Analysis of the US stock market during the COVID-19 pandemic

Abstract

Tato práce zkoumá vliv pandemie COVID-19 na americký akciový index S&P 500 a jeho jedenáct sektorů. Pomocí modelů ARMA a T-GARCH na časové řadě denních výnosů od roku 2018 do března 2021 zkoumáme dopad na volatilitu, výnosy a efekt dne v týdnu během krachu akciového trhu způsobeného pandemií a období po něm. Naše hlavní zjištění naznačují, že v případě výnosů byl pondělní efekt během propadu trhu víc negativní než páteční efekt a na ros- toucím trhu po pádu naopak. Docházíme tedy k závěru, že pro sledovaná období platí hypotéza kalendářního času. Pokud jde o volatilitu, ta dramaticky vzrostla na celém americkém akciovém trhu jak během propadu, tak i po něm. Nárust zaznamenala zejména odvětví informačních technologií a energetiky. Zjistili jsme také, že se významně změnil denní objemový vzor obchodování ve tvaru písmene "U" s úměrně nižším objemem obchodů v první půlhodině obchodování a vyšším během zbytku dne.

This work investigates the effect of the COVID-19 pandemic on the S&P 500 stock index and its eleven sectors. Employing the ARMA and the T-GARCH model on a time series of daily returns from 2018 until March 2021, we examine the impact on volatility, returns, and day-of-the-week effect during the stock market crash caused by the pandemic and the period after. Our main findings imply that in the case of returns, the Monday effect was more negative than the Friday effect during the market crash and vice versa in the rising market after the crash. Concluding that the calendar time hypothesis holds for the observed periods. In terms of volatility, it drastically increased across the US stock market during and even after the crash. The increase was especially noticeable for the IT and Energy sectors. We also found the U-shaped daily volume pattern changed significantly with proportionately less volume of trades happening in the first half-hour of trading and more throughout the whole day.