19 abril 2021 13:35

Teoría de precios de arbitraje: no se trata solo de matemáticas sofisticadas

La teoría de precios de arbitraje (APT)  es una alternativa al modelo de precios de activos de capital (CAPM) para explicar los rendimientos de activos o carteras. Fue desarrollado por el economista  Stephen Ross en la década de 1970. A lo largo de los años, la teoría de los precios de arbitraje ha ganado popularidad debido a sus supuestos relativamente más simples. Sin embargo, la teoría de los precios de arbitraje es mucho más difícil de aplicar en la práctica porque requiere una gran cantidad de datos y un análisis estadístico complejo.

Veamos qué es la teoría de precios de arbitraje y cómo podemos ponerla en práctica.

¿Qué es APT?

APT es un modelo técnico multifactorial basado en la relación entre el rendimiento esperado de un activo financiero y su riesgo. El modelo está diseñado para capturar la sensibilidad de los retornos del activo a cambios en ciertas variables macroeconómicas. Los inversores y analistas financieros pueden utilizar estos resultados para ayudar a valorar los valores.

Inherente a la teoría de los precios de arbitraje es la creencia de que los valores con precios incorrectos pueden representar oportunidades de ganancias libres de riesgo a corto plazo. APT se diferencia del CAPM más convencional , que utiliza un solo factor. Sin embargo, al igual que el CAPM, la APT asume que un modelo de factores puede describir eficazmente la correlación entre riesgo y rendimiento.

Tres supuestos subyacentes de APT

A diferencia del modelo de precios de los activos de capital, la teoría de los precios de arbitraje no asume que los inversores tengan carteras eficientes.

Sin embargo, la teoría sigue tres supuestos subyacentes:

  • Los rendimientos de los activos se explican por factores sistemáticos.
  • Los inversores pueden crear una cartera de activos en la que se eliminen riesgos específicos mediante la diversificación.
  • No existe oportunidad de arbitraje entre carteras bien diversificadas. Si existen oportunidades de arbitraje, los inversores las aprovecharán. (Así es como la teoría obtuvo su nombre).

Supuestos del modelo de valoración de activos de capital

Podemos ver que estos son supuestos más relajados que los del modelo de precios de activos de capital. Ese modelo supone que todos los inversores tienen expectativas homogéneas sobre el rendimiento medio y la varianza de los activos. También asume que la misma frontera eficiente está disponible para todos los inversores.

Para una cartera bien diversificada, una fórmula básica que describa la teoría de precios de arbitraje se puede escribir de la siguiente manera:

R f  es el rendimiento si el activo no tuvo exposición a ningún factor, es decir, todos

βnorte=0\ beta_n = 0βnorte​=0

A diferencia del modelo de precios de activos de capital, la teoría de precios de arbitraje no especifica los factores. Sin embargo, según la investigación de Stephen Ross y Richard Roll, los factores más importantes son los siguientes:

Según los investigadores Ross y Roll, si no ocurre ninguna sorpresa en el cambio de los factores anteriores, el rendimiento real será igual al rendimiento esperado. Sin embargo, en caso de cambios imprevistos en los factores, el rendimiento real se definirá de la siguiente manera

Note that f’n is the unanticipated change in the factor or surprise factor, e is the residual part of actual return.

(For more on the capital asset pricing model, read The Advantages and Disadvantages of the CAPM Model.)

Estimating Factor Sensitivities and Factor Premiums

How we can actually derive factor sensitivities? Recall that in the capital asset pricing model, we derived asset beta, which measures asset sensitivity to market return, by simply regressing actual asset returns against market returns. Deriving the factors’ beta is pretty much the same procedure.

For the purpose of illustrating the technique of estimating ßn (sensitivity to the factor n) and fn (the nth factor price)let’s take the S&P 500 Total Return Index and the NASDAQ Composite Total Return Index as proxies for well-diversified portfolios for which we wish to find ßn and fn. For simplicity, we’ll assume that we know Rf (the risk free return) is 2 percent. We’ll also assume that the annual expected return of the portfolios are 7 percent for the S&P 500 Total Return Index and 9 percent for the NASDAQ Composite Total Return Index.

Step 1: Determine Systematic Factors

We have to determine the systematic factors by which portfolio returns are explained. Let’s assume that the real gross domestic product (GDP) growth rate and the 10-year Treasury bond yield change are the factors that we need. Since we have chosen two indices with large constituents, we can be confident that our portfolios are well diversified with close to zero specific risk.

Step 2: Obtain Betas

We ran a  regression on historical quarterly data of each index against quarterly real GDP growth rates and quarterly T-bond yield changes. Note that because these calculations are for illustrative purposes only, we will skip the technical sides of regression analysis.

Here are the results:

Regression results tell us that both portfolios have much higher sensitivities to GDP growth rates (which is logical because GDP growth is usually reflected in the equity market change) and very tiny sensitivities to T-bond yield change (this too is logical because stocks are less sensitive to yield changes than bonds).

Step 3: Obtain Factor Prices or Factor Premiums

Now that we have obtained beta factors, we can estimate factor prices by solving the following set of equations:

7%=2%+3.45∗f1+0.033∗f27\% = 2\% + 3.45*f_1 + 0.033*f_27%=2%+3.45∗f1​+0.033∗f2​

f1=1.43%f_1= 1.43\%f1​=1.43% and

f2=2.47%f_2= 2.47\%f2​=2.47%

Therefore, a general ex-ante arbitrage pricing theory equation for any portfolio will be as follows:

E(Ri)=2%+1.43%∗β1+2.47%∗β2E(R_i) = 2\% + 1.43\%*\beta_1 + 2.47\%*\beta_2E(Ri​)=2%+1.43%∗β1​+2.47%∗β2​

Taking Advantage of Arbitrage Opportunities

The idea behind a no-arbitrage condition is that if there is a mispriced security in the market, investors can always construct a portfolio with factor sensitivities similar to those of mispriced securities and exploit the arbitrage opportunity.

For example, suppose that apart from our index portfolios there is an ABC Portfolio with the respective data provided in the following table:

We can construct a portfolio from the first two index portfolios (with an S&P 500 Total Return Index weight of 70 percent and NASDAQ Composite Total Return Index weight of 30 percent) with similar factor sensitivities as the ABC Portfolio as shown in the last raw of the table. Let’s call this the Combined Index Portfolio. The Combined Index Portfolio has the same betas to the systematic factors as the ABC Portfolio but a lower expected return.

This implies that the ABC portfolio is undervalued. We will then short the Combined Index Portfolio and with those proceeds purchase shares of the ABC Portfolio, which is also called the arbitrage portfolio (because it exploits the arbitrage opportunity). As all investors would sell an overvalued and buy an undervalued portfolio, this would drive away any arbitrage profit. This is why the theory is called arbitrage pricing theory.

The Bottom Line

Arbitrage pricing theory, as an alternative model to the capital asset pricing model, tries to explain asset or portfolio returns with systematic factors and asset/portfolio sensitivities to such factors. The theory estimates the expected returns of a well-diversified portfolios with the underlying assumption that portfolios are well-diversified and any discrepancy from the equilibrium price in the market would be instantaneously driven away by investors. Any difference between actual return and expected return is explained by factor surprises (differences between expected and actual values of factors).

The drawback of arbitrage pricing theory is that it does not specify the systematic factors, but analysts can find these by regressing historical portfolio returns against factors such as real GDP growth rates, inflation changes, term structure changes, risk premium changes and so on. Regression equations make it possible to assess which systematic factors explain portfolio returns and which do not.