（管理科学与工程专业论文）基于garch的var对我国期货市场的若干研究.pdf

中国科学技术大学硕士学位论文 内容摘要 近年来，随着金融市场的全球化，金融市场的波动不断增大，风险也在不断 增加，因此对金融市场的风险进行监管越来越重要。期货市场这两年发展迅速， 在国民经济中的作用越来越明显，可是由于市场的不成熟和制度的不完善，我国 期货市场风险相对较大。因此建立我国期货市场的风险管理方法，对期货市场风 险进行正确评估，具有重大的理论意义和实践价值。 本文在介绍我国期货市场现状的基础上。具体介绍了v a r 风险测量技术的基 本理论以及三种主要的计算方法，并且比较了三种方法的优缺点，然后对v a r 模型的检验方法后验测试( b a c k t e s t ) 法进行了简要的描述。随后对a r c h 模型族进行了介绍，提出了基于a r c h 的v a r 模型在我国期货市场的应用。最后 本文以s h f e ( 上海期货交易所) 期铜市场9 7 年到0 4 年价格收益率为研究样本 通过l m ( 拉格朗日检验) ，发现价格收益率序列服从a r c h 过程，在正态、s t u d e n t t 和g e d 三种分布假设下，估计了g a r c h ( 1 ，1 ) 模型的参数，通过a i c ，s c 和极大 似然值的分析和比较，得知在s t u d e n t - t 假设下模型的拟和程度较好。然后计算 了e g a r c h ( 1 ，1 ) 一m 模型的参数，检验了上海期铜市场的收益率和波动之间的杠杆 效应以及波动集群效应。最后在9 5 、9 7 5 和9 9 的置信区间下，分别利用 g a r c h ( 1 ，1 ) 计算了基于正态、s t u d e n t t 分布下的上海期铜市场每天的v a r ，并 与摩根集团提出的r i s k m e t r i c s 方法计算的v a r 结果相比较，k u p i e c 检验表明， 基于t 分布的g a r c h ( 1 ，1 ) 模型能更准确地反映上海期铜市场的风险。 在我国期货市场具体应用v a r ，还有待于进一步的研究和探索，从而找到更 适合我国期货市场的v a r 风险计量模式。随着我国金融改革的不断深入，金融市 场的进步发展，v a r 风险计量模式必将成为金融机构内部和金融监管部门的有 力工具。 关键字：v a rg a r c h 模型期货市场 中国科学技术大学硕士学位论文 a b s t r a c t r e c e n t l yy e a r s w i m t h ed e v e l o p m e n to f 西o b a le c o n o m ya n df m a n c e ，f i n a n c i a l f l u c t u a t i o ng r a d u a l l ym a n i f o l d ，a n dt h er i s ko ff i n a n c em a r k e tb e c o m e sl a r g e r , s oi ti s t h ec e n t r a lw o r kt om a n a g et h er i s k f u t u r e sm a r k e tg r o w sr a p i d l y , a n dp l a y st h e i m p o r t a n tr o l ei no u rc o u n t r y se c o n o m y b u tt h er i s ki sl a r g eb e c a u s et h ef u t u r e s m a r k e ti sn o tm a t u r e s o ，t h e r ei s g r e a ts i g n i f i c a n c et o s e tu par i s km a n a g e m e n t m e t h o dt oe v a l u a t et h ef u t u r e sm a r k e tr i s ka c c u r a t e l y t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h es t a t u sq u oo fo u rc o u n t r y sf u t u r e sm a r k e tf i r s t ，a n d s t u d i e st h eb a s i st h e o r ya n d c a l c u l a t i n gm e t h o do f v a l u ea t 黜s k ，a n db a s e d0 1 1t h i s ，i t a n a l y z e st h em e r i ta n dd e f e c to nt h et h r e et h e o r i e s ，t h e nt h i sp a p e ra l s oe x p l a i n si t s b a c k - - t e s tm e t h o dt h o r o u g h l y s e c o n d l y , i ti n t r o d u c e st h ea r c hm o d e l ，a n dp u t s f o r w a r dt h ea p p l i c a t i o no fv a ro na r c hm o d e li no u rf u t u r e sm a r k e t t h e nw e e x a m i n e d1 7 7 2d a i l yr e t u r n so ft h ec o p p e rf u t u r e si ns h f e ( s h a n g h a if u t u r e s e x c h a n g e ) f r o m1 9 9 7 t o2 0 0 4i nt h i sp a p e r , t h el m ( l a g r a n g e m u l t i p l i e r ) t e s t v e r i f i e d t h a tt h er e t u r n ss e r i e so f t h ec o p p e rf u t u r e sw a sa 1 1 a r c h p r o c e s s ，t h e nw c e s t i m a t e d t h e p a r a m e t e r s o f g a r c h ( 1 ，1 ) 、v i t h t h r e e d i s t r i b u t i o n s ( n o r m a l ，s t u d e n t t ， g e n e r a l i z e de r r o rd i s t r i b u t i o n s ) a i c ( a k a i k ei n f o r m a t i o nc r i t e r i o n ) ，s c ( s c h w a r z c r i t e r i o n ) a n dl o gl i k e l i h o o ds h o w st h a t b e t t e rr e s u l t s a r ea c h i e v e dw h e nu s i n g s t u d e n t - t & g e dd i s t r i b u t i o nt h a nn o r m a ld i s t r i b u t i o n w ea l s oe s t i m a t e dt h e p a r a m e t e r so f e g a r c h ( 1 ，1 ) - m ，t h ee m p i r i c a lr e s u l ts h o w s t h e r ee x i s t st h ee f f e c to f l e v e r a g ea n dp e r s i s t e n c eo fv o l a t i l i t yi nt h ec o p p e rf u t u r e so f s h f e t h ed a i l yv a r s o f t h e c o p p e rf u t u r e si ns h f e w e r e c o m p u t e r e d w i t hg a r c h ( 1 ，1 ) m o d e lu n d e rt h e h y p o t h e s i so fn o r m a la n ds t u d e n t - td i s t r i b u t i o n ( 9 5 ，9 7 5a n d9 9p e r c e n tc o n f i d e n c e i n t e r v a lr e s p e c t i v e l y ) a n dc o n t r a s t e d 、柝t l lr i s k m e l r i c s t h ek u p i e ct e s ti n d i c a t e st h a t g a r c h ( i ，1 ) - t m o d e lr e f l e c tt h er e a lm a r k e tr i s ki sm o r e a c c u r a t e l y t h a n g a r c h ( 1 ，1 ) - na n d r i s k m e t r i c s w es t i l ln e e dm o r ee f f o r t st of u t u r eo u rr e s e a r c ho nv a rm e a s u r e m e n tm o d e lt o f i tf o ro u rf u t u r e sm a r k e t w i t ho u rc o n s t a n ti r m o v a t i o ni nf i n a n c i a lf i e l d v a r t e c h n i q u ew i l l b ee f f e c t i v ei n s t r u m e n tf o r s u p e r v i s i n gd e p a r t m e n t sa n df i n a n c i a l o r g a n i z a t i o n s 2 中国科学技术大学硕士学位论文 k e yw o r d s ：v a r g a r c hm o d e lf u t u r e sm a r k e t 3 中国科学技术大学硕士学位论文 第一章绪论 第一节问题的提出 风险也称为不确定性，也就是一种损失或者收益的机会。f 1 2 0 世纪初以来， 世界经济就发生了巨大的波动，7 0 年代，拉美国家的经济发生了大的危机；8 0 年代，墨西哥发生了经济危机：9 0 年代初，整个世界经济出现了大的危机。而近 2 0 年以来，随着经济的发展，金融全球化、一体化和自由化更加成为了世界经济 发展的主流，金融市场的波动性日益加剧了金融市场的风险，于是风险管理成为 了各大金融机构和非金融机构的核心内容。 可以说这几年来，世界各国经济危机四伏，受到金融市场风险的影响，世 界各国的金融机构由于对市场风险管理不善导致巨额亏损和倒闭的比比皆是。例 如前新加坡巴林银行期货交易负责人尼克里森，在那场震惊世界的金融灾难中 的期货组合风险中，为v a 服( v a l u ea tr i s k ) 的应用提供了一个生动的例子。用 v a r 方法测量就可以发现，他所持有的组合的风险价值非常大，隐藏着巨大的风 险。然而，由于采用了不适当的风险测量方法，在巴林银行的官方报告中，其组 合的风险竟为0 。假如里森是买进1 6 0 亿美元的日本1 0 年期国债期货，那么组合的 风险价值就小得多，巴林银行可能就不会遇到流动性严重不足的状况。类似的情 况还有美国加州桔县事件，长期资本管理公司的倒闭以及日本大和银行巨额交易 亏损案，这要求我们对金融市场的风险更加关注。而在我国的期货市场中，上海 “粳米事件”和“三二七”国债期货风波也给中国期货市场敲响了警钟，要求我 们对期货市场的风险更加关注，尽量减小由于风险管理不善带来的损失。 对这些金融机构的倒闭和期货事件进行研究，可以发现这些机构的倒闭和期 货交易的失败都是因为在金融市场中，由于其对风险管理不善，对市场风险估计 过低，在市场波动时产生了机构不能承受的风险损失，所以导致了机构的亏损和 倒闭。期货市场是回避风险的重要场所，同时也是风险滋生的策源地，期货交易 本身就是和风险紧密联系在一起的。这就是说，伴随着期货市场的诞生，期货市 场的风险也随之诞生，人们为了追求更大的收益，不得不面对更大的风险，因为 研究回避风险、化解风险、控制风险活动具有重要意义。因此，对于金融市场风 险的管理，特别是对证券期货市场的风险管理，成为了各国金融监管机构和金融 机构面临的一个重要问题1 。 我国的期货市场发展至今已经十多年了，f 寻2 0 0 0 年以来，中国期货交易量出 4 中国科学技术大学硕士学位论文 现了新一轮增长，一年一个新台阶，不断刷新历史纪录。根据三家期货交易所的 最新统计资料，2 0 0 4 年1 至1 2 月全国期货市场总交易量为3 0 7 8 6 7 9 万手，总交易 额为1 4 6 9 3 0 8 4 亿元，同比分别增长9 9 8 和3 5 5 5 。其中，1 至1 2 月上海期货交 易所累计交易量8 1 1 5 4 8 万手，累计交易额8 4 3 2 6 3 8 亿元，同比分别增长1 1 9 和 3 9 1 7 ；大连商品交易所累计交易量1 7 6 0 6 8 3 万手，累计交易5 0 9 6 8 5 4 亿元，同 比分别增长了1 7 4 2 和2 7 7 5 ；郑州商品交易所累计交易量5 0 6 4 3 8 万手，累计 交易额1 1 6 3 5 9 5 亿元，同比分别增长1 6 5 和4 6 1 7 。中国的期货市场正越来越 走向成熟，这就更要求我们对期货市场的风险进行分析，利用科学的工具计算期 货市场的v a r ，从而减少因为风险管理不善而引发的事件，提高我国期货公司的 风险管理水平。 要提高期货行业的风险管理水平，必然涉及到期货数据的分析。目前，对金 融数据高峰厚尾、波动群集的时变特性主要采用g a r c h 模型进行描述，即动态 g a r ；对数据的分布则大部分都采用正态分布假定，但是这些显然不够精确，因 此需要我们进一步进行研究，找到更好的方法。所以，理解掌握v a r 的内容和特 点及其在风险管理特别是期货风险管理中的应用，对于提高我国期货公司风险管 理水平具有很强的现实意义。 第二节中国期货市场概述 一、中国期货市场的历史和现状 中国的期货市场是随着改革开放的深化而建立和发展起来的。8 0 年代后期， 计划经济体制逐步向社会主义市场经济体制过渡，分散决策的生产体制与传统的 商业流通体制发生尖锐矛盾，商品供求关系扭曲，价格波动剧烈，各种商品大战 此起彼伏，为了解决价格调控的滞后性问题，在1 9 8 8 年5 h ，我国决定实行期货 市场试点。从1 9 9 0 年1 0 月建立第一家期货交易所至今，中国的期货市场从小到大， 从盲目发展到清理整顿，其间经历了许多的风雨和坎坷，但是其独特的功能已经 开始显现，一些大宗期货品种的价格发现功能对于生产与流通起到了一定的指导 作用，铜、大豆期货品种的套期保值功能日益明显，在一定程度上分散了国有企 业的价格风险，稳定了企业的经营活动。 目前全国营业的期货经纪公司共有8 0 余家左右，但总体规模偏小。增资扩股 带来了期货公司股东结构的变化。目前有三种股东进入期货公司的现象较为突 出：一是来自在资本市场运作的上市公司：二是有实力的金融机构；三是有现货 中国科学技术大学硕士学位论文 背景的企业。据中国期货业协会2 0 0 2 年末的统计，拥有上市公司或券商背景的期 货公司已近6 0 家，占期货公司的3 0 。 “中国价格”受到了国际市场的认可和重视，全球各大期货交易所、期货经 纪商与中国期货业的联系和交流日益频繁与广泛。2 0 0 3 年1 1 月1 5 日。大连商品交 易所与美国的芝加哥期货交易所和日本的东京谷物商品交易所签署合作备忘录 和合作意向书，建立了信息共享机制。迄今为止，上海天胶期货的交易量已经超 过日本东京的交易量，成为世界第一；大豆、铜期货的交易量稳居亚洲第一，世 界第二。中国在各种商品上的国际定价权越来越受到世界同行的重视，其影响力 与日俱增。 美国芝加哥期货交易所( c b o t ) 总裁兼首席执行官伯纳德丹指出：中国期 货市场到处充满机会，发展期货市场不存在任何障碍。这位世界农产品期货市场 的领军人物认为，中国经济是世界最有生机和活力的，作为一个国家，它是世界 市场上最主要的消费者和客户，也是最大的进口商之一。在过去5 n 7 年的时间里， 中国关闭了很多不规范的期货交易所，只保留y 3 家，做得非常成功。如今，这3 家交易所给投资者和客户提供公开、透明和诚信服务，把市场做得越来越好，以 致于使中国的期货交易所成为世界关注的期货市场。 从2 0 0 1 年年底中国正式加入w t o 至今，中国入世已经走过四个多年头了。期 货市场作为我国资本市场的重要组成部分，在我国的经济发展中起着十分重要的 作用。四年来，我国期货市场从治理整顿中走向发展，从发展中逐步走向完善： 四年来，我国期货市场的品种结构发生了重大变化，成交量快速增长：四年来， 我国期货市场逐步走向开放，期货市场在国民经济发展中的战略地位得到逐步提 升。 2 0 0 3 年中国期货交易的快速升温，使全国6 0 以上的期货公司开始扭亏为 盈。这将引发新一轮期货增资扩股热。由2 0 0 1 年开始燃起的期货公司增资浪潮受 至u 2 0 0 3 年期货热的鼓舞更有燎原之势。多家期货公司在近期将完成增资扩股计 划，注册资本普遍由3 0 0 0 万元增至一个亿左右。在期货业看好的背景下，有更多 企业和机构以及其他社会资金希望介入。 二、中国期货市场的未来与展望 上市公司与券商乃至其他金融机构的介入，将大大优化期货业资本结构和改 善期货公司的资信条件，同时也有利于客户资源的综合开发和利用。从目前期货 成交量排名情况看，有这样背景的期货公司也己显示出了明显的优势，平安、闽 发、申银万国、湘财、广发、长城等证券公司早己捷足先登。2 0 0 3 年年初，中国 中田科学技术大学硕士学位论文 证监会取消了非银行金融机构参股期货的禁令。这为券商直接入主期货公司打开 了方便之门。金融业的混业经营已经成为世界金融发展的主流方向，尽管中国目 前仍属于分业经营，但中国金融业不可能长时间游离于世界的主流趋势之外。 对于许多上市公司来说，进军期货业是考虑多元化经营和寻找新的利润增长 点，而股指期货、国债期货的酝酿上市无疑成了吸引上市公司、券商、投资公司 瞄准期货业的磁石。目前有些券商已经间接入主了期货公司，并表示期货业务将 成为他们规划中的金融集团多元化业务的一部分。新一轮的增资扩股，不仅会增 强整个期货业的整体实力，而且还将促进期货业的业务模式豹转变。 纵观整个中国期货业的发展状况，我坚信中国的期货市场在一步步地走出阴 霾之后，必将走向光明并散发出其应有的光辉。作为资本市场的组成部分，期货 市场将在全面建设小康社会过程中发挥其越来越重要的作用。2 0 0 1 年是中国期货 业复兴的一年，而2 0 0 5 年也必将会把中国期货业推进到新的历史发展时期。 第三节国内外期货市场风险管理的研究情况 8 0 年代以来。在世界范围内，期货市场呈现突飞猛进的发展趋势，新的交易 工具不断出现，使得市场功能得以不断创新和发挥。投资功能的凸现，不仅丰富 和发展了市场功能，也大大扩展了市场参与宽度。 一、国内的研究情况 中国期货市场的建立为时不过十年多，但是其发展迅速。国内在短短几年内 相继成立了几十家期货交易所，数百家期货经纪公司( 后经国家治理整顿数量减 少) ，参与期货市场的套期保值或投机以及二者兼而为之的企业更为数众多，还 有很多从事期货交易的个人。但是与国外成熟的期货市场相比，我国期货市场发 展的历史毕竟太短，在其发展过程中受到各种因素的限制和制约，难免会出现各 种风险问题，尤其在风险管理方面的问题，需要在理论上给予解释，在实践中加 以改进。然而，就我国目前来看，不论从市场的广度和深度来说，都不可避免的 带有初级阶段的痕迹。尽管国内理论界和实际工作部分( 交易所、经纪公司) 对 此问题做了一些研究和分析，但是目前研究的以一般性问题较多，大部分是介绍 与期货交易相关的一些问题，对期货市场风险控制理论方面的研究不多，一些专 题性文章也大多停留在一般性的议论和资料分析上，缺乏对该问题的深层次的分 析和整体性研究，更缺乏对解决该问题的可行性对策研究。 我国学者最早对v a r 进行研究的是郑文通1 9 9 7 年的金融风险管理的v a r 方法 7 中胃科学技术大学硕士学位论文 及其应用，在随后的几年中对v a r 的方法的研究运用更加深入广泛。刘字飞 ( 1 9 9 9 ) 对v a r 模型的基本内容进行了研究，介绍t v a r 模型的几种计算方法，并 且研究了v a r 在金融监管中的应用和意义。郑伟军、赵国浩、蒋馥( 1 9 9 9 ) 对v a r 的含义、计算方法和应用前景进行了分析，并且提出了v a r 模型在有效配置资源、 控制风险承担、评估交易绩效、便利金融监管这几个方面的应用。叶青( 2 0 0 0 ) 对v a r 的模型进行了实证研究，提出了基于g a r c h 和半参数的v a r 模型，并对两种 方法进行了比较，得出的结果是将两种方法拟合起来使用的效果比较好。王春 峰、万海晖、张维( 2 0 0 0 ) 详细的介绍了目前测量市场风险的主流模型v a r ，包 括v a r 产生的背景、v a r 的概念，综述了v a r 的各种计算方法和发展动态，对各种 计算方法进行了比较，指出了其各自的适用范围，最后就v a r 的存在和发展方向 进行了讨论。田宏伟、詹原瑞、邱军( 2 0 0 0 ) 讨论了根据极值理论( e v t ) 计算 风险价值的两类不同方法，并且给出了各自理论的推导过程和计算步骤。同时还 把两个方法和正态分布与经验分布的结果进行了比较，得出了在极端条件下用极 值理论方法估计v a r 具有很高的准确性，而矩估计方法的结果又优于极大似然估 计法。南开大学国际经济研究所周爱民( 2 0 0 1 ) 对v a r 进行了简要介绍，使用广 义的条件异方差( g a r c h ) 模型构造了v a r 模型的计算和检验，不仅给出了g a r c h 在现代金融理论中的又一个应用，而且为v a r 模型的新计算方法探索了一条新路 。马超群、李红权、张银棋( 2 0 0 1 ) 在介绍了v a r 的本质和基本计算方法的基础 上，提出了计算v a r 的一种全新的方法完全参数法，完全参数法本质上是参 数法和极值理论的综合运用，并且他们在证券市场的研究中证明了该方法由于目 前流行的r i s k m e t r i c s 参数方法。2 0 0 1 年王春峰编著的金融市场风险管理一 书也对v a r 以及各种计算方法进行了系统的介绍。 二、国外的研究情况 期货市场风险控制理论的形成和发展过程大致经历了三个阶段：第一阶段是 描述性阶段：第二阶段是分析性阶段；第三阶段是工程化阶段。 1 期货市场风险控制理论的原理性论述 ( 1 ) 马歇尔( m a r s h a l la l f r e d ) 的均衡价格理论 早在1 9 8 0 年，马歇尔在其代表作经济学原理中创立了著名的均衡价格理 论。把物理学中“均衡”概念引入经济学，以说明供给和需求量两方面的均势。 ( 2 ) 萨缪尔森的投机和风险理论 萨缪尔森对期货市场投机和风险理论的论述集中反映在所著的经济学一 书中。一方面运用理性来研究商品期货市场套利于投机行为的期货市场风险理 8 中田科学技术大学硕士学位论文 论；另一方面运用数学公式建立了一套严格的商品期货交易有效市场理论。 2 期货市场风险控制理论的实用性描述 自期货市场建立以来，以盈利为目的的博弈从未停止，在漫长的岁月中， 交易者在经历了无数次的成功与失败之后，逐渐积累了大量成功经验，并将这些 经验上升为理论，变成了能指导实践的实用性理论。主要有基本因素分析理论、 技术分析基础理论和图形技术指标分析理论三类。 3 期货市场风险控制理论的工程化论述 当前世界期货市场已经进入工程化阶段。其主要特征，一是数量分析己被 大量应用于期货交易；二是金融工程所使用的工具包括过去2 0 多年来创造出来 的所有新的工具，如远期、期货、期权和互换等，这些工具可以按照不同的方式 组合起来达到某种需要。在短短几十年期间，随着量化研究的不断深入，组合理 论及其实际运用方法越来越完善，逐渐成为现代投资学的主流工具。 在金融市场中，对于v a r 模型和计算方法的研究，国外学者都提出了很多 建议和研究方法。这些方法中主要的是基于资产收益率的分布进行模拟，一般使 用正态分布，或者是在此基础上进行了改进使用t 分布或者f 分布代替正态分 布，以求计算模型更加正确。金融资产的收益率的分布可能是有偏的，其条件方 差随时间推移而变化，产生波动串现象。即幅度大的波动和幅度小的波动经常分 别集中在不同的时间段里，后来的研究又发现坏消息对序列波动的影响大于好消 息，即存在明显的杠杆效应。 j p m o r g a n 的r is k m e t r i c s 方法以及a l e x a n d e r c 的t h eh a n d b o o ko f r i s km a n a g e m e n ta n da n a l y s i s ( 1 9 9 6 ) 等文献对v a r 及其计算方法进行了全面的 介绍。为了准确的刻画波动串性质，e n g l e ( 1 9 8 2 ) 开创性的提出了自回归条件 异方差( a r c h ) 模型9 ，而b o l l e r s l e v 在1 9 8 6 年又提出了广义自回归条件异 方差( g a r c h ) 模型1 0 。在这两人的基础上，国外的学者们进行了研究和改进。 e n g l e 、l i l i e n 和r o b i n s 在1 9 8 7 年也提出了g a r c h ，将g a r c h 模型中的条件 方差气某种函数形式f 0 , ) 作为弘的解释变量，以此刻画时间序列受其自身条件 方差影响这一特征。1 9 9 1 年，n e l s o n 提出了指数g a r c h 模型也就是e g a r c h 模型，e g a r c h 模型关于条件方差的假设是非线性的。非对称的。而且不要求 参数非负“。 当我们为西方风险控制理论论述的精辟性和计算的严谨性所折服时，在研 究中也发现了诸多不足和缺陷：一是早期的理论随着时代的变迁有些已经失去了 9 中国科学技术大学硕士学位论文 借鉴意义，如传统的套期保值理论认为，只要在市场上买入一个与现货市场部位 相反的合约，就可以达到无风险状态；而现实中，受多种因素影响，这种理论的 状态的取得往往还需要借助期权市场。二是理论的假设条件往往在现实中难以达 到。 第四节本文的研究思路 本文前三章从对全球各国金融风险的阐述，引入了我国期货市场风险的情 况，介绍了中国期货市场的历史、现状和发展情况，以及我国期货市场需要引入 风险价值模型的必要性。然后介绍了v a r 模型，并且对v a r 模型的原理、算法 进行了具体的论证，并着重介绍了v a r 方法度量风险的最典型的三种模型：历 史模拟法、蒙特卡罗法和分析法，随后介绍了v a r 模型的准确性检验方法。 在第四章本文以上海期铜市场9 7 年到0 4 年的收盘价格为研究样本，利用 拉格朗日检验发现其价格收益率序列服从a r c h 过程后，在正态、s t u d e n t t 和 g e d 三种分布假设下，估计了g a r c h ( 1 ，1 ) 模型的参数，然后利用e g a r c h ( 1 ，1 ) 一m 模型检验了上海期铜市场杠杆效应和波动集群效应。最后在三种置信水平下，利 用g a r c h ( 1 ，1 ) 模型和r i s k m e t r i c s 方法计算了沪市期铜市场每天的v a r ，k u p i e c 检验表明：基于t 分布的g a r c h ( 1 ，1 ) 模型能更准确地反映上海期铜市场的风险。 最后在前文研究的基础上，给出了文章的结论，并且结合中国的具体国情， 针对我国期货市场的现状提出了自己的建议和看法。 1 0 中国科学技术大学硕士学位论文 第= 幸v a r 模型的理论基础和计算方法 第一节v a r 的含义和特点 v a r 方法是由美国j p m o r g a n 公司率先提出的。当时j p m o r g a n 投资银 行总裁d e n n i sw e a t h e r s t a n e ，要求旗下经理人每天下午在当天交易结束后的4 点1 5 分给他一份一页的报告著名的“4 1 5 报告”，说明总行及各地分行未 来2 4 小时内的总资产的风险值。为了满足这一要求，j p m o r g a n 的风险管理人 员开发了一种能够测量不同交易、不同业务部门的市场风险，并且将这些风险集 成为一个数的风险溯量方法一v a r 方法。 一、v a r 的基本概念 y a r ( v a l u ea tr i s k ) 按字面解释就是“风险价值”，其含义指：市场正常波 动下，某一金融资产或证券组合的最大可能损失。更为确切的是指，在一定概率 水平( 置信度) 下，某一金融资产或证券组合价值在未来特定时期内的最大可能 损失。用数学公式表示为： p r o b ( a p 一v a e ) = 1 一口 ( 2 1 ) 其中ta p 为证券组合在持有期“内的损失，v a r 为置信水平口下处于风险 中的价值“。例如某一投资公司持有的证券组合在未来2 4 小时内，置信度为9 5 ， 证券市场正常波动的情况下，v a r 值为5 0 0 万元。其含义是指，该公司的证券组 合在一天内( 2 4 小时) ，由于市场价格变化而带来的最大损失超过5 0 0 万元的概 率为5 ，平均2 0 个交易日才可能出现一次这种情况。或者说有9 5 的把握判断该 投资公司在下个交易日内的损失在5 0 0 万元以内。珊的几率反映了金融资产管 理者的风险厌恶程度，可根据不同的投资者对风险的偏好程度和承受能力来确 定。 v a r 作为一种市场风险测定和管理的新工具，最初起源于8 0 年代交易商对 金融资产风险测量豹需要。由于v a r 能够简单清晰的表示市场风险的大小，又 有谨慎严密的概率统计理论作为依托，因而得到国际金融届的广泛支持和认可。 国际性研究机构3 0 人小组和国际掉期交易商协会( i s d a ) 以及国际清算银行 ( b i s ) 、巴赛尔委员会( b a s e l ) 等团体一致推荐，将v a r 方法作为市场风险 测量和控制的最佳方法。1 9 9 4 年，j p m o r g a n 集团公布了其内部使用的全面估 计金融风险的方法、数据和模型，首先公布了它的v a r 系统r i s k m e t d c s ，它能 测评全世界3 0 多个国家和1 4 0 多种金融工具的v a r 值。从此以后，v a r 方法得 中蕾科学技术大学碗士学位论文 到了迅速的发展，目前正在成为金融风险管理的国际标准。在银行界，无论是国 际银行业的巴赛尔委员会、美联储、国际清算银行还是欧洲中央银行，都倡导将 v a r 作为一种可行的风险管理方法”。 随着v a r 模型的不断完善，计算技术的不断改进，v a r 风险管理方法在金融 机构得到了广泛的应用。目前，已经超过1 0 0 0 家的银行、保险公司、投资基金、 养老基金和非金融公司采用呦法作为金融衍生工具风险管理的手段。 v a r 风险管理技术是对市场风险的总体性评估，它考虑了金融资产对某种风 险来源( 例如利率、汇率、商品价格、股票价格等基础性金融变量) 和市场逆向变 化的可能性。v a r 模型加入大量的可能影响公司交易组合公允价值的因素，比如 证券和商品价格、利率、外汇汇率、有关的波动率以及这些变量之间的相关值。 对历史数据的模拟运算。需要建立一个假设交易组合值每e l 变化的分布，该 假设是以每日观察到的市场重要指标或其他对组合有影响的市场因素( 市场风 险因素”) 的变化率为基础的。据此算出来的公司某e v a r 值与当日公司组合可能 的损失值相对应。对于置信度为9 9 、时间基准为一天的v a r 值，该值被超过的概 率为1 或在1 0 0 个交易日内可能发生一次。例如，银行家信托公司( b a n k e rt r u s t ) 在其1 9 9 4 年年报中披露，1 9 9 4 年的每日9 9 v a r 值平均为3 5 0 0 万美元，这表明该银 行可以以9 9 的概率做出保证，1 9 9 4 年每一特定时点上的投资组合在未来2 4 小时 内的平均损失不会超过3 5 0 0 万美元。通过这- - v a r 值与该银行1 9 9 4 年6 1 5 亿美元 的年利润和4 7 亿美元的资本额相对照，则该银行的风险状况即可一目了然。 二、 c a r 的特点 v a r 风险管理方法作为一种金融市场的风险评估、计量和管理模型，现在已 经被全球各主要银行、非银行金融机构广泛采用。风险价值在测量市场风险时， 可以简单明了的表示市场风险的大小，其单位时货币单位，没有任何技术色彩， 因为没有任何专业背景的人也可以看懂，都可以通过计算v a r 来对金融市场风险 进行评估。具体来说，v a r 具有以下的一些特点： 1 v a r 将预期的未来损失的大小和该损失发生的可能性结合了起来，不仅让投 资者和投资机构知道风险的大小，还知道了损失发生的概率，这是压力试验 方法和情景方法等传统风险管理方法所不具备的。 2 该风险衡量方法实用面比较广，而且方便使用。v a r 适用于综合衡量，包括 利率风险、汇率风险、股票价格风险以及商品价格风险和衍生金融工具风险 等在内的各种市场风险。因此，金融机构可以通过使用具体的指标值即v a r 值来全面的反映整个金融机构或者投资组合的风险状况，大大方便了金融机 1 2 中国科学技术大学硕士学位论文 构各部门对有关风险信息的交流。 3 通过调节置信水平，可以得到不同置信水平上的v a r 值，这样可以使管理者 能够更清楚地了解到金融机构在不同程度上的风险状况，同时还方便了不同 韵管理要求。 4 v a r 是一种用规范的统计技术来全面综合衡量风险的方法，与其它主观、艺 术性较强的传统风险管理方法相比较而言，能够更准确的反映金融机构所棉 铃的风险状况，大大增强了风险管理系统的科学性。 5 v b r 使用范围大，覆盖面广。v b r 不仅可以使用于风险控制，还可以用于业绩 评估和风险监管之中一。 v a r 可以用来简单明了地表示市场风险的大小，单位是美元或其他货币，没 有任何技术色彩。没有任何专业背景的投资者和管理者都可以通过v a r 值对金融 风险进行评判；还可以事前计算风险，不像以往风险管理的方法都是在事后衡量 风险大小；另外v a r 不仅能计算单个金融工具的风险，还能计算由多个金融工具 组成的投资组合的风险，这是传统金融风险管理所不能做到的。v a r 的应用有： ( 1 ) 用于风险控制。目前已有超过1 0 0 0 家的银行、保险公司、投资基金、养老 金基金及非金融公司采用v a r 方法作为金融衍生工具风险管理的手段。利用v a r 方法进行风险控制，可以使每个交易员或交易单位都能确切地明了他们在进行有 多大风险的金融交易，并可以为每个交易员或交易单位设置v a r 限额，以防止过 度投机行为的出现。如果执行严格的v a r 管理，一些金融交易的重大亏损也许就 完全可以避免。( 2 ) 用于业绩评估。在金融投资中，高收益总是伴随着高风险， 交易员可能不惜冒巨大的风险去追逐巨额利率。公司出于稳健经营的需要，必须 对交易员可能的过度投机行为进行限制。所以，有必要弓l 入考虑风险因素的业绩 评价指标。 当然v a r 方法也有其局限性，v a r 方法衡量的主要是市场风险，如单纯依靠 v a r 方法，就会忽视其他种类的风险如信用风险。另外，从技术角度讲，v a r 值 表明的是一定置信度内的最大损失，但并不能绝对排除高于v a r 值的损失发生的 可能性。例如假设一天的9 9 置信度下的v a r = $ 1 0 0 0 万，仍会有1 的可能性会使 损失超过1 0 0 0 万美元。这种情况一旦发生，给经营单位带来的后果就是灾难性 的。所以在金融风险管理中，v a r 方法并不能涵盖一切，仍需综合使用各种其他 的定性、定量分析方法。亚洲金融危机还提醒风险管理者：风险价值法并不能预 测到投资组合的确切损失程度，也无法捕捉到市场风险与信用风险间的相互关 中国科学技术大学硕士学位论文 系。 v a r 是经济学和数学两学科结合的产物。期货市场风险价值指的是期货合约 在一个给定的置信水平( c o n f i d e n c el e v e l ) 和持有期间( h o l d i n gh o r i z o n ) 下， 在正常的市场条件中的风险值。v a r 要计算的实际上是正常情况下期货合约的预 期价值与在一定置信水平下的最低价值之差。在期货市场上则可用v a r 时间序列 来预测风险。v a r 时问序列是将每日测算出的v a r 值连结起来得到的一条曲线。 同一合约不同时间的v a r 值的大小是不同的，v a r 值由小变大，表明该合约风险由 小变大；v a r 值由大逐渐变小，表明该合约风险逐渐由大变小。v a r 时间序列最 好收益指的是v a b ( v a l u ea tb e s t ) 在未来一定时间内的给定条件下，该期货合约 投资的潜在最好收益。 v a r 的应用无疑使期货市场的参与者的投资观念、经营观念以及管理观念发 生巨大的变化：在投资过程中人们可以应用v a r 对投资对象进行风险测量，使人 们根据风险的大小以及自己承受风险的能力来决定投资的策略，从而减少投资的 盲目性；在经营过程中，人们可以对各种潜在的变化进行监控，以防止和避免由于 某些因素恶化而造成的损失；在管理过程中，v a r 不仅仅只是对投资机构内部管 理有着重大作用( 如投资策略的制定、交易员的评价和管理以及资金合理配置等 各方面) ，同时对于市场管理者也是非常有用的工具，市场管理者的一个中心任 务就是防止由于市场风险的过度积累并集中释放而造成对整个市场乃至整个经 济体系的消极影响，而对于市场风险积累程度的量化揭示正是v a r 的主要任务。 风险的v a r 评估方法的最明显优点是简洁的含义和直观的价值判断方法。这一优 点使得资产的风险能够具体化为一个可以与收益匹配的数字，从而有利于经营管 理目标的实现。 第二节v a r 计算方法 v a r 计算的核心在于估计证券组合未来损益的统计分布或者概率密度的问 题。大多数情况下，直接估算证券组合的未来损益几乎是不可能的，因为金融机 构的证券组合往往包含种类繁多的金融工具。且无法保留估计过程中所需要的所 有相关金融工具的历史数据。因此，通常将证券组合用其市场因子来表示( 证券 组合价值是其所有市场因子的函数) 。所谓映射( m a p p i n g ) ，就是通过市场因子 的变化来估计证券组合的未来损益分布( 或者概率密度函数) 。计算v a r 时，首 先使用市场因子当前的价格水平，利用金融定价公式对证券组合进行估值( 盯市， h 中国科学技术大学硕士学位论文 m a r k e t t o m a r k e t ) ；然后预测市场因子未来的一系列可能价格水平( 是一个概 率分布) ，并对证券组合进行重新估值，在此基础上计算证券组合的价值变化一 一证券组合损益。由此得到证券组合的损益分布。根据这一分布就可以求出给定 置信水平下的证券组合的v a r 风险价值的计算方法很多，有基于局部赋值的d e l t a - n o r m a l 方法，也有基 于全部赋值的h i s t o r i c a l s i m u l a t i o n 方法，s t r e s s t e s t i n g 方法，s t r u c t u r e d m o n t ec a r l o 方法，以及h e a v yt a il 方法等，但是最根本的和最常用的方法有 三种：历史模拟法、分析法和蒙特卡罗模拟法”。 一、历史模拟法 “历史模拟法”是借助于计算过去一段时间内的资产组合风险收益的频率分 布。通过找到历史上一段时间内的平均收益，以及既定置信区间的最低收益水平， 推算出风险价值的数值。历史模拟法是最简单的非参数方法，这种方法无需对市 场的复杂结构做任何假设。运用历史模拟法需要观察过去一定时间那资产组合的 变动行为，求出其绝对变化值或者相对变动率，然后将结果加绝对值或者乘以相 对变化率。在当前组合部位所得到的就是未来同样期限内组合部位的变动结果。 在历史模拟法中，首先用给定历史时期上所观察到的市场因子的变化来表示 市场因子的未来变化；其次采用全值估计方法，即根据市场因子的未来价格水平 对头寸重新估值，计算出头寸的价值变化；最后将组合的损益从最小到最大排序， 得到损益分布，通过给定置信度下的分位数求出v a r 。 历史模拟法的主要计算步骤： 第一，映射，即首先识别出基础的市场因子，收集市场因子适当时期的历史 数据，并用市场因子表示出证券组合中的各个金融工具的盯市价值； 第二，根据市场因子过去n + 1 个时期的价格时间序列，计算市场因子过去 n + 1 个时期价格水平的实际变化( 得到n 个变化水平) 。假定未来的价格变化和 过去完全相似，即过去的n + 1 个时期价格的n 个变化在未来都可以实现，这样结 合市场因子的当前价格水平可以直接估计市场因子未来一个时期的n 种可能的 价格水平； 第三，利用证券定价公式，根据模拟出的市场因子的未来n 种可能