基于高频数据的沪深300股指期货波动率度量方法及应用

发布时间：2020-06-27 09:56

【摘要】：基于高频数据的金融分析与建模研究目前已成为金融工程研究领域的一大热点。在金融资产价格波动率的刻画上，金融高频波动率有着低频波动率无法比拟的信息优势，能够较为准确地刻画金融市场波动率的相关特征，并对金融市场波动率的变化作出较为精确的预测。沪深300股指期货的成功推出，引起了人们广泛关注，股指期货交易高杠杆性也使得期指市场的波动风险成为广大学者的研究重点。因而，本文选择基于高频数据的沪深300股指期货波动率度量方法研究对沪深300股指期货风险形成机理的揭示有着重要的理论和现实指导意义。本文主要是从高频数据的研究视角，对高频条件下沪深300股指期货的波动率度量方法进行了研究。在此基础上，并从波动率的跳跃行为、量价关系及风险测度等三方面对期指高频波动率进行了应用研究。一、针对不同形式的高频波动率度量方法的差异性，对沪深300股指期货高频波动率度量方法进行研究。在理论效率对比的基础上，对高频已实现波动率、已实现双幂次变差、已实现极差及其它们的扩展形式从统计特征、跳跃波动刻画和波动率预测三方面进行实证研究，通过实证研究发现在充分市场套利、非连续交易及询报价影响的前提下，已实现双幂次变差及其扩展形式在刻画沪深300股指期货市场波动特征方面有着显著的优势；已实现极差及其扩展形式在沪深300股指期货波动的预测能力上表现更为突出。二、以已实现波动率做为沪深300股指期货高频波动率的度量方法，根据高频波动率建模理论，并采用沪深300股指期货高频数据对三种常用的高频波动率线性模型参数进行估计，同时进行预测能力分析。实证研究发现沪深300股指期货波动率存在明显自相关性和持续性，期指市场投资者行为也表现出一定的异质性；在模型预测能力分析方面，研究表明HAR-RV模型对沪深300股指期货波动率有较好的预测能力。三、利用二次幂变差理论将沪深300股指期货已实现波动率分离成连续路径样本方差和跳跃方差，在HAR-RV-CJ模型的基础上，考虑隔夜收益率波动对已实现波动率的影响，构建了HAR-RV-CJN模型，并对其进行实证研究，研究结果显示我国股指期货市场也存在明显的“跳跃”现象，且这种跳跃性波动部分是由隔夜信息引起的，期指高频波动率的中长期预测很大程度上取决于连续样本路径方差和隔夜收益方差，跳跃性方差对期指市场波动率的预测存在一定程度的影响。四、以已实现波动率作为沪深300股指期货价格变化的测度，结合量价关系理论中的信息理论模型和市场微观结构理论，在HAR-RV模型中引入微观因子交易量V构建了HAR-RV-V基础模型及扩展模型，通过实证分析发现我国股指期货市场上交易量与价格波动表现一定正相关性，平均交易头寸能够很好地解释期指市场的价格波动，它可以作为期指市场量价关系背后的主要驱动因子。最后，采用ARFIMA模型对期指市场已实现波动率进行拟合分析，在此基础上计算不同分布不同置信度下期指市场VaR和CVaR的估计量，并对它们进行实证对比分析，再利用失败率和返回测试对VaR和CVaR进行检验。研究显示VaR并不能很好地对沪深300股指期货的损失做出估计，存在低估风险的情况；高置信度T分布和GED分布下的CVaR估计量可以较好地覆盖大部分期指的实际损失，因而可以较好地用于对沪深300股指期货风险度量和管理研究。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：F224;F832.51
【图文】：

序列图,波动率,相关系数

-.03-.02-.01.00.01.0225 50 75 100 125 150 175 200 225图 5.3 样本区间隔夜收益序列图为了更直观更全面地观察隔夜收益波动与已实现波动率之间相关关系的变化，如图 5.4 我们分别画出了隔夜收益率波动dtσ 与t+1RV 及t+5RV 的相关系数变化走势图。通过分析发现隔夜收益波动与已实现波动率的相关系数随时间呈现一个缓慢衰减的过程，这说明隔夜信息导致的价格波动对未来的已实现波动率存在着持续性的影响，但这种影响随时间而逐渐减弱。隔夜收益波动类似于已实现波动率具有明显的长记忆性特征，因此，在 HAR-RV-CJN 建模分析中，我们有必要引入异质结构形式的隔夜收益波动，以此可以更全面地判断隔夜收益波动对已实现波动率预测的影响。

变化图,波动率,相关系数,交易量

图 6.1 已实现波动率之间相关系数变化图 6.2 记录了交易量及交易量微观结构因子（交易次数、平均交易头寸）与已实现波动率的相关性变化走势轨迹。通过细致观察研究，我们发现交易量及交易量微观因子与已实现波动率的相关系数大于零，进而初步验证了我国沪深 300 股指期货市场的量价之间的关系表现出正相关性；Vol 与 ATS 相关系数走势图几乎重合且要高于 Num 相关系数，这诠释了在我国沪深 300 股指期货市场上交易量微观结构因子平均交易头寸（ATS）含有丰富有效的市场交易信息，它可以做为量价关系变化背后的主要推动因子，从而也对期指市场量价关系变化的内在主要驱动因子做出了初步检验。

【参考文献】