基于分形特征的中国证券市场微观波动研究

发布时间：2018-01-03 23:20

本文关键词：基于分形特征的中国证券市场微观波动研究　出处：《中央财经大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：从Markowitz(1952,1959)的投资组合理论,到Sharpe(1964)的资本资产定价模型,再到Black-Scholes(1972)期权定价模型,这些经典模型都以有效市场假说(Efficient Market Hypothesis,EMH)为基础。现实证券市场的实际情况不断挑战了有效市场假说的基础,大量研究证实收益并不服从正态分布,普遍呈现显著的“尖峰厚尾”特征,资产价格波动具有记忆性;交易者不完全理性。1987年美国股市的“黑色星期一”、2007年美国次贷危机导致的金融危机和经济危机、2010年美股“闪崩”(Flash Crash),2015年6月至8月A股股灾时“千股涨停、千股跌停、千股涨停再跌停”、2016年1月4日和6日两次触发熔断等现象显示全球证券市场,尤其是A股证券市场不断频繁发生的异常波动给有效市场假说赖以存在的均衡模型带来极大挑战。有效市场假说缺乏对非平衡态市场的假设和刻画,因此有必要探索其他学说的价值。自Mandelbrot(1967)发现资产价格波动的长记忆性等特征并提出分形概念以来,分形理论逐渐发展成为资产价格波动分析的工具之一,Peters(1991)利用分形理论构建了弥补有效市场假说缺陷的分形市场假说(Fractal Market Hypothesis,FMH)。该假说从投资者非同质性角度解释市场流动性形成机制,进而刻画市场价格波动稳定性。该假说认为市场中存在多元化的投资逻辑有助于市场投资者形成不同交易方向与投资时点,保证市场具有足够稳定性,市场成为全局确定性与局部随机性的有机组合,即形成分形结构;如果所有投资者只有唯一的投资逻辑,市场的分形结构就会消失,市场就会发生崩盘。证券市场微观结构一直是金融研究的重点领域?传统证券市场微观结构实证研究都是基于日度或者周度等低频数据,低频数据因丢失大量市场信息,其研究结果不尽完备。随着计算机存储能力和计算能力提高,较低频数据更加准确地记录市场原始特征的高频微观数据变得更易于获得和处理,这成为证券市场高频微观研究的基础。20世纪70年代以来,学界逐渐注意到高频微观数据中存在长期被忽略的研究对象——交易持续期(交易持续期是指连续两次交易之间的时间间隔),并开展了针对交易持续期的内在特征研究?波动建模及预测、以及交易持续期与交易价格和成交量的相关关系等。交易持续期反映了资产日内交易活跃度,是资产日内流动性的衡量指标之一,能够为价格波动的建模和预测带来提供新思路。作为高频微观数据的交易持续期既具有传统低频数据的特征,比如高峰厚尾、波动聚类、分形特征等,同时也具有低频数据不具有的特征,比如数据非等间隔、日内周期特征、序列负相关、数量海量等特征。Engle和Rusell(1998)提出了自回归条件持续期(Autoregressive Conditional Duration,ACD)模型,并成为研究交易持续期的主流方法,但该模型未能考虑交易持续期存在的分形特征,因此有必要提出具有分形属性的交易持续模型;考虑到交易持续期作为微观金融中反映流动性和投资者积极性的重要新指标,本文提出将具有分性属性的交易持续模型纳入到收益率波动模型中提高对于收益率分形特征的刻画和预测效果,并进一步提出高频金融风险管理工具。此外,本文从投资者结构和交易逻辑出发,探究了市场分形特征的来源,为前述理论推导和实证分析提供了现实依据和理解。关于检验A股市场的分形特征,本文从传统低频(指数、个股)、高频收益率、高频持续期三个角度进行了考察,发现无论低频日度还是高频秒级,无论收益率还是交易持续期都具有趋势增强的分形特征,并发现投资者决策逻辑决定了收益率的分形特征来自于交易持续期,凸显了从分形角度构建交易持续期模型、将交易持续期信息纳入收益率波动计算、构建日内高频风险管理工具的必要性。本文随后探讨证实了马尔科夫转换多分形持续期模型(Markov Switching Multifractal Duration,MSMD)内生能够刻画分形特征、离差偏大、长记忆性等特征,MSMD模型通过建立多层次马尔科夫更新过程,能够将交易持续期波动分拆为不同波动层次,进而较ACD模型更加适合对交易持续期建模。为将交易持续期的分形特征信息纳入收益率建模中,本文提出了MSMD-GARCH模型,该模型能够很好地刻画收益率以及收益率与持续期的关系,并发现投资者结构能够通过投资者交易模式、不同的信息反馈对股票交易流动性以及价格产生影响,进而形成了股票的分形特征。以样本外预测偏差做为判断标准,实证数据显示MSMD-GARCH能够显著优于ACD-GARCH进行持续期收益率的预测。检验MSMD-GARCH具有良好的高频收益率预测能力,本文提出微观金融非等间隔风险管理方案MSMD-GARCH-Va R,并实证发现MSMD-GARCH-VaR样本外的VaR突破率介于4-17%,相对较低,同时其突破率显著低于GARCH-VaR突破率,表明MSMD-GARCH-VaR的稳健性和有效性高于GARCH-Va R,其具有作为高频日内风险管理工具的潜力。本文最后改进了分形市场假说模型,从投资者机构和交易逻辑角度分析探究A股分形特征来源,为分形的理解和应用提供现实依据;研究发现,投资者结构不尽合理、投资逻辑未差异化是A股分形特征、频繁异常波动的重要原因。基于此,我国在证券市场发展与完善过程中,应该着眼于建立合理的投资者结构,并不断丰富金融投资产品,培养投资者的多元化投资逻辑和渠道,降低市场的非理性因素。
[Abstract]:Based on the theory of portfolio investment portfolio ( 1952 , 1959 ) and the capital asset pricing model of Sharpe ( 1964 ) , and then to Black - ( 1972 ) option pricing model , these classic models are based on the effective market hypothesis ( EMH ) . This paper points out that there are many characteristics such as high peak thickness tail , fluctuation clustering , fractal characteristic and so on . In this paper , the author puts forward MSMD - ARCH model , which can divide the fluctuation of the transaction duration into different fluctuation levels by establishing a multi - level Markov renewal process .

【学位授予单位】：中央财经大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F832.51

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