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2022-05-31
英文标题:
《A New Class of Discrete-time Stochastic Volatility Model with Correlated
  Errors》
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作者:
Sujay Mukhoti and Pritam Ranjan
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最新提交年份:
2017
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英文摘要:
  In an efficient stock market, the returns and their time-dependent volatility are often jointly modeled by stochastic volatility models (SVMs). Over the last few decades several SVMs have been proposed to adequately capture the defining features of the relationship between the return and its volatility. Among one of the earliest SVM, Taylor (1982) proposed a hierarchical model, where the current return is a function of the current latent volatility, which is further modeled as an auto-regressive process. In an attempt to make the SVMs more appropriate for complex realistic market behavior, a leverage parameter was introduced in the Taylor SVM, which however led to the violation of the efficient market hypothesis (EMH, a necessary mean-zero condition for the return distribution that prevents arbitrage possibilities). Subsequently, a host of alternative SVMs had been developed and are currently in use. In this paper, we propose mean-corrections for several generalizations of Taylor SVM that capture the complex market behavior as well as satisfy EMH. We also establish a few theoretical results to characterize the key desirable features of these models, and present comparison with other popular competitors. Furthermore, four real-life examples (Oil price, CITI bank stock price, Euro-USD rate, and S&P 500 index returns) have been used to demonstrate the performance of this new class of SVMs.
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中文摘要:
在一个有效的股票市场中,收益率及其随时间变化的波动率通常由随机波动率模型(SVM)联合建模。在过去几十年中,有人提出了几种支持向量机,以充分捕捉收益率与其波动率之间关系的定义特征。在最早的支持向量机中,Taylor(1982)提出了一种层次模型,其中当前收益率是当前潜在波动率的函数,进一步将其建模为自回归过程。为了使支持向量机更适合复杂的现实市场行为,在Taylor支持向量机中引入了杠杆参数,但这违反了有效市场假设(EMH,防止套利可能性的收益分布的必要平均零条件)。随后,开发了一系列替代支持向量机,目前正在使用。在本文中,我们对泰勒支持向量机的几种推广提出了均值修正,这些推广既能捕捉复杂的市场行为,又能满足有效市场假说。我们还建立了一些理论结果来描述这些模型的主要理想特征,并与其他流行的竞争对手进行了比较。此外,还使用了四个实际示例(油价、花旗银行股价、欧元兑美元汇率和标准普尔500指数收益率)来演示这类新型支持向量机的性能。
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分类信息:

一级分类:Statistics        统计学
二级分类:Applications        应用程序
分类描述:Biology, Education, Epidemiology, Engineering, Environmental Sciences, Medical, Physical Sciences, Quality Control, Social Sciences
生物学,教育学,流行病学,工程学,环境科学,医学,物理科学,质量控制,社会科学
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一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Statistical Finance        统计金融
分类描述:Statistical, econometric and econophysics analyses with applications to financial markets and economic data
统计、计量经济学和经济物理学分析及其在金融市场和经济数据中的应用
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2022-5-31 06:34:15
具有相关误差的一类新的离散时间随机波动模型Sujay Mukhoti和Pritam Ranjan运营管理和定量技术,印度管理学院印度印多尔M.P.,453556(sujaym@iimidr.ac.in,则,pritamr@iimidr.ac.in)摘要在一个有效的股票市场中,收益率及其随时间变化的波动率通常由随机波动率模型(SVM)联合建模。在过去几十年中,提出了几种支持向量机,以充分捕捉收益率与其波动率之间关系的定义特征。在最早的支持向量机中,Taylor(1982)提出了一种层次模型,其中当前收益率是当前潜在波动率的函数,进一步将其建模为自回归过程。为了使支持向量机更适合复杂的现实市场行为,在泰勒支持向量机中引入了杠杆参数,但这违反了有效市场假设(EMH,防止套利可能性的回报分布的必要平均零条件)。随后,开发了一系列替代支持向量机,目前正在使用。在本文中,我们对泰勒支持向量机的几种推广提出了均值修正,这些推广既能捕捉复杂的市场行为,又能满足有效市场假说。我们还建立了一些理论结果来描述这些模型的主要理想特征,并与其他流行的竞争对手进行了比较。此外,还使用了四个实际示例(油价、花旗银行股价、欧元兑美元汇率和标准普尔500指数收益率)来演示这类新型支持向量机的性能。关键词:随机过程,杠杆效应,鞅差,偏度,波动不对称。1简介在过去几十年中,资产回报的时变波动性在金融统计中引起了极大的关注。
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2022-5-31 06:34:18
资产回报的波动性通常被定义为回报的标准差或方差,并被假定为不可观察的。对于本文的理论和实证结果,我们使用收益率的方差作为波动率。如果风险资产(如股票或股票)的价格包含关于它的所有可用信息,则称金融市场有效,这被称为有效市场假说(EMH)。在这样的市场中,资产的风险是通过其回报波动性来衡量的。随机波动率模型(SVM)是描述资产收益率与其时变波动率之间关系的一类流行的层次模型。让ε和ηt忽略收益率和对数波动率过程中的误差,然后本文重点研究具有相关收益率-波动率关系的虚拟机,即ρ=Corr(εt,ηt)6=0。尽管连续时间支持向量机中相关收益率和波动率的概念可以追溯到Black(1976),但直到最近,离散时间相关支持向量机的研究才很多。在本文中,我们还研究了当前收益率与拉格多铅波动率之间的相关模式,并提出了一套新的离散时间支持向量机。。假设Pt表示时间t时风险资产的价格,则平均调整收益率Rt=log(Pt/Pt-1) ,可以使用SVM建模。虽然有大量SVM用于描述收益,但最简单但最流行的离散时间SVM之一是givenby Taylor(1982),其中收益过程RTI是两个独立随机过程的非线性产物,即。i.i.d.误差过程εt和潜在对数波动过程ht,进一步建模为AR(1)。也就是说,rt=expht公司εt,ht=α+φ(ht-1.- α) +σηt,t=1,2。
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2022-5-31 06:34:21
,(1)其中α=E(ht)是长期对数波动率,φ表示对数波动率过程的平稳性,σ表示ht的可变性,ε和η表示不相关的i.i.d.N(0,1)误差。注意,在这种情况下,rtis是一个鞅差序列,因此E[rt | Ft-1] =0,其中Ft-1是用r,…,生成的空间(σ-场)。。。,rt公司-1、换言之,过去的观察结果无法预测回报,因此符合EMH。Black(1976)指出,高波动率伴随着价格下跌(或负回报),低波动率伴随着价格上涨(或正回报)。收益率与其波动率之间的这种负相关性被称为“杠杆”效应(参见Nelson(1991))。其中,Jacquier、Polson和Rossi(2004)建议使用相关参数ρ=Corr(εt,ηt)来捕捉更现实的市场行为。然而,结果表明,一个非零ρ参数使E[rt | Ft-1] 非零,违反EMH(Yu 2005)。这给模型(1)的进一步扩展和推广带来了障碍。或者,收益率和对数波动率之间的关系可以建模为RT=expht公司εt,ht+1=α+φ(ht- α) +σηt(2),其中ηtandεtisρ之间的相关性,在层次结构的第二个层次中,与模型(1)相比,ht+1是(ht,ηt)的函数,其中,ht是针对(ht)建模的-1,ηt)中(详见Ghysels、Harvey&Renault(1996)和andOmori、Chib、Shephard&Nakajima(2007))。
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2022-5-31 06:34:24
由于在模型(2)中,Ht取决于ηt-1,ηt-2.很容易证明E[rt | Ft-1] =0,确保与EMH一致。在过去的几年里,人们提出了一系列这种支持向量机的推广模型(2),以使该模型更加真实,能够捕捉回归过程的复杂特征。例如,Duffee,Pan&Singleton(2000年)和Eraker,Johanners&Polson(2003年)在收益和波动过程中使用了对冲成分来捕捉极端收益及其由类似崩盘事件引起的持续影响,这种情况并不罕见。Aas&Haff(2006)使用广义双曲斜t分布来明确解释收益分布中的偏态和重尾;Abanto Valle、Bandyopadhyay、Lachos和Enriquez(2010年)使用了法线的比例混合;Abanto Valle、Lachos&Dey(2015)使用扭曲的tdistribution对收益进行建模。我们将支持向量机分为两类,(a)基于ht+1的模型-模型(2)的推广,(b)基于ht的模型-模型(1)的推广。尽管有大量基于ht+1的泛化,但迄今为止开发的基于ht的支持向量机并不多。根据我们的理解,缺乏基于ht的归纳的主要原因是(1)在满足EMH方面存在相关错误。为了解决这一问题,Mukhoti&Ranjan(2016)提出了(1)的平均修正版本,其中包含相关错误。本文的主要重点是扩展Mukhoti&Ranjan(2016)的工作,并开发基于广义ht的支持向量机,对应于基于广义ht+1的模型,该模型具有偏t误差(Abanto Valle et al.2015)和跳跃分量(Eraker et al。
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2022-5-31 06:34:27
2003年)。此外,Mukhoti&Ranjan(2016)将超前滞后相关性定义为Corr(rt,ht±k),而在本文中,我们遵循更传统的方法,并使用Corr(rt,eht±k)量化超前滞后相关性(注意,htis为对数波动率,ehtis为波动率)。对于每日频率数据,Bollerslev、Litvinova和Tauchen(2006)报告了RTA和波动率代理rt±k之间的(无模型)相关性(因为Ht是不可观察的),并证明收益率(rt)与其波动率(eht)之间的同期相关性是负的,且在量级上是最大的,并且Corr(rt,eht+k)相对于k>0呈指数增长。Ait Sahalia,Fan&Li(2013)提供了当波动率代理是realizedvolatility时,同期回报-波动率相关性的估计偏差。这两篇论文将同期相关性确定为杠杆效应。根据不同的SVM规范,即模型隐含杠杆,我们没有遇到任何其他关于杠杆的研究。在本文中,我们使用Bollerslev et al.(2006)和Model Emulated Corr(rt,eht)中的两种方法推导杠杆率(或同期相关性)。我们进一步推广这一点,以发现k>0时,eht±k与eht之间的超前-滞后相关性。我们还提供了回报分布的前四个无条件矩的闭合形式表达式。这些矩进一步用于计算偏度和峰度,从而量化收益分布中所需的不对称性和尾部丰度。虽然推导(三阶和四阶矩和超前-滞后相关性)不太复杂,但我们没有意识到其在文献中的存在。这些汇总统计数据有助于将拟议的基于ht的模型与相应的基于ht+1的支持向量机进行比较。
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