Davide Faranda, Bérengère Dubrulle, Flavio Maria Emanuele Pons, Eugenio Giachino, Sandro Vaienti, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation (ESTIMR), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Department of Statistics University of Bologna, Studio Emanuel—Via C. Colombo 1, Torino, Italy, CPT - Ex E7 Systèmes dynamiques et théorie ergodique, Centre de Physique Théorique - UMR 7332 (CPT), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes Physiques Hors-équilibre, hYdrodynamique, éNergie et compleXes (SPHYNX), Service de physique de l'état condensé (SPEC - UMR3680), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, ANR-10-BLAN-0106,PERTURBATIONS,Perturbations aléatoires de systèmes dynamiques: applications non-uniformément dilatantes, isométries, billards et systèmes de fonctions itérées. Grandes déviations et valeurs extrêmes.(2010), European Project: 338965,EC:FP7:ERC,ERC-2013-ADG,A2C2(2014), Faranda, Davide, Pons, Flavio Maria Emanuele, Giachino, Eugenio, Vaienti, Sandro, Dubrulle, Bérengère, Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Alma Mater Studiorum Università di Bologna [Bologna] (UNIBO)
We address the problem of defining early warning indicators of financial crises. To this purpose, we fit the relevant time series through a class of linear models, known as auto-regressive moving-average (ARMA(p, q)) models. By running such a fit on intervals of the time series that can be considered stationary, we first determine the typical ARMA( p ¯ , q ¯ ). Such a model exists over windows of about 60 days and turns out to be an AR(1). For each of them, we estimate the relative parameters, i.e. ϕi and θi on the same running windows. Then, we define a distance ϒ from such typical model in the space of the likelihood functions and compute it on short intervals of stocks indexes. Such a distance is expected to increase when the stock market deviates from its normal state for the modifications of the volatility which happen commonly before a crisis. We observe that ϒ computed for the Dow Jones, Standard and Poor’s and EURO STOXX 50 indexes provides an effective early warning indicator which allows for detection of the crisis events that showed precursors.