获得了条件均值和方差方程,怎么计算波动率

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赞熙萌到爆   2018-4-26 10:22   6779   1
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多拉A蒙岁月  1级新秀 | 2018-4-30 04:48:29 发帖IP地址来自
以哈飞股份()为例,运用GARCH(1,1)模型计算股票市场价值的波动率。

GARCH(1,1)模型为:

(1)

(2)

其中, 为回报系数, 为滞后系数, 和 均大于或等于0。

(1)式给出的均值方程是一个带有误差项的外生变量的函数。由于是以前面信息为基础的一期向前预测方差,所以称为条件均值方程。

(2)式给出的方程中: 为常数项, (ARCH项)为用均值方程的残差平方的滞后项, (GARCH项)为上一期的预测方差。此方程又称条件方差方程,说明时间序列条件方差的变化特征。

通过以下六步进行求解:

本文选取哈飞股份2009年全年的股票日收盘价,采用Eviews 6.0的GARCH工具预测股票收益率波动率。具体计算过程如下:

第一步:计算日对数收益率并对样本的日收益率进行基本统计分析,结果如图1和图2。

日收益率采用JP摩根集团的对数收益率概念,计算如下:

其中Si,Si-1分别为第i日和第i-1日股票收盘价。

图1 日收益率的JB统计图

对图1日收益率的JB统计图进行分析可知:

(1)标准正态分布的K值为3,而该股票的收益率曲线表现出微量峰度(Kurtosis=3.gt;3),分布的凸起程度大于正态分布,说明存在着较为明显的“尖峰厚尾”形态;

(2)偏度值与0有一定的差别,序列分布有长的左拖尾,拒绝均值为零的原假设,不属于正态分布的特征;

(3)该股票的收益率的JB统计量大于5%的显著性水平上的临界值5.99,所以可以拒绝其收益分布正态的假设,并初步认定其收益分布呈现“厚尾”特征。

以上分析证明,该股票收益率呈现出非正态的“尖峰厚尾”分布特征,因此利用GARCH模型来对波动率进行拟合具有合理性。

第二步:检验收益序列平稳性

在进行时间序列分析之前,必须先确定其平稳性。从图2日收益序列的路径图来看,有比较明显的大的波动,可以大致判断该序列是一个非平稳时间序列。这还需要严格的统计检验方法来验证,目前流行也是最为普遍应用的检验方法是单位根检验,鉴于ADF有更好的性能,故本文采用ADF方法检验序列的平稳性。

从表1可以看出,检验t统计量的绝对值均大于1%、5%和10%标准下的临界值的绝对值,因此,序列在1%的显著水平下拒绝原假设,不存在单位根,是平稳序列,所以利用GARCH(1,1)模型进行检验是有效的。

图2 日收益序列图

表1ADF单位根检验结果

第三步:检验收益序列相关性

收益序列的自相关函数ACF和偏自相关函数PACF以及Ljung-Box-Pierce Q检验的结果如表3(滞后阶数 =15)。从表4.3可以看出,在大部分时滞上,日收益率序列的自相关函数和偏自相关函数值都很小,均小于0.1,表明收益率序列并不具有自相关性,因此,不需要引入自相关性的描述部分。Ljung-Box-Pierce Q检验的结果也说明日收益率序列不存在明显的序列相关性。

表2自相关检验结果

第四步:建立波动性模型

由于哈飞股份收益率序列为平稳序列,且不存在自相关,根据以上结论,建立如下日收益率方程:

(3)

(4)

第五步:对收益率残差进行ARCH检验

平稳序列的条件方差可能是常数值,此时就不必建立GARCH模型。故在建模前应对收益率的残差序列εt进行ARCH检验,考察其是否存在条件异方差,收益序列残差ARCH检验结果如表3。可以发现,在滞后10阶时,ARCH检验的伴随概率小于显著性水平0.05,拒绝原假设,残差序列存在条件异方差。在条件异方差的理论中,滞后项太多的情况下,适宜采用GARCH(1,1)模型替代ARCH模型,这也说明了使用GARCH(1,1)模型的合理性。

表3日收益率残差ARCH检验结果

第六步:估计GARCH模型参数,并检验

建立GARCH(1,1)模型,并得到参数估计和检验结果如表4。其中,RESID(-1)^2表示GARCH模型中的参数α,GARCH(-1)表示GARCH模型中的参数β,根据约束条件α+βlt;1,有RESID(-1)^2+GARCH(-1)=0.95083<1,满足约束条件。同时模型中的AIC和SC值比较小,可以认为该模型较好地拟合了数据。

表4日收益率波动率的GARCH(1,1)模型的参数估计
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