Eurozone Inflation-Linked Bonds in Portfolio Diversification Evidence From DCC-GARCH Modelling Under an MPT Framework

Abstract

This thesis examines the role of Eurozone inflation-linked bonds in multi-asset portfolio allocation by analysing their time-varying volatility and correlation structures and evaluating their contribution to diversification under a Modern Portfolio Theory framework. While inflation-linked bonds have generally been thought to offer significant diversification benefits primarily due to their unique indexation to inflation, this view has been challenged by research, most notably by Brière and Signori (2009) who found that the diversification benefit of inflation-linked bonds disappeared after 2003. However, the evidence for the Eurozone market remains limited, and the extent to which these findings hold in more recent periods of elevated inflation and macroeconomic shocks is unclear. The objective of this study is twofold: first, to analyse whether inflation-linked bonds display distinct time-varying volatility and correlation dynamics relative to nominal government bonds, and second, to assess how these dynamics influence the optimal allocation to inflation-linked bonds in a diversified portfolio, consisting of equities, government nominal bonds, and government inflation-linked bonds, over time. The empirical analysis uses daily Eurozone data spanning from 2015 to 2025 and adapts a Dynamic Conditional Correlation Generalised Autoregressive Conditional Heteroskedasticity (DCC-GARCH) framework to the data. First, univariate GARCH models are used to estimate time-varying volatilities and volatility structures for each asset class. The time-varying volatilities are used in the DCC model to capture the evolving correlation structures between equities, nominal bonds, and inflation-linked bonds. The GARCH results indicate that inflation-linked bonds have distinct volatility dynamics, especially during macroeconomic shocks by reacting with greater volatility, when compared to nominal bonds. The DCC results show that, unlike research by Brière and Signori (2009) indicates, the correlation between inflation-linked bonds and nominal bonds is time varying and sees large downward spikes during macroeconomic shocks and market stress. To evaluate the portfolio implications of the time-varying dynamics, the results are used in a mean-variance optimization framework to analyse how the optimal allocation to inflation-linked bonds evolves over time. Contrary to prior research by Brière and Signori (2009), the results indicate that inflation-linked bonds do offer diversification benefits and the allocation to inflation-linked bonds is non-zero for the entire sample period. Notably, the allocation to inflation-linked bonds is elevated during macroeconomic shocks, such as the COVID-19 pandemic and the inflationary period of 2022-2023. This indicates that inflation-linked bonds do offer significant tail risk protection and are therefore a useful source of diversification. Overall, the findings suggest that inflation-linked bonds retain relevant diversification properties in the modern Eurozone context, and that their contribution to portfolio diversification appears to be cyclical and regime-dependent rather than having structurally disappeared. The thesis highlights practical implications for both asset managers and institutional investors, demonstrating that inflation-linked bonds remain valuable not only for hedging and liability matching but also as a source of diversification and tail risk mitigation in volatile environments. Future research could be expanded to incorporate time-varying expected returns, testing alternative multivariate volatility frameworks, or examining other regions and specific inflation-linked bond maturities. Methodological advances such as stochastic volatility models may offer better insights into nonlinear dependence and tail co-movements.

Tämä tutkimus tarkastelee euroalueen inflaatiosidonnaisten joukkovelkakirjojen roolia portfoliorakenteessa analysoimalla niiden ajassa vaihtelevia volatiliteetti- ja korrelaatiodynamiikkoja sekä arvioimalla niiden vaikutusta hajautushyötyihin modernin portfolioteorian viitekehyksessä. Inflaatiosidonnaisten joukkovelkakirjojen on perinteisesti katsottu tarjoavan merkittäviä hajautushyötyjä erityisesti niiden inflaatioindeksoinnin vuoksi, mutta useat tutkimukset kyseenalaistavat tämän näkemyksen. Erityisesti Brière ja Signori (2009) havaitsivat, että inflaatiosidonnaisten joukkovelkakirjojen hajautushyödyt katosivat vuoden 2003 jälkeen. Euroalueen markkinoita koskeva empiirinen tutkimus on kuitenkin vähäistä, eikä ole selvää, pätevätkö nämä havainnot myös viimeaikaisessa korkean inflaation ja makrotaloudellisten shokkien ajanjaksossa. Tutkimuksen tavoitteena onkin kaksijakoinen: ensiksi analysoida, poikkeavatko inflaatiosidonnaisten joukkovelkakirjojen ajassa vaihtelevat volatiliteetti- ja korrelaatiodynamiikat nimellisistä velkakirjoista, ja toiseksi arvioida, miten nämä dynamiikat vaikuttavat portfolion optimaalisiin painoihin osakkeista, valtion nimellisistä- ja inflaatiosidonnaisista joukkovelkakirjoista koostuvassa portfoliossa. Empiirinen analyysi hyödyntää päivätason euroalueen aineistoa vuosilta 2015–2025 ja soveltaa Dynamic Conditional Correlation Generalised Autoregressive Conditional Heteroskedasticity (DCC-GARCH) -mallia. Ensin estimoidaan yksimuuttujaiset GARCH-mallit, joilla määritetään kunkin omaisuusluokan ajassa vaihtelevat volatiliteetit ja volatiliteettirakenteet. Nämä tulokset hyödynnetään DCC-mallissa, jonka avulla estimoidaan osakkeiden, nimellisten joukkovelkakirjojen ja inflaatiosidonnaisten joukkovelkakirjojen korrelaatiorakenteet. GARCH-tulokset osoittavat, että inflaatiosidonnaisilla joukkovelkakirjoilla on selvästi poikkeava volatiliteettirakenne erityisesti makrotaloudellisten shokkien aikana, ja ne reagoivat voimakkaammin shokkeihin, kuin nimelliset joukkovelkakirjat. Toisin kuin Brièren ja Signorin (2009) tutkimuksessa, DCC-mallin tulokset osoittavat, että nimellisten- ja inflaatiosidonnaisten joukkovelkakirjojen välinen korrelaatio on selvästi ajassa vaihteleva, erityisesti markkinastressien aikana. Portfolioanalyysissa näitä ajassa vaihtelevia dynamiikkoja hyödynnetään mean–variance-optimointikehikossa, jonka avulla arvioidaan inflaatiosidonnaisten joukkovelkakirjojen optimaalisen painon kehitystä. Toisin kuin Brièren ja Signorin (2009) tutkimus esittää, tulokset osoittavat inflaatiosidonnaisten joukkovelkakirjojen tarjoavan merkittäviä hajautushyötyjä, ja niiden paino optimaalisessa portfoliossa ei laske nollaan missään vaiheessa tarkasteluperiodia. Inflaatiosidonnaisten joukkovelkakirjojen osuus kasvaa erityisesti makrotaloudellisten shokkien aikana, kuten COVID-19-pandemian alussa ja vuosien 2022–2023 inflatorisen periodin aikana. Tämä viittaa siihen, että inflaatiosidonnaiset joukkovelkakirjat tarjoavat merkittävän suojan häntäriskiä vastaan ja toimivat hyödyllisenä hajautuslähteenä. Kokonaisuutena tulokset viittaavat siihen, että inflaatiosidonnaisilla joukkovelkakirjoilla on edelleen relevantteja hajautusominaisuuksia ja että niiden hajautushyöty on syklistä ja riippuvaista markkinatilasta eikä pysyvästi kadonnut. Tutkimus tarjoaa käytännön merkitystä sekä varainhoitajille että institutionaalisille sijoittajille, osoittaen, että inflaatiosidonnaiset joukkovelkakirjat ovat edelleen hyödyllinen väline paitsi suojaus- ja vastuuvelkasyistä, mutta myös hajautuksen ja häntäriskin hallinnan näkökulmasta. Jatkossa tutkimusta voitaisiin laajentaa hyödyntämällä ajassa vaihtelevia tuotto-odotuksia, vaihtoehtoisia volatiliteettimalleja tai vertailemalla tuloksia eri markkina-alueiden välillä. Menetelmällisesti joustavammat mallit, kuten stokastisen volatiliteetin mallit, voisivat tarjota parempia näkemyksiä epälineaarisiin riippuvuuksiin ja ääriliikkeiden yhteisvaihteluun.