基于GARCH模型的动态VaR实证研究

来源 :经济研究导刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rstkjs123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:重点探讨了在波动的条件异方差对VaR估计造成影响的基础上,利用GARCH模型估计、预测股市动态VaR的方法,并基于上海证券交易所1 000个交易日的收益率进行了实证分析。分析结果表明,在95%的置信水平下估计失败次数仅有54次,失误率为0.54%,说明GARCH模型能够较为准确地反映沪市风险。
  关键词:GARCH模型 动态VaR 股票市场收益率 波动集群性
  中图分类号:F830.91 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)28-0079-05
  引言
  20世纪90年代中期,国际金融市场上接二连三的金融风波,使得定量风险管理方法逐渐成为金融风险管理领域的焦点,其中又以风险价值模型(Value at Risk,VaR)的研究与应用最为醒目。经过数十年的研究,如今VaR方法已经作为一种较为成熟的方法,成为投资者、金融机构管理者和市场监管机构所面临的一个重要议题。
  目前,金融系统中的VaR往往侧重静态VaR的计算。然而静态VaR没有考虑波动率的时变性,只是由前一时间段的整体波动率来预测下一时间段的波动率,本质上就是时间段内每个时点波动率的一个平均,因而在拟合和估计上存在较大的误差。相较于静态VaR,动态VaR考虑了波动率的时变性,下一时刻的波动率由前一时刻的波动率来预测,在整个时间段内波动率不是静止不变的,而是时刻在变化,因此其预测的准确性和及时性是静态VaR所不能比拟的。
  一、VaR的基本含义
  1.VaR的一般定义。VaR(Value at Risk)一般被称为“风险价值”或“在险价值”,指在一定的置信水平下,某一金融资产(或证券组合)在未来特定的一段时间内的最大可能损失。具体而言,对于给定的置信水平及时刻t,对应的VaRt可以定义为:
  prob(r>Vart)=1-α
  其中,r表示证券资产在持有期内的损失,VaR称为在置信水平α下处于风险中的价值。
  2.动态VaR的计算。VaR按是否考虑波动率的时变性分为静态VaR和动态VaR。动态VaR考虑了波动率的时变性,下一时刻的波动率由前一时刻的波动率来预测,这样就考虑了波动的时变性和序列的波动集群性,其预测的准确性和及时性,是静态VaR所不能比拟的。
  动态VaR方法本质上是对证券组合价值波动的测量,其核心在于构造证券组合价值变化的统计分布。本文主要讨论VaR模型中有关波动率的估计方法。波动率的估计是VaR模型中所有参数估计方法最基本的步骤,目前常采用的VaR模型中估算波动率的方法主要有移动平均法、GARCH模型和隐含波动率法。由于移动平均法假设资产收益率的波动服从白噪声过程,这一假设往往与实际观察的结果不一致,而隐含波动率准则只能用于有期权产品的资产,因此本文采用GARCH模型计算对上证指数的收益率的VaR值。
  动态VaR的具体计算步骤如下:
  第一步,VaR计算公式的推导。
  根据Jorion(1996)给出的定义,VaR可以定义为:
  VaR=E(ω)-ω*(1)
  式中,E(ω)为资产组合的预期价值,ω为资产组合的期末价值,ω*为置信水平α下组合投资的最低期末价值。进一步设:
  ω=ω0(1+r)(2)
  式中,ω0为持有期初资产组合价值,R为设定持有期内资产的组合收益率,则得到:
  ω*=ω0(1+rα)(3)
  其中,rα为资产组合在置信水平α下的最低收益率。则根据数学期望的基本性质,将(2)、(3)式代入(1)式,有:
  Var =E[ω0(1+R)]-ω0(1+rα)=ω0[E(R)-rα]
  从公式中可以看出,若能求得置信水平α下的rα,就可求出相应的VaR值。又由于P(r>rα)=1-α,有:-Zα=■,故rα=Zασ+μ。将以上公式带入原式,可以得到Var=ω0Zασ■。
  根据公式可以进一步得到VaR的递推公式:VaRt+1=■t+1+zα■t+1。
  第二步,在正态分布和t分布的假定下,在用设定好的GARCH类模型拟合之后,得到GARCH模型中的参数,根据GARCH模型确定递推参数VaRt+1=■t+1+zα■t+1。
  第三步,通过拟合的模型估计条件期望■t+1和条件波动性■2t+1。
  第四步,将计算得到的条件标准差代入VaRt+1=■t+1+zα■t+1,并依次得到不同时刻的动态VaR值。
  二、GARCH模型
  GARCH模型又称为广义的ARCH模型,是Bollerslev(1985)在ARCH模型基础上提出的,更加精确地描述时间序列的尾部分布特征的白回归条件异方差模型,即GARCH模型。GARCH模型的方程的条件方差方程中增加了方差的滞后项,能更加灵活地体现滞后特征,其结构如下:
  μt=f(t,μt-1,μt-2,…)+εt
  σ2t=c+η1σ2t-1+η2σ2t-2+…+ηpσ2t-p+λ1ε2t-1+λ2ε2t-2+…+λqε2t-q
  该模型简记为GARCH(p,q),f(t,xt-1,xt-2…)为{xt)的回归函数。GARCH模型实际上就是在ARCH模型的基础上,增加考虑了异方差函数的P阶自相关性。它可以更加有效地拟合具有长期记忆性的异方差函数。
  三、基于厚尾分布的中国上证指数VaR研究
  (一)数据的选取与分析
  本文以上海证券交易所指数的收盘价(简称上证指数)为观察对象,采样间隔为天,时间跨度为2005年1月4日至2011年3月18日共1 501个交易日。收益率采用JP摩根集团的对数收益率概念rt=lnpt+!-lnpt计算每日收益率,由此得到容量为N=1 500的对数收益率数列{ri,i=1,2,…1 500},图1给出了对应的指数收益率:
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  图1样本容量为1 500的上证指数对数收益率序列
  由图1可初步看出该样本序列存在较大的波动性,并且存在明显的波动集群性,即方差在一定时段内变化比较小,而在另一时段内变化较大,与一般 ARCH模型族的特征吻合。在建立GARCH模型之前,仍需对该序列的统计特性进行进一步的研究,以确定该序列是否满足建立GARCH模型的条件。
  1.正态性检验。利用Eviews软件得到对数收益率的直方图以及有关描述统计数据(如图2所示)。从图中可以看出,样本分布呈现出较为明显的尖峰厚尾特征。从有关的描述统计数据可得样本数据的均值为0.001739,标准差为0.019269,偏度为-0.358054,属负偏态分布,即对数收益序列左移。峰值为5.691729,远大于正态分布的峰值3,表面该分布有异于正态分布。
  为进一步确定分布的尖峰厚尾特性,采用Quantile-Quantile(Q-Q)图对样本进行检验。利用matlab软件绘制对数收益率的Q-Q图(如下页图3所示)。从Q-Q图两侧的弯曲可知,散点图与直线有较大差距,说明上证综指的收益率分布跟正态分布还有一定的偏差,而由弯曲的形状可见该收益率的分布相比正态分布存在厚尾特性。
  虽然为了实事求是地反映金融资产所暴露的风险情况并正确计算VaR,研究者们提出用稳态分布就是其中的一种,但由于所以稳态分布参数的估计非常困难,因此,大多数人只是把它作为理解市场的基础。近几年来的理论与实证研究都说明许多经济变量的时间序列,尤其是金融时间序列的非正态性都有着深厚的异方差根源,因此在这个前提下,我们采用ARCH模型族来反映收益的分布是合适的。
  2.平稳性检验。由于非平稳的时间序列不利于进一步的统计分析,因此在尽量GARCH模型前需要对序列的平稳性进行检验,若检验结果为非平稳则需要对数据进行进一步的变换。
  本文采用ADF法对序列进行单位根检验,由Eviews得到0阶差分的检验结果(如下页表1所示):
  从表1可知,对数收益率序列的ADF值均小于临界值,落在显著性水平的临界值外,且对应的P值均小于0.05,说明上证指数的对数收益率属于平稳序列,且该论断在5%的显著性水平下是可信的。因此可以采用该对数收益率序列建立时间序列模型。
  3.自相关检验。利用Eviews软件对对数收益率序列计算自相关系数以及偏相关系数,取值后阶数为20阶,得到相关系数图的后20阶的自相关系数以及偏相关系数的绝对值都小于0.1,均未超出两倍界限,因此对数收益率序列基本不存在自相关。但从Q统计量的检验情况以及P值的情况来看,由于收益率与其滞后3阶、4阶的项在5%的显著性水平下存在自相关,因此对收益率{r}的均值方程可以采用如下形式:
  rt=αrt-3+βrt-4+εt
  利用Eviews软件建立AR(3),AR(4)模型,由于AR(3)模型中的参数没有通过显著性检验,因此建立AR(4)模型,其有关参数(见表2):
  表2AR(4)模型参数表
  
  
  
  得到模型为:lnrt=0.0599lnrt-4+0.0005+ut。
  4.ARCH效应检验。为进一步验证模型是否适合GARCH模型建模,需对样本数据残差进行ARCHL-LM检验,以检验原序列的残差序列是否存在ARCH效应。事实上,由图1已经可以看出,沪指在给定时期内的对数收益率在一段时间内波动大,在另一段时间内波动小,呈现出较为明显的易变性聚类的特点,表明很有可能存在条件异方差性(ARCH效应)。
  为进一步验证这一性质的存在,利用Eviews软件对序列进行拉格朗日乘数法(LM)的ARCH效应检。检验结果表明,直到滞后6阶,上证综指的对数收益率均值方程的残差序列的ARCH-LM检验统计量的P值均小于0.05,表明在5%的显著性水平下样本的残差序列存在显著的条件异方差性。选取19阶滞后,得到ARCH检验结果(如表3所示):
  表 3ARCH检验结果
  
  
  软件给出了两种检验结果:第一行的F统计量在有限样本情况下不是精确分布,只能作为参考;第二行是LM统计量Obs*R-squared值以及检验的相伴概率。本例中χ2检验的相伴概率p值为0.0000,小于显著性水平α=0.05,因此拒绝原假设,认为数据序列在5%的显著性水平下服从ARCH过程,且具有高阶的ARCH效应。据此我们可以对上证指数的对数收益率序列建立GARCH模型。
  (二)GARCH模型的建立
  1.ARCH模型的建立。由于存在ARCH效应,因此对1 500个交易日的上证指数收益率序列建立ARCH模型,Eviews软件运行结果如下:
  表4均值方程参数
  
  
  
  
  表 5方差方程参数
  
  
  
  
  
   与采用OLS估计的分布滞后模型比较,新建立的ARCH(3)模型的LM检验表面该模型已不存在ARCH效应(新模型的ARCH效应检验的相伴概率为0.69),且模型中α1+α2+α3=0.098419+0.131515+0.204296=0.434213<1,满足平稳性条件。由于各参数均通过了显著性检验,因此建立ARCH(3)模型,其相应的条件均值方程以及方差方程分别为:
  rt=0.051857rt-4+0.001017+εt
  σ2t=0.000224+0.098419σ2t-1+0.131515σ2t-2+0.204296σ2t-3
  2.GARCH模型的建立。由于ARCH(3)属于滞后项阶数较高,因此可以考虑建立GARCH模型。利用Eviews软件得到运行结果如下:
  表6均值方程参数
  
  
  
  表 7方差方程参数
  
  
  
  
  由于建立的GARCH(1,1)模型的条件方差等式中,系数α1+θ1=0.990389<1,满足参数的约束条件,且参数均通过了显著性检验。经检验,主模型不存在ARCH效应(ARCH检验中P值为0.7785,大于显著性水平)且模型的AIC和SC值都比较小,可以认为该模型较好地拟合了数据,因此得到GARCH(1,1)模型:
  rt=0.054585rt-1+εt
  σ2t=4.11E-06+0.060701ε2t-1+0.929688σ2t-1
  3.基于GARH模型的动态VaR的计算。利用初始VaR值以及基于GARCH模型得到的递推公式得到上证指数对数收益率序列的VaR值计算结果(如图4所示):
  图4为在5%的置信水平下,运用GARCH模型计算得到沪市指数每天VaR及对应的当天日收益率。理论上而言,由于VaR是风险价值,即当时损失的最大可能值因此VaR的绝对值应大于实际收益率的绝对值。从图中可以看出,总体来看建立的GARCH模型较好地估计了上证指数的风险程度,但在股市存在较大的实际波动时,存在低估风险的情况。那些实现收益率超过VaR估计的事件多发生在极端收益率出现较多的时期,这说明如果在风险管理中使用GARCH模型法估计VaR,在市场平静期由于得到了过于保守的VaR,所以实现收益率不会超过估计的VaR;但在市场动荡期,实现收益率超过VaR估计的可能性大于正常水平。
  进一步计算1 000日上证指数的VaR数据得到置信水平为95%的情况下采用模型估计的VaR的最大值、最小值、均值、标准差等统计数据(如表8所示):
  从表8可以看出,采用GARCH模型估计上证指数VaR的标准差为2.105514,失误率仅为4.47%,其误差是比较小的,在可以接受的范围之内,说明利用GARCH模型计算的VaR值较好地反映了股市风险。
  小结与展望
  本文在实证中采用上证指数的对数收益率对基于GARCH模型计算动态VaR进行了研究,通过模拟收益率波动,定量的考察中国股市收益率的风险状况。通过上述分析,可以得出以下结论:(1)从数据的时间序列图可知,上证指数的收益率的波动非常频繁,并不稳定。(2)基于GARCH模型得到的VaR估计虽然事后检验的失误率也比较接近于理论水平,但是那些实现收益率超过VaR估计的事件多发生在极端收益率出现较多的时期,这说明如果在风险管理中使用GARCH模型法估计VaR,在市场平静期由于得到了过于保守的VaR,所以实现收益率不会超过估计的VaR,但在市场动荡期,实现收益率超过VaR估计的可能性大于正常水平,因而使用时需要谨慎。
  此外,本文所用模型是在假设收益率分布为正态分布的情形下,从数据统计特征描述中可知,曲线分布存在尖峰厚尾现象,形态上与正态分布接近,但不是正态分布,与现实有一定的差距,可尝试在不同分布下进行计算。另外,本文只GARCH模型进行数据拟合,虽然能较好的拟合,但没有和其他的模型拟合进行比较,存在一定的模型风险,这些问题仍有待进一步的探讨。
  参考文献:
  [1]杨彩林,张琴玲.VaR 模型在中国沪、深股市风险度量中的实证[J].统计与决策,2010,(18):133-135.
  [2]肖争艳.风险理论[M].北京:中国人民大学出版社,2008.
  [3]徐泽平.风险价值方法在中国股市中的实证研究[D].北京:首都经济贸易大学,2006.
  [责任编辑 陈丽敏]
其他文献
摘 要:鸦片战争以后,具有现代意义的知识分子出现。他们从官僚阶级中脱离出来,出现在不同的岗位上。择业的自由促成了他们活动空间的自由,思想的自由。但是知识分子在自由中又保持了统一,他们所继承的那种传统“士大夫”的人文关怀精神,那种以天下为己任的人生意识,又使得他们与社会发展紧密的联系在一起。知识分子在为整个民族的独立与自由而奋斗,在为整个民族的崛起与繁荣而拼搏。在民族危亡时期,他们积极寻求救国真理;
期刊
摘 要:卖场POP广告是以激起人脑深层次地处理复杂信息来唤起消费者购买欲的,感性消费也就是消费者深层次信息处理的结果。消费者的“感性行为”,是指该商品或服务的POP广告传达出的信息对消费者产生影响,并促使消费者去购买。这是贩卖活动中通过信息来唤起购买欲的机制。所以在卖场中,POP广告必需制造一些感性信息。POP广告如何设计感性信息尤为关键,它左右着能否让消费者实际感受到一件商品的价值。   关键
期刊
通过原始文献调研,利用文献梳理法、科学史分析与考证法对1872-1949年我国现代数学经由期刊在中国的早期发展,作了全面考察。从学科发展的角度上,科学、公正地勾勒出现代数学在近代中国发展的历史轨迹,对期刊如何介入中国传统数学的消亡与西方数学的传入、数学期刊如何推动数学建制化的历史阶段划分,以及数学学科体系的生成、发展和期刊之间的关系进行仔细分析。
  研究结果表明:19世纪后半叶,中国的传统数学和西方现代数学开始有了最初的碰撞,中国的数学家开始尝试用传统数学的方法去理解现代数学,如《中西闻见录》中李
摘 要:以在校本科生为调查对象,通过问卷调查分析研究了应用型本科院校教学效果的影响因素。研究表明,教师的实践经历、教学态度、教学方法、教学责任心以及学校的学习氛围、学生的专业和课程兴趣等因素对教学效果有着重要的影响,而教师性别、教学规模、考试方式等因素对教学效果的影响较小,并根据问卷分析结果提出了相应的改进建议。   关键词:应用型本科;教学效果;影响因素   中图分类号:G642.0
期刊
摘 要:普通高中新课程改革一个根本性的转变就是课程功能的转变,其主要表现为两个方面,一是教师角色不再是纯粹的知识传授者,而应是学生学习的促进者,同时也应该是学生人格、人生观的促进者;二是教学过程不再是单向的教师教、学生学的过程,而应是教师与学生相互交流、互动的过程。明确了本次课程改革的这一转变,明确学生的主体地位,有助于教师在教学过程中更好地扮演自身的角色。   关键词:新课程改革;课程功能;历
期刊
摘要:随着物价的上涨和人口老龄化问题的突显,养老保障问题又一次引起了全社会的广泛关注。针对中国养老社会保险中政府对各种类人群责任的畸轻畸重,养老保险基金管理的混乱无序,在多支柱养老保障的视角下,明确了政府在现阶段养老保障中的各种责任,指出了应该以开征社会保障税的方式解决政府责任问题,并同时提出了中国养老保障税的税费分征的方式。  关键词:养老保障税 政府责任 税费分征  中图分类号:F810.42
期刊
摘要:作为地方的一家服务三农、区域经济和中小企业的小银行,江苏连云港东方银行始终把做好小银行作为自身的定位,小而精,小而灵活,把小银行的优势充分发挥起来,在金融业激烈竞争的市场中找准自己定位,从而揭示了小银行的生存之道。  关键词:小银行 市场竞争 生存经营之道  中图分类号:F830文献标志码:A文章编号:1673-291X(2011)28-0064-03  1984年,商务印书馆出版了英国学者
期刊
摘要:以A股市场电力行业的44只股票为样本,对其上市至今的超额收益率的实证分析发现:电力行业与经济的发展紧密相关,其需求与经济成正比,经济增长快,电力需求强劲。通过对行业的实证分析发现:从长期来看公司管理得当,盈利水平较高,其超额收益率也随之增加。电力行业的累积超额收益率与净资产增长率和每股收益呈现正相关趋势。坚持长期的价值投资,仍是投资电力行业的优选方法。  关键词:超额收益率 投资年限 价值分
期刊
摘要:面对银色浪潮的冲击,家庭养老功能逐渐弱化,机构养老负担日趋沉重,社区养老是社会转型时期不可或缺的一种养老模式,是家庭养老和机构养老模式的重要补充。以河北省保定市为例,运用Logistic工具,对保定市的老年群体养老需求进行分析。通过社区老年服务的发展,为老年人创设丰富多彩的晚年生活,促进社会的和谐和稳定,为解决即将到来的老龄化社会众多老年人群体的养老问题提供一种可以借鉴参考的模式。  关键词
期刊
摘要:经济社会的纵深发展加强了各区域、各地方政府间的联系,同时也催生了越来越多的跨区域公共问题,超出了单个地方政府的应对能力,迫使政府寻求合作治理之路,使得合作治理也因此成为了研究的热点。结合合作治理的相关理论,以广西北部湾经济区为例,对中国地方政府合作治理跨区域公共事务的必要性、存在问题及原因等进行了分析,并提出了相应对策。  关键词:公共事务 跨区域 治理 对策  中图分类号:F12 文献标志
期刊