The Cointegration approach in statistical arbitrage

Abstract

The goal of this work is to showcase the importance of the unit roots and how to appropriately manage them through the theory of cointegration. We present the practical connection of statistical arbitrage with the cointegration and how it can be applied in the Financial market. Also, we show why the cointegration is the cornerstone that connects the concepts of unit root, causality, statistical arbitrage and a valid statistical inference. After an extensive presentation of the theoretical background both from the Financial point of view as well as the statistical point of view of cointegration, we proceed with the application, where we manage to present the techniques used to achieve statistical arbitrage.

Στόχος αυτής της εργασίας είναι να αναδείξει τη σημασία των unit roots και τον τρόπο κατάλληλης διαχείρισής τους μέσω της θεωρίας του cointegration. Παρουσιάζουμε την πρακτική σύνδεση του στατιστικού artbitrage με τo cointegration και πώς μπορεί να εφαρμοστεί στη χρηματοπιστωτική αγορά. Επίσης, δείχνουμε γιατί το cointegration είναι ο ακρογωνιαίος λίθος που συνδέει τις έννοιες του unit root, του causality, του στατιστικού arbitrage και ενός έγκυρου στατιστικού συμπεράσματος. Μετά από εκτενή παρουσίαση του θεωρητικού υποβάθρου τόσο από οικονομική όσο και από στατιστική άποψη του cointegration, προχωράμε στην εφαρμογή, όπου καταφέρνουμε να παρουσιάσουμε τις τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την επίτευξη στατιστικού arbitrage.