Within the international financial system, the bond market constitutes an essential component as it offers investors financial instruments characterized by a balance between return, risk, and liquidity. Bonds therefore represent a central tool both for raising capital by private companies and public entities, and for diversifying the financial portfolios of investors. Although bonds are traditionally associated with a lower risk profile compared to stocks, these instruments present a series of potential risks and issues that investors must necessarily be aware of before allocating their capital to their purchase. Among the main variables affecting the risks linked to bond investments are macroeconomic factors, such as changes in interest rates and inflation, as well as more specific factors related to the issuing entity, such as credit risk and financial soundness. This thesis aims to evaluate bond financial instruments and the risks associated with their purchase, with particular attention given to the most significant risk: credit risk. The first chapter aims to provide an introductory framework regarding the types of bonds available in financial markets. In particular, the fundamental characteristics that define their financial nature and the main categories into which they are divided will be analyzed. The chapter will conclude with a discussion of the various risks connected to bond investments. The second chapter is dedicated to the analysis of the mathematical aspects of bonds. To this end, a calculation model used to determine the price of a bond (i.e., present value) will be explored, and two key indicators for measuring a bonds price sensitivity to changes in interest rates will also be examined. The final part of this chapter focuses on credit risk analysis; in this context, the concept of credit rating will be explored, highlighting its impact on bond pricing, and the credit spread will be discussed as an indicator of the markets perceived risk. The third chapter is entirely devoted to the Merton model (1974), one of the most important theoretical tools for modeling credit risk. The idea underlying the model consists in interpreting a firm's equity as a European call option written on the value of its assets, so that the Black-Scholes formula can be applied to estimate the value of equity and, by difference, that of debt. From this framework the model's central quantities are derived, namely the probability of default and the distance to default, and the chapter closes with a discussion of the assumptions and limitations that characterize its application. In the fourth and final chapter, the theoretical tools previously presented are subjected to an empirical implementation, with the aim of verifying whether the Merton model, applied to data actually observable on the markets, is able to provide a measure of credit risk consistent with the judgments expressed by the main rating agencies. To this end, the analysis is designed as a retrospective validation: taking the end of 2023 as the reference date and using exclusively the information available at that date, the model is calibrated on a sample of eight listed US firms, selected so as to represent the different levels of creditworthiness. The estimates thus obtained are then compared with the ratings assigned by the agencies at the same date.

All'interno del sistema finanziario internazionale, il mercato obbligazionario costituisce una componente essenziale poiché offre agli investitori degli strumenti finanziari caratterizzati da un equilibrio tra rendimento, rischio e liquidità. Le obbligazioni rappresentano dunque uno strumento centrale sia per il reperimento di capitali da parte di imprese private ed enti pubblici, e sia per la diversificazione dei portafogli finanziari degli investitori. Nonostante le obbligazioni siano tradizionalmente associate ad un profilo di rischio minore rispetto alle azioni, tali strumenti presentano una serie di rischi e criticità potenziali di cui un investitore deve necessariamente essere a conoscenza prima di impiegare il proprio capitale nel loro acquisto. Tra le principali variabili che condizionano i rischi legati all'acquisto di un'obbligazione si identificano fattori di carattere macroeconomico, quali le variazioni dei tassi di interesse e dell'inflazione, ma anche fattori più specifici legati al soggetto emittente, come il rischio di credito e la solidità patrimoniale. Il presente lavoro di tesi si propone di valutare gli strumenti finanziari obbligazionari e i rischi connessi al loro acquisto, riservando particolare attenzione al rischio ritenuto più rilevante, ovvero il rischio di credito. Il primo capitolo si pone come obiettivo quello di delineare un quadro introduttivo in merito agli strumenti obbligazionari presenti sui mercati finanziari; in particolare, verranno analizzate le caratteristiche fondamentali che ne definiscono la natura finanziaria e le principali categorie in cui tali strumenti si suddividono. Il capitolo si concluderà con un'esposizione dei diversi rischi connessi all'investimento in obbligazioni. Il secondo capitolo è dedicato all'analisi degli aspetti matematici delle obbligazioni. A tal fine, verrà approfondito un modello di calcolo utilizzato per la determinazione del prezzo di un'obbligazione (ovvero il present value) e verranno inoltre esaminati due indicatori chiave per la misurazione della sensibilità del prezzo di un'obbligazione alle variazioni dei tassi di interesse. La parte conclusiva del suddetto capitolo riguarda l'analisi del rischio di credito; in tale contesto, si approfondirà il concetto di rating creditizio, evidenziandone l'impatto sulla determinazione del prezzo delle obbligazioni, e si discuterà del credit spread quale indicatore del rischio percepito dal mercato. Il terzo capitolo è interamente dedicato al modello di Merton (1974), uno degli strumenti teorici più rilevanti per la modellizzazione del rischio di credito. L'idea alla base del modello consiste nell'interpretare il capitale proprio di un'impresa come un'opzione call europea scritta sul valore delle sue attività, così da poter applicare la formula di Black-Scholes per stimare il valore dell'equity e, per differenza, quello del debito. Da tale impostazione vengono derivate le grandezze centrali del modello, ovvero la probabilità di default e la distance to default, e il capitolo si chiude con una disamina delle ipotesi e dei limiti che ne caratterizzano l'applicazione. Nel quarto e ultimo capitolo gli strumenti teorici precedentemente illustrati vengono sottoposti a un'implementazione empirica, con l'obiettivo di verificare se il modello di Merton, applicato a dati realmente osservabili sui mercati, sia in grado di fornire una misura del rischio di credito coerente con i giudizi formulati dalle principali agenzie di rating. A tale scopo, l'analisi è impostata come una validazione retrospettiva: assumendo come data di riferimento la fine del 2023 e impiegando esclusivamente le informazioni disponibili a quella data, il modello viene calibrato su un campione di otto imprese statunitensi quotate, selezionate in modo da rappresentare i diversi livelli di merito creditizio. Le stime così ottenute vengono successivamente confrontate con i rating attribuiti dalle agenzie alla medesima data.

VALUTAZIONE DELLE OBBLIGAZIONI E DEL RISCHIO DI CREDITO

ROSCINI, RICCARDO
2025/2026

Abstract

Within the international financial system, the bond market constitutes an essential component as it offers investors financial instruments characterized by a balance between return, risk, and liquidity. Bonds therefore represent a central tool both for raising capital by private companies and public entities, and for diversifying the financial portfolios of investors. Although bonds are traditionally associated with a lower risk profile compared to stocks, these instruments present a series of potential risks and issues that investors must necessarily be aware of before allocating their capital to their purchase. Among the main variables affecting the risks linked to bond investments are macroeconomic factors, such as changes in interest rates and inflation, as well as more specific factors related to the issuing entity, such as credit risk and financial soundness. This thesis aims to evaluate bond financial instruments and the risks associated with their purchase, with particular attention given to the most significant risk: credit risk. The first chapter aims to provide an introductory framework regarding the types of bonds available in financial markets. In particular, the fundamental characteristics that define their financial nature and the main categories into which they are divided will be analyzed. The chapter will conclude with a discussion of the various risks connected to bond investments. The second chapter is dedicated to the analysis of the mathematical aspects of bonds. To this end, a calculation model used to determine the price of a bond (i.e., present value) will be explored, and two key indicators for measuring a bonds price sensitivity to changes in interest rates will also be examined. The final part of this chapter focuses on credit risk analysis; in this context, the concept of credit rating will be explored, highlighting its impact on bond pricing, and the credit spread will be discussed as an indicator of the markets perceived risk. The third chapter is entirely devoted to the Merton model (1974), one of the most important theoretical tools for modeling credit risk. The idea underlying the model consists in interpreting a firm's equity as a European call option written on the value of its assets, so that the Black-Scholes formula can be applied to estimate the value of equity and, by difference, that of debt. From this framework the model's central quantities are derived, namely the probability of default and the distance to default, and the chapter closes with a discussion of the assumptions and limitations that characterize its application. In the fourth and final chapter, the theoretical tools previously presented are subjected to an empirical implementation, with the aim of verifying whether the Merton model, applied to data actually observable on the markets, is able to provide a measure of credit risk consistent with the judgments expressed by the main rating agencies. To this end, the analysis is designed as a retrospective validation: taking the end of 2023 as the reference date and using exclusively the information available at that date, the model is calibrated on a sample of eight listed US firms, selected so as to represent the different levels of creditworthiness. The estimates thus obtained are then compared with the ratings assigned by the agencies at the same date.
2025
VALUATION OF BONDS AND CREDIT RISK
All'interno del sistema finanziario internazionale, il mercato obbligazionario costituisce una componente essenziale poiché offre agli investitori degli strumenti finanziari caratterizzati da un equilibrio tra rendimento, rischio e liquidità. Le obbligazioni rappresentano dunque uno strumento centrale sia per il reperimento di capitali da parte di imprese private ed enti pubblici, e sia per la diversificazione dei portafogli finanziari degli investitori. Nonostante le obbligazioni siano tradizionalmente associate ad un profilo di rischio minore rispetto alle azioni, tali strumenti presentano una serie di rischi e criticità potenziali di cui un investitore deve necessariamente essere a conoscenza prima di impiegare il proprio capitale nel loro acquisto. Tra le principali variabili che condizionano i rischi legati all'acquisto di un'obbligazione si identificano fattori di carattere macroeconomico, quali le variazioni dei tassi di interesse e dell'inflazione, ma anche fattori più specifici legati al soggetto emittente, come il rischio di credito e la solidità patrimoniale. Il presente lavoro di tesi si propone di valutare gli strumenti finanziari obbligazionari e i rischi connessi al loro acquisto, riservando particolare attenzione al rischio ritenuto più rilevante, ovvero il rischio di credito. Il primo capitolo si pone come obiettivo quello di delineare un quadro introduttivo in merito agli strumenti obbligazionari presenti sui mercati finanziari; in particolare, verranno analizzate le caratteristiche fondamentali che ne definiscono la natura finanziaria e le principali categorie in cui tali strumenti si suddividono. Il capitolo si concluderà con un'esposizione dei diversi rischi connessi all'investimento in obbligazioni. Il secondo capitolo è dedicato all'analisi degli aspetti matematici delle obbligazioni. A tal fine, verrà approfondito un modello di calcolo utilizzato per la determinazione del prezzo di un'obbligazione (ovvero il present value) e verranno inoltre esaminati due indicatori chiave per la misurazione della sensibilità del prezzo di un'obbligazione alle variazioni dei tassi di interesse. La parte conclusiva del suddetto capitolo riguarda l'analisi del rischio di credito; in tale contesto, si approfondirà il concetto di rating creditizio, evidenziandone l'impatto sulla determinazione del prezzo delle obbligazioni, e si discuterà del credit spread quale indicatore del rischio percepito dal mercato. Il terzo capitolo è interamente dedicato al modello di Merton (1974), uno degli strumenti teorici più rilevanti per la modellizzazione del rischio di credito. L'idea alla base del modello consiste nell'interpretare il capitale proprio di un'impresa come un'opzione call europea scritta sul valore delle sue attività, così da poter applicare la formula di Black-Scholes per stimare il valore dell'equity e, per differenza, quello del debito. Da tale impostazione vengono derivate le grandezze centrali del modello, ovvero la probabilità di default e la distance to default, e il capitolo si chiude con una disamina delle ipotesi e dei limiti che ne caratterizzano l'applicazione. Nel quarto e ultimo capitolo gli strumenti teorici precedentemente illustrati vengono sottoposti a un'implementazione empirica, con l'obiettivo di verificare se il modello di Merton, applicato a dati realmente osservabili sui mercati, sia in grado di fornire una misura del rischio di credito coerente con i giudizi formulati dalle principali agenzie di rating. A tale scopo, l'analisi è impostata come una validazione retrospettiva: assumendo come data di riferimento la fine del 2023 e impiegando esclusivamente le informazioni disponibili a quella data, il modello viene calibrato su un campione di otto imprese statunitensi quotate, selezionate in modo da rappresentare i diversi livelli di merito creditizio. Le stime così ottenute vengono successivamente confrontate con i rating attribuiti dalle agenzie alla medesima data.
OBBLIGAZIONI
RISCHIO DI CREDITO
PRESENT VALUE
CREDIT SPREAD
RATING CREDITIZIO
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/112211