

무위험자산이 존재할 경우, 모든 투자자들은 자본시장선과 접하는 지점 M의 위험자산 포트폴리오를 선택한다. 무위험자산이 있을 때, 투자자들이 선택하는 마코비츠의 효율적 투자선에서 가장 뛰어난 포트폴리오를 시장 포트폴리오라고 한다.

CAPM은 개별 증권 또는 포트폴리오의 가격을 결정하기 위한 모형이다. 개별 증권의 경우, 증권시장선(SML)과 예상 수익률, 체계적 위험(베타)의 관계를 활용하여 시장이 개별 증권을 해당 증권의 위험 등급에 따라 어떻게 가격을 책정하는지 보여준다. SML을 통해 전체 시장의 위험-수익률 비율을 모든 증권에 대해 계산할 수 있다. 모든 증권의 예상 수익률을 베타 계수로 나누면, 시장 내 모든 개별 증권의 위험-수익률 비율은 시장 위험-수익률 비율과 같아진다.

:\frac {E(R_i)- R_f}{\beta_{i}} = E(R_m) - R_f

시장 위험-수익률 비율은 실질적으로 시장 위험 프리미엄이며, 위의 식을 E(R_i)에 대해 다시 정리하면 자본자산 가격결정 모형(CAPM)을 얻을 수 있다.

:E(R_i) = R_f + \beta_{i}(E(R_m) - R_f)\,

여기서:

  • E(R_i)~~는 자본 자산의 예상 수익률이다.
  • R_f~는 정부 채권에서 발생하는 이자와 같은 무위험 이자율이다.
  • \beta_{i}~~ (''베타'')는 예상 초과 시장 수익률에 대한 예상 초과 자산 수익률의 민감도이며, \beta_{i} = \frac {\mathrm{Cov}(R_i,R_m)}{\mathrm{Var}(R_m)} = \rho_{i,m} \frac {\sigma_{i}}{\sigma_{m}}이다.
  • E(R_m)~는 시장의 예상 수익률이다.
  • E(R_m)-R_f~는 때때로 ''시장 프리미엄''으로 알려져 있다.
  • E(R_i)-R_f~는 ''개별 위험 프리미엄''으로 알려져 있다.
  • \rho_{i,m}는 투자 i와 시장 m 간의 상관 계수를 나타낸다.
  • \sigma_{i}는 투자 i표준 편차이다.
  • \sigma_{m}는 시장 m표준 편차이다.


위험 프리미엄 측면에서 보면 다음과 같다.

:E(R_i) - R_f = \beta_{i}(E(R_m) - R_f)\,

이는 ''개별 위험 프리미엄''이 ''시장 프리미엄''에 ''β''를 곱한 것과 같다는 것을 의미한다.[5]

예상 시장 수익률은 일반적으로 시장 포트폴리오(예: S&P 500)의 과거 수익률의 산술 평균을 측정하여 추정한다. 위험 프리미엄을 결정하는 데 사용되는 무위험 수익률은 일반적으로 현재의 무위험 수익률이 아닌 과거 무위험 수익률의 산술 평균이다.

CAPM을 사용하여 예상/요구 수익률 E(R_i)를 계산한 후, 이 요구 수익률을 특정 투자 기간 동안 자산의 추정 수익률과 비교하여 적절한 투자 여부를 결정할 수 있다. 이러한 비교를 위해서는 P/E, M/B 등을 포함한 기본적 분석 또는 기술적 분석 기법을 기반으로 한 증권의 수익 전망에 대한 독립적인 추정치가 필요하다.

CAPM이 정확하다고 가정하면, 자산의 추정 가격이 CAPM이 제시하는 비율로 할인된 자산의 미래 현금 흐름의 현재 가치와 동일할 때 자산의 가격이 제대로 책정된 것이다. 추정 가격이 CAPM 가치 평가보다 높으면 자산은 과대 평가된 것이고, 추정 가격이 CAPM 가치 평가보다 낮으면 과소 평가된 것이다.[6] 자산이 SML 위에 있지 않으면 가격 책정 오류를 나타낼 수도 있다. 시간 t에서의 자산의 예상 수익률은 E(R_t)=\frac{E(P_{t+1})-P_t}{P_t}이므로, CAPM이 제시하는 것보다 높은 예상 수익률은 시간 t+1에 자산이 CAPM이 제시하는 가격으로 되돌아간다고 가정할 때 P_t가 너무 낮다는 것을 나타낸다 (자산이 현재 저평가됨).

CAPM을 사용한 자산 가격 P_0는 때때로 확실성 등가 가격 공식이라고 하며, 다음의 선형 관계를 가진다.

:P_0 = \frac{1}{1 + R_f} \left[E(P_T) - \frac{\mathrm{Cov}(P_T,R_M)(E(R_M) - R_f)}{\mathrm{Var}(R_M)}\right]

여기서 P_T는 자산 또는 포트폴리오의 미래 가격이다.[5]

CAPM은 해당 자산의 상대적 위험을 고려하여 자산별 적절한 요구 수익률 또는 할인율, 즉 자산이 창출하는 미래 현금 흐름을 할인해야 하는 [할인율]을 반환한다.

1을 초과하는 베타는 평균 이상의 "위험"을 의미하고, 1 미만의 베타는 평균 이하의 위험을 나타낸다. 따라서 더 위험한 주식은 더 높은 베타를 가지며 더 높은 할인율로 할인된다. 덜 민감한 주식은 더 낮은 베타를 가지며 더 낮은 할인율로 할인된다. 허용되는 오목한 효용 함수를 고려할 때, CAPM은 투자자는 더 위험한 자산을 보유하기 위해 더 높은 수익을 요구해야 한다는 직관과 일치한다.

베타는 분산 불가능한, 즉 시장 위험에 대한 자산별 민감도를 반영하므로, 정의상 시장 전체는 베타가 1이다. 주식 시장 지수는 종종 시장의 지역 대용물로 사용되며, 이 경우 (정의상) 베타가 1이다. 따라서 대규모의 분산된 포트폴리오 (총 시장을 추적하도록 설계된 뮤추얼 펀드) 투자자는 시장과 일치하는 성과를 기대한다.

포트폴리오의 위험은 체계적 위험(분산 불가능 위험이라고도 함)과 개별 위험(비체계적 위험 또는 분산 가능한 위험이라고도 함)으로 구성된다. 체계적 위험은 모든 증권에 공통적인 위험, 즉 시장 위험을 의미한다. 비체계적 위험은 개별 자산과 관련된 위험이다. 비체계적 위험은 포트폴리오에 더 많은 자산을 포함시켜 더 작은 수준으로 분산 투자될 수 있다 (개별 위험이 "평균화"됨). 동일한 시장 내에서 체계적 위험에 대해서는 불가능하다. 영국이나 미국과 같은 선진 시장에서 약 30~40개의 증권으로 구성된 포트폴리오는 포트폴리오가 충분히 분산되어 위험 노출이 체계적 위험으로만 제한된다. 이 숫자는 각 증권의 전체 위험 기여도를 변경하는 방식으로 증권이 포트폴리오에서 가중되는 방식에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 시가총액 가중치는 시가총액이 더 큰 회사의 증권이 포트폴리오의 더 큰 부분을 차지하여 효과적으로 분산 투자가 덜 되게 한다. 개발 도상 시장에서는 자산 변동성이 더 높기 때문에 분산 투자를 위해 더 많은 수의 증권이 필요하다.

합리적인 투자자는 이 모형의 범위 내에서 분산 가능한 위험만 보상받지 않으므로 분산 가능한 위험을 감수해서는 안 된다. 따라서 자산에 대한 요구 투자 수익률 (즉, 감수한 위험에 대한 보상으로 주어지는 수익률)은 "단독 위험"과는 대조적으로 포트폴리오 맥락에서의 위험성, 즉 전체 포트폴리오 위험성에 대한 기여와 연관되어야 한다. CAPM 맥락에서 포트폴리오 위험은 더 높은 분산 (즉, 예측 가능성 감소)으로 나타난다. 다시 말해, 포트폴리오의 베타는 투자자가 감수한 체계적 위험 노출을 보상하는 결정적인 요소이다.

금융 자산 i의 수익률을 R_{i}라고 하고 다음 변수 \epsilon_{i}를 정의한다.

: \epsilon_{i} = R_{i} - \Big(r_\mathrm{f} + \beta_{i\mathrm{m}}\Big(R_\mathrm{m} - r_\mathrm{f}\Big)\Big)

이때, \epsilon_{i}R_\mathrm{m}의 공분산은 0이다.

: \mathrm{Cov}(\epsilon_{i},R_\mathrm{m}) = \mathrm{Cov}(R_{i},R_\mathrm{m}) - \beta_{i\mathrm{m}}\mathrm{Var}(R_\mathrm{m}) = \mathrm{Cov}(R_{i},R_\mathrm{m}) - \frac{\mathrm{Cov}(R_i,R_\mathrm{m})}{\mathrm{Var}(R_\mathrm{m})}\mathrm{Var}(R_\mathrm{m}) = 0

따라서 R_{i}의 분산은

: \mathrm{Var}(R_{i}) = \beta_{i\mathrm{m}}^2\mathrm{Var}(R_\mathrm{m}) + \mathrm{Var}(\epsilon_{i})

와 같이 두 가지 요인으로 나눌 수 있다. 우변의 첫 번째 항을 '''체계적 위험'''(systematic risk영어)이라고 부르고, 두 번째 항을 '''개별 위험'''(idiosyncratic risk영어)이라고 한다. CAPM의 선형성으로부터 이 관계는 포트폴리오 수익률의 분산에도 적용된다. 포트폴리오가 시장 포트폴리오에 가까워질수록 개별 위험은 작아지므로, 분산 투자의 중요성에 대한 언급은 이 결과를 전제로 하는 경우가 많다.

4. 2. 포트폴리오 구성

포트폴리오의 위험은 체계적 위험(분산 불가능 위험)과 개별 위험(비체계적 위험 또는 분산 가능한 위험)으로 구성된다. 체계적 위험은 모든 증권에 공통적인 시장 위험을 의미하고, 비체계적 위험은 개별 자산과 관련된 위험이다. 비체계적 위험은 포트폴리오에 더 많은 자산을 포함시켜 분산 투자를 통해 더 작은 수준으로 줄일 수 있다(개별 위험이 "평균화"됨). 그러나 동일한 시장 내에서는 체계적 위험을 줄일 수 없다. 영국이나 미국과 같은 선진 시장에서는 약 30~40개의 증권으로 구성된 포트폴리오를 통해 충분히 분산하여 위험 노출을 체계적 위험으로만 제한할 수 있다.

합리적인 투자자는 분산 가능한 위험에 대해서는 보상받지 않으므로, 분산 가능한 위험을 감수해서는 안 된다. 따라서 자산에 대한 요구 투자 수익률은 "단독 위험"이 아닌 포트폴리오 맥락에서의 위험성, 즉 전체 포트폴리오 위험성에 대한 기여와 연관되어야 한다. CAPM 맥락에서 포트폴리오 위험은 더 높은 분산으로 나타나며, 포트폴리오의 베타는 투자자가 감수한 체계적 위험 노출을 보상하는 결정적인 요소이다.

CAPM은 포트폴리오의 위험-수익률 프로필을 최적화할 수 있다고 가정한다. 즉, 최적 포트폴리오는 주어진 수익률 수준에서 가능한 가장 낮은 수준의 위험을 나타낸다. 또한, 포트폴리오에 추가 자산을 도입할 때마다 포트폴리오가 더욱 분산되므로, 최적 포트폴리오는 모든 자산으로 구성되어야 한다(거래 비용이 없다고 가정).

비체계적 위험은 분산 가능하므로, 포트폴리오의 총 위험은 베타로 볼 수 있다. CAPM에서 베타는 선형성을 가진다. 금융 자산 i=1,\dots,n에 대해, \phi_{i},i=1,\dots,n의 비율로 투자하는 포트폴리오를 생각할 때[51], 이 포트폴리오의 수익률 R_{p}는 금융 자산 i의 수익률 R_{i}를 이용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.

: R_{p} = \sum_{i=1}^{n}R_{i}\phi_{i}

CAPM이 성립한다면, 이 포트폴리오의 기대수익률 E[R_{p}]는 다음과 같이 변형 가능하다.

: E[R_{p}] = \sum_{i=1}^{n}E[R_{i}]\phi_{i} = \sum_{i=1}^{n}\Big(r_\mathrm{f} + \beta_{i\mathrm{m}}\Big(E[R_\mathrm{m}] - r_\mathrm{f}\Big)\Big)\phi_{i} = r_\mathrm{f} + \beta_{p\mathrm{m}}\Big(E[R_\mathrm{m}] - r_\mathrm{f}\Big)

여기서,

: \beta_{p\mathrm{m}} = \sum_{i=1}^{n}\beta_{i\mathrm{m}}\phi_{i} = \sum_{i=1}^{n}\frac{\mathrm{Cov}(R_i,R_\mathrm{m})}{\mathrm{Var}(R_\mathrm{m})}\phi_{i} = \frac{\mathrm{Cov}(\sum_{i=1}^{n}R_i\phi_{i},R_\mathrm{m})}{\mathrm{Var}(R_\mathrm{m})} = \frac{\mathrm{Cov}(R_{p},R_\mathrm{m})}{\mathrm{Var}(R_\mathrm{m})}

이다. 따라서 다음이 성립한다.

: E[R_{p}] - r_\mathrm{f} = \beta_{p\mathrm{m}}\Big(E[R_\mathrm{m}] - r_\mathrm{f}\Big),\quad \beta_{p\mathrm{m}} = \frac{\mathrm{Cov}(R_{p},R_\mathrm{m})}{\mathrm{Var}(R_\mathrm{m})} = \sum_{i=1}^{n}\beta_{i\mathrm{m}}\phi_{i}

이 결과는 CAPM의 선형성을 이용하여 개별 주식의 베타나 포트폴리오의 투자 비율을 특정하지 않고도 포트폴리오 전체의 성과(포트폴리오의 위험 프리미엄)를 측정할 수 있다는 실용적인 의미를 갖는다. 따라서 투자 신탁 등의 펀드가 보고하는 수익률 실적으로부터 펀드의 베타를 추정하는 것이 가능해진다.

위험-수익 평면에서 무위험 자산이 위치하는 점과 시장 포트폴리오가 위치하는 점을 잇는 직선을 '''자본 시장선'''()이라고 한다. CAPM이 성립한다면 모든 투자자가 선택하는 포트폴리오는 반드시 자본 시장선 위에 있다.

투자자가 선택한 포트폴리오가 자본 시장선상에서 시장 포트폴리오의 점보다 왼쪽에 있다면, 그 투자자는 무위험 자산과 시장 포트폴리오를 모두 양의 비율로 보유하고 있는 것이다. 반대로 자본 시장선상에서 투자자가 선택한 포트폴리오가 시장 포트폴리오의 점보다 오른쪽에 있다면, 무위험 자산을 공매도(차입)하여 자기 소유 자산 이상의 금액으로 시장 포트폴리오를 구매하고 있는 것이다. 이 경우 투자에 레버리지가 걸려 있는 것이다.

자본 시장선의 기울기는 시장 포트폴리오의 샤프 비율이 된다.

4. 3. 성과 평가

CAPM에서 투자의 효율성을 측정하는 지표인 샤프 비율[53]은 다음과 같은 관계를 갖는다. 금융 자산 i의 수익률을 Ri|Rᵢ영어라고 하면, 해당 샤프 비율 Si|Sᵢ영어는 다음과 같이 정의된다.

: S_{i} = \frac{E[R_{i}] - r_\mathrm{f}}{\sqrt{\mathrm{Var}(R_{i})}}

이때, 자산 i의 수익률과 시장 포트폴리오의 수익률 Rm|Rₘ영어상관계수 ρim|ρᵢₘ영어는 다음과 같이 정의된다.

: \rho_{i\mathrm{m}} = \frac{\mathrm{Cov}(R_{i},R_{\mathrm{m}})}{\sqrt{\mathrm{Var}(R_{i})\mathrm{Var}(R_{\mathrm{m}})}}

따라서 CAPM이 성립한다면, 자산 i의 샤프 비율에 대해 다음 등식이 성립한다.

: S_{i} = \frac{E[R_{i}] - r_\mathrm{f}}{\sqrt{\mathrm{Var}(R_{i})}} = \frac{\beta_{i\mathrm{m}}}{\sqrt{\mathrm{Var}(R_{i})}}\Big(E[R_\mathrm{m}] - r_\mathrm{f}\Big) = \frac{\mathrm{Cov}(R_i,R_\mathrm{m})}{\mathrm{Var}(R_\mathrm{m})\sqrt{\mathrm{Var}(R_{i})}}\Big(E[R_\mathrm{m}] - r_\mathrm{f}\Big) = \rho_{i\mathrm{m}}\frac{E[R_\mathrm{m}] - r_\mathrm{f}}{\sqrt{\mathrm{Var}(R_{\mathrm{m}})}} = \rho_{i\mathrm{m}}S_{\mathrm{m}}

여기서, Sm|Sₘ영어는 시장 포트폴리오의 샤프 비율이다. 상관계수 ρim|ρᵢₘ영어는 -1부터 1까지의 값만 가지므로, 시장 포트폴리오의 샤프 비율(즉, 시장 포트폴리오의 위험 프리미엄)이 양수라면 개별 자산의 샤프 비율은 반드시 시장 포트폴리오의 샤프 비율보다 낮다. 위험 프리미엄 항목에서 설명된 바와 같이, 위험 프리미엄은 일반적으로 양수이므로 다음 부등식이 성립한다.

: S_{i} \leq S_{\mathrm{m}}

CAPM의 선형성과 함께 고려하면, CAPM 하에서는 어떤 포트폴리오를 생각하더라도 시장 포트폴리오보다 샤프 비율 관점에서 효율적인 포트폴리오는 구성할 수 없다. 시장 포트폴리오는 시가총액 가중 평균 포트폴리오이므로, S&P 500 등과 같은 시가총액 가중 평균 주가 지수와 동일시할 수 있다. 따라서 인덱스 운용이라고 불리는 시장 인덱스 연동형 운용 방침이 사용되는 이론적 배경으로, 이러한 샤프 비율에 의한 설명이 가능하다.

CAPM의 베타를 X축, 기대수익률을 Y축으로 하는 좌표 평면을 베타-수익률 평면이라고 한다. 베타-수익률 평면에서 절편을 무위험 자산의 금리로 하고, 베타가 1이고 기대수익률이 시장 포트폴리오의 기대수익률인 점을 지나는 직선을 '''증권 시장선'''(security market line|시큐리티 마켓 라인영어)이라고 한다. CAPM이 성립한다면, 모든 금융 자산과 모든 포트폴리오는 베타-수익률 평면상에서 반드시 증권 시장선 위에 위치한다.

오른쪽 그림은 증권 시장선을 도식화한 것이다. 그림에서 a portfolio outperforming the market|시장을 능가하는 포트폴리오영어라고 표기된 점은 CAPM에서의 이론값보다 높은 기대수익률을 나타내는 포트폴리오의 베타-수익률 평면상의 점이며, a portfolio underperforming the market|시장에서 성과가 저조한 포트폴리오영어라고 표기된 점은 CAPM에서의 이론값보다 낮은 수익률을 나타내는 포트폴리오의 베타-수익률 평면상의 점이다. 각 포트폴리오가 위치한 점을 지나, 절편을 무위험 자산의 금리로 하는 직선(파란 점선)의 기울기는 각 포트폴리오의 트레이너 지수와 일치한다. 또한 각 포트폴리오가 위치한 점에서 증권 시장선까지의 차이(빨간 점선)는 각 포트폴리오의 젠센의 알파와 일치한다.

증권 시장선에 위치하는 점의 트레이너 지수는 시장 리스크 프리미엄이며, 젠센의 알파는 0이므로, 이 두 지표가 이론값과 다르다는 것은 CAPM으로부터의 이탈을 나타낸다고 할 수 있다. 또한 개별 금융 자산으로 생각했을 때, 베타-수익률 평면에서 증권 시장선보다 위에 위치하는 자산은 CAPM에서의 이론값보다 저평가되어 있으며, 증권 시장선보다 아래에 위치하는 자산은 고평가되어 있다고 말할 수 있다.

5. CAPM의 한계 및 비판

리처드 롤은 실증연구에 이론적인 문제점이 있음을 제기하면서, 효율적 포트폴리오를 시장 포트폴리오로 보고 이를 구성하는 개별 주식의 베타를 측정하면 언제나 선형관계가 성립함을 수학적으로 증명하였다. 즉, 롤의 연구에 따르면 기존의 실증연구에서 선형관계가 성립 또는 불성립하는 결과가 나온 것은 단지 실증연구에서 사용한 시장 포트폴리오가 효율적인지 아닌지를 확인한 것에 불과하며, 이러한 기존 실증연구에 대한 문제 제기를 롤의 비판(Roll's critique)이라고 한다.[3] CAPM의 성립 여부를 확인하기 위해서는 진정한 시장 포트폴리오를 찾아내 이 포트폴리오가 효율적인지를 확인하면 되지만, 이론적으로 진정한 시장 포트폴리오는 주식만이 아닌 투자가능한 모든 자산, 인적 자본 등을 포함하는 개념이므로 현실적으로 실증이 불가능하다.[3]

1970년대 후반부터 CAPM에 대한 다양한 비판과 문제점이 제기되었다. CAPM의 이론적인 문제점에 관한 스티븐 로스(Stephen Ross)의 지적[58]과, CAPM에 대한 실증 연구가 가진 문제점에 대한 리처드 롤(Richard Roll)의 지적[59], 그리고 CAPM으로는 설명할 수 없는 이상현상의 발견 등이 있었다.

CAPM은 다음과 같은 비현실적인 가정을 가지고 있다:


  • 과거 데이터만으로 미래를 예측하기에는 충분하지 않을 수 있으며, 현대적 CAPM 접근 방식에서는 미래 위험 추정에 의존하는 베타를 사용해왔다.[8]
  • 대부분의 실무자와 학계는 위험이 가변적이라는 데 동의한다(비-상수). 전통적인 CAPM에 대한 비판은 사용되는 위험 측정치가 일정하게 유지된다는 것이다(비-가변 베타).[9]
  • 수익률의 분산이 위험을 적절하게 측정한다고 가정한다. 이는 수익률이 정규 분포를 따른다는 가정, 또는 실제로 임의의 2-매개변수 방식으로 분포한다는 가정에 의해 암시될 수 있지만, 일반적인 수익률 분포의 경우 다른 위험 측정치(예: 일관성 있는 위험 측정치)가 활동적이고 잠재적인 주주의 선호를 보다 적절하게 반영할 것이다.[10][11]
  • 일부 투자자는 다른 모든 조건이 동일할 때 긍정적인 왜도를 선호하며, 이는 이러한 투자자가 수익률이 긍정적으로 왜곡될 때 더 낮은 수익률을 수용한다는 것을 의미한다. CAPM은 베타 외에도 공왜도를 가격 요인으로 포함하도록 확장될 수 있다.[13][14]
  • 모든 활동적이고 잠재적인 주주가 동일한 정보에 접근할 수 있으며 모든 자산의 위험과 예상 수익률에 대해 동의한다고 가정한다(동질적인 기대 가정).
  • 활동적이고 잠재적인 주주의 확률적 신념이 수익률의 실제 분포와 일치한다고 가정한다. 다른 가능성은 활동적이고 잠재적인 주주의 기대가 편향되어 시장 가격이 정보적으로 비효율적이게 된다는 것이다.
  • 주식 수익률의 변동을 적절하게 설명하지 못하는 것으로 보인다. 경험적 연구에 따르면 저베타 주식이 모델이 예측하는 것보다 더 높은 수익률을 제공한다.[16] [17]
  • 세금이나 거래 비용이 없다고 가정하지만, 이 가정은 모델의 더 복잡한 버전으로 완화될 수 있다.[21]
  • 시장 포트폴리오는 모든 시장의 모든 자산으로 구성되며, 각 자산은 시가총액에 의해 가중된다. 이는 개별 활동적이고 잠재적인 주주에 대한 시장과 자산 간의 선호도가 없으며, 활동적이고 잠재적인 주주가 위험-수익률 프로필의 함수로만 자산을 선택한다고 가정한다. 또한 모든 자산은 보유하거나 거래할 수 있는 금액에 대해 무한히 분할 가능하다고 가정한다.
  • 이론적으로 시장 포트폴리오는 누구나 투자로 보유하는 모든 유형의 자산(예술 작품, 부동산, 인적 자본 포함)을 포함해야 한다. 그러나 이러한 시장 포트폴리오는 관찰할 수 없으며 사람들은 일반적으로 주식 지수를 실제 시장 포트폴리오의 대용물로 대체한다.[22]
  • 경제 주체가 단기적인 지평선을 기준으로 최적화한다고 가정하며, 실제로 더 장기적인 전망을 가진 투자자는 단기 금리 대신 장기 인플레이션 연동 채권을 최적으로 선택할 것이며, 이는 그러한 주체에게 더 위험이 없는 자산이 될 것이다.[27][28]
  • 단 두 개의 날짜를 가정하므로 시간에 따라 반복적으로 포트폴리오를 소비하고 재조정할 기회가 없다.[29][30]
  • 모든 활동적이고 잠재적인 주주가 모든 자산을 고려하고 하나의 포트폴리오를 최적화한다고 가정한다. 이는 개별 주주가 보유하는 포트폴리오와는 완전히 모순된다.[31][32]
  • 경험적 테스트는 CAPM으로 설명할 수 없는 규모 효과 및 가치 효과와 같은 시장 이상 현상을 보여준다.[33]


로저 데일라(Roger Dailer)는 CAPM이 자체적인 좁은 가정 세트 내에서도 근본적으로 결함이 있다고 주장하며, CAPM이 순환적이거나 비합리적임을 보여준다.[35]

5. 1. 실증 분석의 어려움

리처드 롤은 실증분석에 이론적인 문제점이 있음을 제기했다. 롤은 효율적 포트폴리오를 시장 포트폴리오로 보고 이를 구성하는 개별 주식의 베타를 측정하면 언제나 선형관계가 성립함을 수학적으로 증명하였다. 즉, 롤의 연구에 따르면 기존의 실증연구에서 선형관계가 성립 또는 불성립하는 결과가 나온 것은 단지 실증연구에서 사용한 시장 포트폴리오가 효율적인지 아닌지를 확인한 것에 불과하며, 이러한 기존 실증연구에 대한 문제 제기를 롤의 비판(Roll's critique)이라고 한다.[3] CAPM의 성립 여부를 확인하기 위해서는 진정한 시장 포트폴리오를 찾아내 이 포트폴리오가 효율적인지를 확인하면 되지만, 이론적으로 진정한 시장 포트폴리오는 주식만이 아닌 투자가능한 모든 자산, 인적 자본 등을 포함하는 개념이므로 현실적으로 실증이 불가능하다.[3]

1970년대 후반부터 CAPM에 대한 다양한 비판과 문제점이 제기되었다. CAPM의 이론적인 문제점에 관한 스티븐 로스(Stephen Ross)의 지적[58]과, CAPM에 대한 실증 연구가 가진 문제점에 대한 리처드 롤(Richard Roll)의 지적[59], 그리고 CAPM으로는 설명할 수 없는 이상현상의 발견 등이다.

리처드 롤은 기존의 CAPM에 대한 실증 연구가 가진 문제점을 몇 가지 제기했다. 특히 유명한 것으로, 시장 포트폴리오에 대한 비판이 있다. CAPM은 '모든' 금융 자산에 대해 성립하는 것이므로, 시장 포트폴리오는 '모든' 금융 자산의 시가 총액 가중 평균 포트폴리오여야 한다. 그러나 기존의 실증 연구는 주식에 대한 것이 주를 이루며, 시장 포트폴리오도 모든 주식에 대한 시가 총액 가중 평균 포트폴리오가 사용되어 왔다. 그런 의미에서 주식밖에 고려하지 않은 시장 포트폴리오를 사용한 결과의 타당성을 판단하는 것은 어렵다. 따라서 시장 포트폴리오는 주식 외에도 채권, 부동산, 그리고 인적 자본에 대한 투자 등을 포함한 시가 총액 가중 평균 포트폴리오여야 한다는 주장이다.[59]

CAPM으로 설명할 수 없는 이상 현상의 존재는 심각한 문제로 제기되었다. 이러한 이상 현상의 예로 시가 총액이 작은 주식이 더 높은 기대 수익률을 얻을 수 있다는 소형주 효과[60]와, 장부가/시가 비율(PBR의 역수)이 높은 가치주가 더 높은 기대 수익률을 얻을 수 있다는 가치주 효과 등이 있다.[61][62][63]

유진 파마와 케네스 프렌치(Kenneth French)는 미국 주식 시장에서 크로스 섹션 분석을 실시하여, 시가 총액, 장부가/시가 비율, 레버리지 비율, E/P(PER의 역수)의 당시 인식되던 4가지 이상 현상 요인은 시가 총액과 장부가/시가 비율의 2가지로 집약된다는 것을 통계적으로 실증한 논문을 1992년에 발표했다.[64] 이들은 해당 논문에서 시가 총액과 장부가/시가 비율로 조정을 하면, 시장 포트폴리오의 리스크 프리미엄이 가진 개별 주식의 리스크 프리미엄에 대한 설명력이 거의 사라진다는 것을 통계적으로 실증했다. 즉, CAPM은, 적어도 미국 주식 시장에서는, 성립하지 않는다는 결과이다.

5. 2. 가정의 비현실성

리처드 롤은 실증연구에 이론적인 문제점이 있음을 제기했다. 롤은 효율적 포트폴리오를 시장 포트폴리오로 보고 이를 구성하는 개별 주식의 베타를 측정하면 언제나 선형관계가 성립함을 수학적으로 증명하였다. 즉, 롤의 연구에 따르면 기존의 실증연구에서 선형관계가 성립 또는 불성립하는 결과가 나온 것은 단지 실증연구에서 사용한 시장 포트폴리오가 효율적인지 아닌지를 확인한 것에 불과하며, 이러한 기존 실증연구에 대한 문제 제기를 롤의 비판(Roll's critique)이라고 한다.[3] CAPM의 성립 여부를 확인하기 위해서는 진정한 시장 포트폴리오를 찾아내 이 포트폴리오가 효율적인지를 확인하면 되지만, 이론적으로 진정한 시장 포트폴리오는 주식만이 아닌 투자가능한 모든 자산, 인적 자본 등을 포함하는 개념이므로 현실적으로 실증이 불가능하다.[3]

유진 파마와 케네스 프렌치는 "경험적 테스트에서 CAPM의 실패는 모델의 대부분의 적용이 유효하지 않음을 의미한다"고 주장한다.[3]

CAPM은 다음과 같은 비현실적인 가정을 가지고 있다:

  • 과거 데이터만으로는 미래를 예측하기에 충분하지 않을 수 있으며, 현대적인 CAPM 접근 방식에서는 미래 위험 추정에 의존하는 베타를 사용해왔다.[8]
  • 대부분의 실무자와 학계는 위험이 가변적이라는 데 동의한다(비-상수). 전통적인 CAPM에 대한 비판은 사용되는 위험 측정치가 일정하게 유지된다는 것이다(비-가변 베타).[9]
  • 수익률의 분산이 위험을 적절하게 측정한다고 가정한다. 이는 수익률이 정규 분포를 따른다는 가정, 또는 실제로 임의의 2-매개변수 방식으로 분포한다는 가정에 의해 암시될 수 있지만, 일반적인 수익률 분포의 경우 다른 위험 측정치(예: 일관성 있는 위험 측정치)가 활동적이고 잠재적인 주주의 선호를 보다 적절하게 반영할 것이다.[10][11]
  • 일부 투자자는 다른 모든 조건이 동일할 때 긍정적인 왜도를 선호하며, 이는 이러한 투자자가 수익률이 긍정적으로 왜곡될 때 더 낮은 수익률을 수용한다는 것을 의미한다. CAPM은 베타 외에도 공왜도를 가격 요인으로 포함하도록 확장될 수 있다.[13][14]
  • 모든 활동적이고 잠재적인 주주가 동일한 정보에 접근할 수 있으며 모든 자산의 위험과 예상 수익률에 대해 동의한다고 가정한다(동질적인 기대 가정).
  • 활동적이고 잠재적인 주주의 확률적 신념이 수익률의 실제 분포와 일치한다고 가정한다. 다른 가능성은 활동적이고 잠재적인 주주의 기대가 편향되어 시장 가격이 정보적으로 비효율적이게 된다는 것이다.
  • 주식 수익률의 변동을 적절하게 설명하지 못하는 것으로 보인다. 경험적 연구에 따르면 저베타 주식이 모델이 예측하는 것보다 더 높은 수익률을 제공한다.[16] [17]
  • 세금이나 거래 비용이 없다고 가정하지만, 이 가정은 모델의 더 복잡한 버전으로 완화될 수 있다.[21]
  • 시장 포트폴리오는 모든 시장의 모든 자산으로 구성되며, 각 자산은 시가총액에 의해 가중된다. 이는 개별 활동적이고 잠재적인 주주에 대한 시장과 자산 간의 선호도가 없으며, 활동적이고 잠재적인 주주가 위험-수익률 프로필의 함수로만 자산을 선택한다고 가정한다. 또한 모든 자산은 보유하거나 거래할 수 있는 금액에 대해 무한히 분할 가능하다고 가정한다.
  • 이론적으로 시장 포트폴리오는 누구나 투자로 보유하는 모든 유형의 자산(예술 작품, 부동산, 인적 자본 포함)을 포함해야 한다. 그러나 이러한 시장 포트폴리오는 관찰할 수 없으며 사람들은 일반적으로 주식 지수를 실제 시장 포트폴리오의 대용물로 대체한다.[22]
  • 경제 주체가 단기적인 지평선을 기준으로 최적화한다고 가정하며, 실제로 더 장기적인 전망을 가진 투자자는 단기 금리 대신 장기 인플레이션 연동 채권을 최적으로 선택할 것이며, 이는 그러한 주체에게 더 위험이 없는 자산이 될 것이다.[27][28]
  • 단 두 개의 날짜를 가정하므로 시간에 따라 반복적으로 포트폴리오를 소비하고 재조정할 기회가 없다.[29][30]
  • 모든 활동적이고 잠재적인 주주가 모든 자산을 고려하고 하나의 포트폴리오를 최적화한다고 가정한다. 이는 개별 주주가 보유하는 포트폴리오와는 완전히 모순된다.[31][32]
  • 경험적 테스트는 CAPM으로 설명할 수 없는 규모 효과 및 가치 효과와 같은 시장 이상 현상을 보여준다.[33]


로저 데일라는 CAPM이 자체적인 좁은 가정 세트 내에서도 근본적으로 결함이 있다고 주장하며, CAPM이 순환적이거나 비합리적임을 보여준다.[35]

5. 3. 이상 현상 (Anomalies)

1970년대 후반부터 CAPM에 대한 여러 비판과 문제점이 제기되었다. CAPM의 이론적 문제점에 대한 Stephen Ross (economist)|스티븐 로스영어의 지적[58]과, CAPM에 대한 실증 연구가 가진 문제점에 대한 Richard Roll|리처드 롤영어의 지적[59], 그리고 CAPM으로는 설명할 수 없는 이상현상의 발견 등이 있었다.

스티븐 로스는 CAPM이 성립하기 위한 가정이 매우 제한적이라고 보고, 새로운 자산 가격 모형으로 차익거래 가격결정 모형을 제안했다. CAPM이 성립하려면 완전 시장 가정 외에도, 투자자의 선호가 평균 분산 분석과 일치해야 한다. 즉, 시장에 참여하는 모든 투자자는 평균 분산 분석에 의해 포트폴리오를 선택해야 한다. 그러나 이것이 성립하기 위한 이론적인 가정은, 모든 금융 자산의 수익률의 동시 분포가 정규 분포이거나, 혹은 모든 투자자의 기대 효용 함수가 2차 함수의 형식을 취하는 것이다. 이는 비현실적이므로, 그러한 가정에 의존하지 않는 자산 가격 이론으로 차익거래 가격결정 모형을 제안했다.[58]

리처드 롤은 기존의 CAPM에 대한 실증 연구가 가진 문제점을 몇 가지 제기했다. 특히 유명한 것은 시장 포트폴리오에 대한 비판이다. CAPM은 ''모든'' 금융 자산에 대해 성립하는 것이므로, 시장 포트폴리오는 ''모든'' 금융 자산의 시가 총액 가중 평균 포트폴리오여야 한다. 그러나 기존의 실증 연구는 주식에 대한 것이 주를 이루며, 시장 포트폴리오도 모든 주식에 대한 시가 총액 가중 평균 포트폴리오가 사용되어 왔다. 그런 의미에서 주식만 고려한 시장 포트폴리오를 사용한 결과의 타당성을 판단하는 것은 어렵다. 따라서 시장 포트폴리오는 주식 외에도 채권, 부동산, 인적 자본에 대한 투자 등을 포함한 시가 총액 가중 평균 포트폴리오여야 한다는 주장이다.[59]

CAPM으로 설명할 수 없는 이상 현상의 존재는 더 심각한 문제였다. 이러한 이상 현상의 예로 시가 총액이 작은 주식이 더 높은 기대 수익률을 얻을 수 있다는 소형주 효과[60]와, 장부가/시가 비율(PBR의 역수)이 높은 가치주가 더 높은 기대 수익률을 얻을 수 있다는 가치주 효과 등이 있다.[61][62][63]

유진 파마와 Kenneth French|케네스 프렌치영어는 미국 주식 시장에서 크로스 섹션 분석을 실시하여, 시가 총액, 장부가/시가 비율, 레버리지 비율, E/P(PER의 역수)의 당시 인식되던 4가지 이상 현상 요인은 시가 총액과 장부가/시가 비율의 2가지로 집약된다는 것을 통계적으로 실증한 논문을 1992년에 발표했다.[64] 이 논문에서, 시가 총액과 장부가/시가 비율로 통제하면, 시장 포트폴리오의 리스크 프리미엄이 가진 개별 주식의 리스크 프리미엄에 대한 설명력이 거의 사라진다는 것을 통계적으로 실증했다. 즉, CAPM은 적어도 미국 주식 시장에서는 성립하지 않는다는 결과이다. 해당 논문 발표 당시, 유진 파마는 효율적 시장 가설 확립 등으로 이미 학술적으로 명성을 얻고 있었으며, CAPM을 옹호하는 논문[57]을 과거에 발표했었기에, 이 논문은 큰 영향을 주었다. 피셔 블랙은 파마와 프렌치의 결과에 대해 회의적인 시각을 보였다.[65] 그러나, 1993년에 유진 파마와 케네스 프렌치가 발표한 자산 가격 모형인 파마-프렌치 3요인 모형[66]은 포스트 CAPM으로서의 지위를 확립하여, 새로운 표준 모델이 되었다.[67]

2004년 논평에서 유진 파마와 케네스 프렌치는 "경험적 테스트에서 CAPM의 실패는 모델의 대부분의 적용이 유효하지 않음을 의미한다"고 주장한다.[3]

CAPM의 몇 가지 문제점은 다음과 같다.

  • 전통적인 CAPM은 과거 데이터를 입력값으로 사용하여 미래 수익률을 계산하지만, 과거 데이터만으로는 미래를 예측하기에 충분하지 않을 수 있다. 현대적인 CAPM 접근 방식에서는 미래 위험 추정에 의존하는 베타를 사용한다.[8]
  • 대부분의 실무자와 학계는 위험이 가변적이라는 데 동의하지만, 전통적인 CAPM은 사용되는 위험 측정치가 일정하게 유지된다는 비판을 받는다. 최근 연구에서는 시간 가변적 베타를 경험적으로 테스트하여 CAPM의 예측 정확도를 향상시키고 있다.[9]
  • CAPM은 수익률의 분산이 위험을 적절하게 측정한다고 가정하지만, 금융 투자의 위험은 분산 자체가 아니라 손실의 가능성, 즉 비대칭적이다.[10][11] 바클레이스 웰스의 연구에 따르면, 위험 허용 수준이 매우 낮은 투자자는 CAPM이 제시하는 것보다 더 많은 현금을 보유해야 한다.[12]
  • 일부 투자자는 긍정적인 왜도를 선호하며, 이는 더 많은 위험을 감수하기 위해 비용을 지불하는 카지노 도박꾼처럼, 수익률이 긍정적으로 왜곡될 때 더 낮은 수익률을 수용한다는 것을 의미한다. CAPM은 베타 외에도 공왜도를 가격 요인으로 포함하도록 확장될 수 있다.[13][14]
  • CAPM은 모든 투자자가 동일한 정보에 접근할 수 있으며 모든 자산의 위험과 예상 수익률에 대해 동의한다고 가정한다(동질적인 기대 가정).
  • CAPM은 투자자의 확률적 신념이 수익률의 실제 분포와 일치한다고 가정하지만, 투자자의 기대가 편향되어 시장 가격이 정보적으로 비효율적이게 될 수 있다. 행동 재무학 분야에서는 켄트 다니엘, 데이비드 허시라이퍼, 아바니다르 수브라마니암의 과신 기반 자산 가격 결정 모형(2001)과 같은 CAPM의 대안을 제시한다.[15]
  • CAPM은 주식 수익률의 변동을 적절하게 설명하지 못한다. 경험적 연구에 따르면 저베타 주식이 모델이 예측하는 것보다 더 높은 수익률을 제공한다.[16] [17]
  • 피셔 블랙, 마이클 C. 젠슨, 마이론 숄즈는 1969년 뉴욕주 버팔로에서 열린 컨퍼런스에서 이러한 효과에 대한 일부 데이터를 제시했다. 이 사실은 효율적 시장 가설을 유지하고 CAPM을 틀리게 만들거나, CAPM을 유지하고 효율적 시장 가설을 틀리게 만들 수 있다. 후자의 경우, 변동성 차익 거래를 통해 시장을 확실하게 이기는 전략이 가능하다.[18][19][20]
  • CAPM은 세금이나 거래 비용이 없다고 가정하지만, 더 복잡한 버전으로 완화될 수 있다.[21]
  • 이론적으로 시장 포트폴리오는 모든 유형의 자산을 포함해야 하지만, 실제로 이러한 시장 포트폴리오는 관찰할 수 없다. 사람들은 일반적으로 주식 지수를 대용물로 사용하며, 이는 CAPM의 유효성에 대한 잘못된 추론으로 이어질 수 있다. 리처드 롤은 롤의 비판에서 이를 지적했다.[22] 그러나 다른 사람들은 시장 포트폴리오의 선택이 경험적 테스트에 중요하지 않을 수 있다고 생각한다.[23]
  • CAPM은 경제 주체가 단기적인 지평선을 기준으로 최적화한다고 가정하지만, 장기적인 전망을 가진 투자자는 장기 인플레이션 연동 채권을 최적으로 선택할 수 있다.[27][28]
  • CAPM은 단 두 개의 날짜를 가정하여 시간에 따라 반복적으로 포트폴리오를 소비하고 재조정할 기회가 없다. 기간 간 CAPM(ICAPM)과 소비 CAPM(CCAPM)은 모델의 기본 통찰력을 확장하고 일반화한다.[29][30]
  • CAPM은 모든 투자자가 모든 자산을 고려하고 하나의 포트폴리오를 최적화한다고 가정하지만, 이는 개별 주주가 여러 개의 포트폴리오를 갖는 경향과 모순된다. 행동 포트폴리오 이론 및 매슬로우 포트폴리오 이론을 참고하라.[31][32]
  • 경험적 테스트는 CAPM으로 설명할 수 없는 규모 효과 및 가치 효과와 같은 시장 이상 현상을 보여준다.[33] 자세한 내용은 파마-프렌치 3요인 모형을 참조하라.[34]


로저 데일라는 CAPM이 자체적인 좁은 가정 내에서도 근본적으로 결함이 있다고 주장하며, CAPM이 순환적이거나 비합리적임을 보여준다. 순환성은 총 위험 가격이 공분산 위험 가격의 함수일 뿐이라는 것(그리고 그 반대)을 의미한다. 비합리성은 CAPM이 선언한 '가격 수정'이 (더 낮은) 공분산 위험의 양과 (더 높은) 총 위험의 양에 대해 동일한 할인율을 초래한다는 것을 의미한다(즉, 서로 다른 양의 위험에 대해 동일한 할인율). 로저의 발견은 나중에 라이 & 스토스에 의해 뒷받침되었다.[36]

6. CAPM의 대안 모델

1972년 피셔 블랙은 무위험 자산의 존재를 가정하지 않는 자본자산 가격결정 모형(CAPM)인 '''제로베타 CAPM'''(zero-beta CAPM영어)을 발표했다.[54] 제로베타 CAPM 하에서 금융 시장의 임의의 금융 자산 i의 기대 수익률 E[R_{i}]는 다음 식을 만족한다.[55]

: E[R_{i}] - r_\mathrm{z} = \beta_{i\mathrm{m}}\Big(E[R_\mathrm{m}] - r_\mathrm{z}\Big)

여기서 r_\mathrm{z}는 제로베타 포트폴리오의 기대 수익률이며, 그 외의 변수는 전술한 CAPM의 식과 동일하다. 제로베타 포트폴리오는 다음과 같이 만들어진다. 먼저 시장 포트폴리오는 리스크・리턴 평면상에서 (리스크 자산만으로 구성된) 효율적 프론티어 위에 있다. 시장에 있는 포트폴리오의 점에서 효율적 프론티어의 접선을 긋고, Y축(수익률 방향의 축)과의 교점을 구한다. 그 교점에서 수평선을 긋고, 리스크 자산의 최소 분산 프론티어와의 교점을 구한다. 그러면 이 수평선과 최소 분산 프론티어의 교점상에 있는 포트폴리오가 제로베타 포트폴리오가 된다.

제로베타 CAPM이 등장한 배경에는 피셔 블랙, 마이론 쇼울즈의 연구[56]가 있다. 피셔 블랙이 제로베타 CAPM을 도출한 논문에 언급된 것처럼, 그들 3명의 실증 연구에서 CAPM이 일부 성립하지 않는 결과가 나왔다. 베타가 높은 주식으로 구성된 포트폴리오의 기대 수익률은 이론값보다 낮았고, 반대로 베타가 낮은 주식으로 구성된 포트폴리오의 기대 수익률은 이론값보다 높았다. 그래서 베타가 제로가 되는 포트폴리오 (위의 제로베타 포트폴리오)를 생각하고, 시장 포트폴리오와 제로베타 포트폴리오의 리스크 프리미엄에 의한 2 팩터 모델을 사용하여 추정한 결과, 결과가 개선되는 경향을 보였다. 이러한 실증적 결과에 대한 한 가지 설명으로, 무위험 자산을 사용한 자금의 대여 및 차입이 불가능한 것이 아닐까 하는 추론에 도달했기 때문이다.[54]

참조

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[4] 논문 The Treynor Capital Asset Pricing Model
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[48] 문서 無リスク資産への投資比率は 1-\sum_{i=1}^{n}\phi^{j}_{i} となる。
[49] 문서 分母がゼロとなる可能性もあるが、そのような可能性は考えないことにする。
[50] 문서 \delta=0 となることも考えられるが、そのようなことはないと仮定する。
[51] 문서 \phi_{i} の総和は1とする。
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[55] 서적
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[68] 서적 재무관리 3판



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