（金融学专业论文）我国股指期货保证金设置研究——基于极值理论和copula方法.pdf

摘要 在期货市场制度建设中，保证金制度是期货市场风险控制的最重 要环节。保证金制度主要包括保证金水平设置、保证金调整权限安排、 清算机构设置、保证金等级区分等，其中，保证金水平的合理设置是 确保股指期货交易高效和安全进行的重要前提。本文运用极值理论的 广义帕累托分布( g p d ) ，对以上证1 8 0 指数和深证l o o 指数为标的的股 指期货保证金进行了研究，并且将之与正态分布假设下的保证金水平 进行比较。同时，本文也对将连接函数c o p u l a 方法运用于保证金水平 的设置进行了探讨。通过实证研究，建议将g p d 下的市场风险度量作 为确定我国股指期货保证金水平的依据，且借助c o p u l a 方法，运用组 合的观点进行风险控制，并根据市场风险变化特征进行动态调整。 全文共分七个部分。 第一部分为前言。该部分对我国股指期货市场的发展进行展望， 主要说明保证金的合理设置在整个期货交易风险管理中的核心地位， 介绍判断设置保证金是否合理的两个标准谨慎性原则和流动性 原则。同时，对全文的几个主要研究目的进行了归纳和说明。 第二部分对国内外有关指数期货研究的文献进行了简要评析。国 外的指数期货研究理论已相当完善，且国外众多学者对期货保证金的 设置进行了系统的研究，提出了各种估计方法。国内指数期货研究也 取得了一定成果：一方面是对国外的研究情况进行了系统的学习及借 鉴，另一方面是在前者基础上的本地化研究。上述国内外的研究都经 历了由零散到系统，从百家争鸣到达成共识的过程，为我国指数期货 产品创新的实践奠定了坚实的理论基础。 在股指期货保证金方面，简单介绍了目前两种主要的设置保证金 水平的方法：第一种设置方法是将保证金作为外生变量“建立一个经 济模型来决定保证金水平”，例如，b r e n n a n ( 1 9 8 6 ) 提出一个使保 证金与违约损失的结算成本最小化的模型来设置保证金水平；第二种 方法则是利用统计方法设置保证金水平( 包括参数与非参数两种) ， 这是目前最常用、也是本文选择研究的方法。f i g l e w s k ( 1 9 8 4 ) 提出 的期货回报序列是正态分布下保证金水平的参数方法的典型代表。但 c o t t e r 军s m c k i l l o p ( 2 0 0 0 ) 、y a n g 干日b r o r s e n ( 1 9 9 3 ) 以及h a l l 等( 1 9 8 9 ) 学者认为在一般情况下，期货价格变动的分布是未知的，使用参数统 计方法会受到对未知分布进行假设的限制，因此使用非参数方法比参 数方法的估计更有效率。在回报的尾部指数非参数估计法中亦有多种 方法，如h i l l 估计法、v a r - x 法( h u s i m a n 等，1 9 9 8 ) 。 第三部分详细分析了目前国际通用的股指期货保证金水平设置 的主要系统、方法及其优缺点。关于股指期货保证金的设置，有两种 系统可以选择：第一，高价购买现行的保证金系统，如s p a n 、t i m s 等系统( 陈晗等，2 0 0 1 ) ；第二，交易所自主研发保证金系统。 自主研发保证金系统主要有两条思路：其一是根据现货市场的 涨、跌停板来设置股指期货保证金水平；其二是根据标的指数回报的 统计性质，在一定的违约概率下决定相应期货的保证金水平。相对而 言，后者能更灵活地兼顾交易安全性和市场流动性，因此，本文选择 运用后一种思路来对我国股指期货保证金水平的设置进行研究，建议 自主研发保证金设置系统或者在国外成熟系统的基础上进行二次开 发。在自主研发保证金设置系统中，本文介绍了几种保证金估计方法， 主要有：非条件方法、条件方法和市场风险估计法。其中非条件估计 方法包括：h i l l 估计法、v a r x 法、正态分布法和历史资料法；条件 估计法介绍了基于g a r c h 模型的方法。在国外成熟系统中，本文主要 介绍了s p a n 系统的运行过程以及计算保证金水平的依据。 第四部分介绍了运用市场风险测量方法来设置股指期货保证金 的理论依据和使用方法。首先，肯定了保证金的水平应主要考虑大幅 度期货价格变动的行为而与小幅或是中幅度期货价格变动的行为无 关；其次，提出了期货价格变动的两端尾部分布不一致会导致多头头 寸与空头头寸的保证金水平不同的问题，同时指出期货收益分布的拟 和困难性，以及由此学者相继提出的解决办法和局限性，然后引出运 用极值理论探讨尾部行为的方法。 在期货交易中，保证金充当交易者发生违约时抵消可能损失的抵 押品的作用。因此，可以通过对期货合约标的物风险水平进行测量来 确定恰当的保证金水平。在此基础上，简要介绍两种市场风险的度量 方法一一风险价值( v a l u e a t r i s k ，简记为v a r ) 和损失期望值 ( e x p e c t e ds h o r t f a l l ，简记为e s ) ，且对上述两种方法进行比较并得 出结论，进而明确e s 方法优于v a r 作为风险度量指标的原因。e s 拥有 与v a r 相同的优点，且e s 至少在五个方面优于v a r ：第一，e s 可以表 明发生尾部事件下的预期损失；第二，基于e s 的风险收益决策规 则比基于v a r 的规则更加可靠；第三，e s 是一致的( c o h e r e n t ) 风险 度量指标；第四，e s 不阻碍分散投资；最后，投资组合的风险表面函 数是凸的，凸性可以保证基于e s 的资产组合优化问题具有唯一的最优 解。 第五部分进一步介绍了极值理论中的g p d 和连接函数c o p u l a 方 法，包括：极值理论的发展、在金融和保险业中的主要用途、以及未 来极值理论向多元化方向发展的趋势。 在一元极值方面，本文分析了广义极值分布和超限分布及其主要 区别，并介绍了如何在风险测量模型中引入极值分布。在多元极值理 论方面，分析了连接函数c o p u l a 及其相关性度量的关系，包括如下内 容：c o p u l a 的定义和性质，p e a r s o n 线形相关系数、s p e a r m a n sr h o 、 k e n d a l l st a u 和尾部相关性等相关性测度的定义及各自优缺点，常 见的c o p u l a 函数的形态，并通过对基于c o p u l a 的风险度量计算公式的 了解以及对求得解析解困难性的分析，引出运用m o n t ec a r l o 模拟技 术计算市场风险度量指标。该部分的最后，针对如何对保证金设置模 型的实际效果进行检验的问题，介绍了主要的回溯测试办法。 第六部分，对上证1 8 0 指数和深证i 0 0 指数为标的的股指期货保 证金设置进行了实证研究。首先，对实证研究的两个假设条件，即无 套利假定和股指期货保证金制度假定，进行了分析和说明；第二，对 运用的标的指数进行了描述性统计，分析了数据的结构特征；第三， 运用上证1 8 0 指数和深证i 0 0 指数对数收益数据进行g p d 分布拟和， 结合相关参数计算v a r 和e s 两种市场风险度量指标，并以此作为普 通保证金和谨慎保证金的依据，同时，比较了正态分布和极值分布结 果的差异；第四，利用c o p u l a 方法构造多元极值分布的思路，拟和 了7 种参数c o p u l a 函数，并且与实证c o p u l a 进行比较，综合运用绝 对距离、图形判别和信息准则( 包括对数似然值、a i c 、b i c 及h q ) 来判断最适合数据的参数c o p u l a 函数。在以g p d 分布作为边缘分布， 所拟和的参数b b ic o p u l a 作为连接函数的基础上，利用m o n t ec a r l o 技术模拟联合分布，进而对两个指数期货组合的保证金水平设置进行 研究，并与多元正态假设下的保证金水平进行比较；最后，对所有估 计的结果进行了回溯检验，对是否有必要区分多头和空头的不同来设 置保证金水平进行初步探讨，得出具有实践价值的结论。 本文建议选用极值理论g p d 下的v a r 和e s 方法作为确定保证金 水平的依据，设置一个较为谨慎且满足交易流动性的保证金水平。 第七部分对文章的研究成果进行了总结和归纳。针对我国股指期 货保证金设置的问题，建议建立以根据最新价格变动信息对保证金水 平进行动态设置的系统，以及建立一日多次结算的保证金制度，并尝 试对未来股指期货保证金设置的研究方法进行了前瞻。 关键词：股指期货保证金设置极值理论c o p u l a 损失期望值 a b s t r a c t a l o n gw i t hap r i c el i m i ta n dc a p i t a lr e q u i r e m e n t ，t h ee x i s t e n c eo fa m a r g i nd e c r e a s et h el i k e l i h o o do fac u s t o m e rd e f a u l t i n g ，ab r o k e rg o i n g b a n k r u p ta n ds y s t e m i ci n s t a b i l i t y o ft h ef u t u r e sm a r k e t t h i sp a p e r a p p l i e s s u b - t h e o r i e so fg e n e r a l i z e dp a r e t od i s t r i b u t i o ni n h e r i t e df r o m e x t r e m ev a l u et h e o r yt oe x a m i n et h em a r g i np o l i c yf o rp r i c ee x t r e m a l m o v e m e n t s t h et h e o r e t i c a lf r a m e w o r kf o c u s e se x p l i c i t l yo nt a i ：l r e t u r n s ， t h e r e b yp r o p e r l yc o m p u t i n gp r u d e n tm a r g i nl e v e lf o rl a r g el e v e l so fr i s k ， t h i sp a p e rf i n d s ：( 1 ) t h ea s s u m p t i o no fn o r m a l i t yt oi m p o s eas m a l l e r m a r g i nl e v e ls i n c et h ep r e s e n c eo faf a t - t a i l ( 2 ) o nt h eb a s i so fm a r g i n i n s o l v e n c yu s i n ga l le x p e c t e ds h o r t f a l l ，t h em a r g i nr e q u i r e m e n t so fs t o c k i n d e xf u t u r e sa c r o s sc o n t r a c t sw i t has z10 0c o n t r a c tb e i n gt h em o r er i s k y ， a n ds h l8 0f u t u r e si n d e x ei sl e s sr i s k y ( 3 ) t h ea b i l i t yt oc a p t u r ee x t r e m e p r i c e m o v e m e n t su s i n g e x p e c t e d s h o r t f a l li sm o r es u i t a b l et h a nt h e a p p r o a c ho ft h ev a rb a s e do ng e n e r a l i z e dp a r e t od i s t r i b u t i o n ( g p d ) ( 4 ) t h ep r o x yo ft h ea p p r o p r i a t et h r e s h o l du s i n ga ne x p e c t e ds h o r t f a l lc a n c a p t u r ew e l lt h ee x t r e m ep r i c em o v e m e n t sa n dc a r lb ea ne x c e l l e n tr i s k m e a s u r ei n s t r u m e n tt os e tt h ep r u d e n tm a r g i nl e v e l ( 5 ) c o n t r o l l i n gr i s k s u s i n gap e r s p e c t i v eo fp o r t f o l i ot h r o u g ha p p l i c a t i o n so fc o p u l af u n c t i o n s h o u l db ei n c l u d e di nt h em a r g i np o l i c y t h ep u r p o s eo ft h i st h e s i si st o p r o p o s en e w r i s km e a s u r ei n s t r u m e n t st od e a lw i t ht h em a r g i ns e t t i n go n t h ee x t r e m ep r i c em o v e m e n t so rt h er e a lt a i lb e h a v i o rw h e nt h ep r i c e v a r i a t i o ne x c e e d st h eo r i g i n a lm a r g i ns e t t i n g t h i st h e s i si sf r a m e da l o n gt h ef o l l o w i n gp a r t s p a r ti ，a l l i n t r o d u c t i o n ，d i s c u s s e sw h yi t i ss oi m p o r t a n tt os e t a p p r o p r i a t em a r g i nl e v e li nf u t u r e sr e g u l a t i o ns y s t e ma n dt h et w om a i n r u l e s ，p r u d e n c er u l e a n d l i q u i d i t yr u l e t h i sp a r ta l s oc o n c l u d e st h e r e s e a r c hp u r p o s eo ft h i st h e s i s p a r ti i ，t h el i t e r a t u r er e v i e w ，d i s c u s s e ss o m eo ft h er e l e v a n tl i t e r a t u r e c o n c e r n i n gf u t u r e sm a r g i ns e t t i n g t w oa p p r o a c h e st os e t t i n go p t i m a l m a r g i n s i nt h ef i n a n c el i t e r a t u r eh a v eb e e n i m p l e m e n t e d f i r s t ， d e v e l o p m e n to fe c o n o m i cm o d e l sh a st a k e np l a c ew h e r et h em a r g i nl e v e l i se n d o g e n o u s l yd e t e r m i n e d t h es t u d i e se x a m i n i n gt h ee f f e c to fm a r g i n s o np r i c ev o l a t i l i t y ，t r a d i n gv o l u m e ，a n do p e ni n t e r e s ta r ev o l u m i n o u s t h e s e c o n da p p r o a c h ，a n df o c u so nt h i sp a p e ri st h ea p p l i c a t i o no fs t a t i s t i c a l g u i d e l i n e st h a tm a y e v o l v ef r o man u m b e r o f t e c h n i q u e s p a r ti i i ，t h ec u r r e n tm a r g i ns e t t i n gs y s t e m sa n dm e t h o d s ，d i s c u s s e s p o p u l a rm a r g i nm a n a g e m e n ts y s t e mi n c l u d i n gs p a n a n dt i m s ，a n da l s o d i s c u s s e ss t a t i s t i c a lm e t h o d st os e t m a r g i nl e v e l ，i n c l u d i n g b o t h u n c o n d i t i o n a la n dc o n d i t i o n a lm e t h o d s t h em a i nm e t h o di n c l u d e sh i l l e s t i m a t o r ， v a r - x ，n o r m a ld i s t r i b u t i o n ，h i s t o r i c a l d a t aa n d g a r c h - b a s e dv o l a t i l i t y p a r t i v ，m a r g i ns e t t i n g b a s e do nm a r k e tr i s km e a s u r e m e n t ， i n t r o d u c e sr i s km e a s u r e sa p p l i c a t i o ni nm a r g i ns e t t i n g v a ra n de x p e c t e d s h o r t f a l lc o u l db eg o o di n s t r u m e n t st ow e l lc a p t u r et h ec h a r a c t e r i s t i c so f a d v e r s e m a r g i n m o v e m e n t t h em e a s u r ec a n b eu s e db yf m a n c i a l i n s t i t u t i o n st oa s s e s st h e i rr i s ko rb yar e g u l a t o r yc o m m i t t e et os e tm a r g i n r e q u i r e m e n t s i nt h i sp a r t ，s e v e r a la d v a n t a g e so fe x p e c t e ds h o r t f a l la r e e x t e n s i v e l ye x a m i n e d p a r tv ，e x t r e m ev a l u et h e o r ya n dc o p u l am e t h o d ，i n t r o d u c et h em a i n e x t r e m ev a l u et h e o r i e si nt h es m t i cl i t e r a t u r e t h ee x t r e m ev a l u et h e o r i d s i n c l u d et w os u b - t h e o r i e st h a to r i g i n a t ef r o mt h ee x t r e m ev a l u et h e o r i e s ， w h i c ha r eg e n e r a l i z e de x t r e m ev a l u ea n dp e a k so v e rt h r e s h o l d a st o c o p u l a ，t h i sa r t i c l ei n t r o d u c e sm a i nc h a r a c t e r i s t i c so fc o p u l af u n c t i o na n d i t sa p p l i c a t i o n st of i n a n c i a la n a l y s i s t h e ns e v e r a ld e p e n d e n c em e a s u r e s ， i n c l u d i n gp e a r s o nl i n e a rc o r r e l a t i o n ，s p e a r m a n sr h o ，k e n d a l l st a ua n d ， t a i lc o r r e l a t i o n ，a n dt h e i ra d v a n t a g ea n dd i s a d v a n t a g ea n di m p o r t a n c e ，i n p o r t f o l i or i s km e a s u r e m e n ta r ed i s c u s s e d t h e ns e v e r a lc o m m o nc o p u l a f u n c t i o n sw h i c ha r eu s e di nt h ea r t i c l e a r ee x p l a i n e d m o n t ec a r l o 、s i m u l a t i o nt e c h n i q u ew h i c hi su s e dt os o l v et h ec o p u l ab a s e dm a d ( e tr i s k m e a s u r e m e n ti sa l s od i s c u s s e d p a r tv i ，e m p i r i c a lr e s e a r c h ，d i s c u s s e st w ou n d e r l i n e a s s u m p t i o nu s e d i nt h i sa r t i c l e t h ed a t ad e s c r i p t i o n su s e di nt h i st h e s i sa n dt h er e s u i to f f i t t e dm o d e la r ed i s c u s s e di nt h i sp a r t t h ef i t t e dg p d a r eu s e dt oc a p t u r e s i n g l ei n d e xt a i lb e h a v i o ra n df i t t e db b1 c o p u l aa r eu s e dt oc a p t u r e e x t r e m e d e p e n d e n c es t r u c t u r e t h e nt h ef i t t e dm o d e l s a r eu s e dt o c a l c u l a t ev a ra n de so fs i n g l ei n d e xa n d e q u a l l yw e i g h t e dp o r t f o l i o r e s p e c t i v e l y v a rb a s i so ng p di ss e ta sn o r m a lm a r g i nl e v e la r l de s b a s i so ng p di ss e ta sp r u d e n tm a r g i nl e v e l i no r d e rt oe x a m 协eh o w d i f f e r e n td i s t r i b u t i o na s s u m p t i o n sa f f e c tt h em a r g i nl e v e l t h e g a u s s i a n d i s t r i b u t i o nb a s e d m a r g i nl e v e l sa r ea l s oc a l c u l a t e d t ov e r i 如t h e a c c u r a c yo fac e r t a i nm o d e la s s u m p t i o no n eu s u a l l yr e l i e so nb a c k t e s t i n g am e t h o dw h e r et h ed a t ap o i n t p r e d i c t e db ya l li n t e m a lm o d e li sc o m p a r e d t ot h er e a ld a t ap o i n tb yg o i n gb a c ki nt i m ea n dr e c h e c k i n g p r e v i o u s p r e d i c t i o n s t h i sa r t i c l eu s e sas i m p l ea n de a s i l yu n d e r s t o o dm e m o d n a m e d k u p i e ct e s tt ot e s tt h ee f f i c i e n c yo f m a r g i ns e t t i n gm o d e l s p a r tv i i ，p o l i c ys u g g e s t i o n sa n dp r o s p e c t s ，s u m m a r i z e st h i s t h e s i s a n di d e n t i f i e ss o m ef i n d i n g sw h i c hc a l l a p p l i e dt of u t u r e si n d e xm a r g i n p o l i c ya n ds o m eo t h e ra p p l i c a t i o np r o s p e c t si nt h i sc o n c e p t k e yw o r d s ：e x t r e m ev a l u et h e o r y , c o p u l a s ，m a r g i nl e v e l ， e x p e c t e ds h o r t f a l l ，b a c k t e s t i n g 西南财经大学 学位论文原创性及知识产权声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论 文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的 研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本 学位论文引起的法律结果完全由本人承担。 本学位论文成果归西南财经大学所有。 特此声明 学位论文作者签名： 如( ) 年年月b 日 d 童 再l 勿 第一部分前言 近年来，由于金融工具的创新不断加快，国际金融市场资产结构 发生了重大变化。其中，股指期货的迅速发展最为引人注目，目前已 经成为进行交易与投资、加强风险管理和促进市场流动性的重要工 具。在我国，股指期货产品的创新已成为理论界和实务界的共识，设 计出适合我国国情的股指期货产品已经成为理论界和市场人士所共 同关注的热点。作为风险管理和控制的有效工具，适时、科学地推出 交易所衍生品是完善我国金融体系的必经之路。从新兴市场经济国家 和发展中国家发展金融衍生产品的经验来看，股指期货是新兴市场开 设金融衍生品交易的首选品种。我国股票市场的发展、机构投资者的 逐步壮大、监管体系和期货市场的完善都为股指期货的开展提供了良 好的基础。此外，包括上证1 8 0 指数、上证5 0 指数和深证1 0 0 指数在内 的各种产品已经得到市场的广泛认同，沪深统- - 3 0 0 指数也已经开发 成功并在试运行中。因此，我国开设股指期货的基本条件已经具备， 可以择机推出。 在整个期货市场制度建设中，保证金制度是期货市场风险控制的 最重要环节。保证金制度主要包括保证金水平设置、保证金调整权限 安排、清算机构设置、保证金等级区分，其中最重要的是保证金水平 的合理设置。期货交易所在设置保证金水平时，必须同时遵循审慎性 原则和机会成本原则，充分考虑市场流动性与违约发生可能性两者间 此消彼涨的关系。如果保证金水平设置过低，期货价格波动的幅度容 易超过保证金要求的水平，导致交易一方违约风险的产生，让交易所 面临巨大的风险，进而可能危及整个国家的金融安全；另一方面，如 果为完全消除违约风险而设置过高的保证金水平，则又会增加投资者 的交易成本，降低其参与市场的积极性，导致股指期货市场的流动性 降低。因此，如何设置适当的保证金水平是我国推出股指期货过程中 重要的研究课题。 本文在借鉴海外主要证券市场股指期货产品设计经验及其投资 策略的基础上，综合考虑我国目前股市的特点，采用实证研究的方法， 探讨了我国股指期货产品的保证金政策，主要研究了我国股指期货保 证金设置问题，包括我国股指期货产品的三个重要议题：第一，运用 极值理论探讨期货价格变动的极值行为以及左、右尾的极值行为是否 相同；第二，研究合适的保证金水平以及是否根据不同的持有头寸而 设置不同的保证金水平；第三，基于连接函数的头寸管理是否能大幅 提高保证金管理系统的效率。 全文共分六个部分。第一部分对国内外有关股指期货研究的文献 进行了简要的评析；第二部分详细分析了目前国际通用的股指期货保 证金水平设置的主要系统、方法及其优缺点；第三部分介绍了运用市 场风险测量方法来设置股指期货保证金的理论依据和使用方法；第四 部分介绍了极值理论中的广义帕累托分布( g p d ) 和c o p u l a 函数的相 关概念及其在风险管理中的运用，以及如何在极值分布基础上计算市 场风险度量；第五部分对上证i s o $ 旨数和深证1 0 0 指数为标的的股指期 货合约进行讨论，并对二者投资组合进行了保证金设置的实证研究， 分别比较了正态分布和极值分布下二者结果的差异。同时，对是否有 必要区分多头和空头的不同来设置保证金水平进行一定探讨，并对所 有估计的结果进行了回溯检验；第六部分对研究成果进行了总结和归 纳，针对我国股指期货保证金设置问题，提出了一些政策建议，并对 未来研究方法进行了前瞻。 第二部分文献回顾 早期对设置期货保证金水平的研究主要集中在对各种影响保证 金设置的经济因素，比如未平仓合约数、交易量、交易头寸等的研究。 b r e n n a n ( 1 9 8 6 ) 、f e n n 和k u p i e c ( 1 9 9 3 ) 使用效率合约设计的概念来 确定最优保证金水平的经济因素。a c k e r t 和h u n t e r ( 1 9 9 0 ) 站在管理 者的立场，指出期交所设置保证金金额时会考虑价格波动性、市场流 动性、现货市场现况、未来可能的变化以及其它交易所所设置的保证 金金额等因素。f i s h e 等( 1 9 9 0 ) 采用1 9 7 8 年至1 9 8 8 年在c b o t 进行交易 的l o 项商品期货契约数据，以此探讨影响保证金水平设置的主要因 素，研究结果建议以收盘价、每日最高价与最低价差异的标准差、未 平仓合约数等三项指标来设置保证金水平。但d u f f i e ( 1 9 8 9 ) 则建议 结算所不应只依赖未平仓合约数、交易量、期货交易头寸等项目来设 置保证金水平，必须进一步采用价格变动的统计分析数据作为设置保 证金水平的基础。此外，k u p i e c 和1 1 7 h i t e ( 1 9 9 6 ) 两位学者在对 s p a n ( s t a n d a r dp o r t f o l i oa n a l y s i so fr i s k ) 与r e gt ( r e g u l a t i o nt ) 两个保证金设置系统进行比较分析之后，建议应该建立一个以统计方 法设置保证金水平的机制来取代以往通用的通过未平仓合约数、交易 量、期货交易头寸等项目来设置保证金水平的方式。 自d u f f i e ( 1 9 8 9 ) 、k u p i e c 年h w h i t e ( 1 9 9 6 ) 建议以统计方法来设 置最优保证金水平后，一些学者致力于应用统计极值理论来设置保证 金水平，例如l o n g i n ( 1 9 9 9 ) 、b o o t h ，b r o u s s a r d ，m a r t i k a i n e n 与 p u t t o n e n ( 1 9 9 7 ) 、b r o u s s a r d 和b o o t h ( 1 9 9 8 ) 、d e w a c h t e r 和 g i e l e n s ( 1 9 9 9 ) 以及c o t t e r ( 2 0 0 1 ) 等都指出利用极值理论可以正确设 置保证金水平。l o n g i n ( 1 9 9 9 ) 应用极值理论研究美国股票日收益， 并建议正态分布的假设可能会低估价格变动超过保证金的概率。 b o o t h ，b r o u s s a r d ，m a r t i k a i n e n 和p u t t o n e n ( 1 9 9 7 ) 应用极值理论研 究芬兰股指期货价格变动超过预设的保证金水平的概率，研究结果显 示极值法所估计的超过理论保证金水平与实际的概率分布很接近。 b r o u s s a r d 和b o o t h ( 1 9 9 8 ) 检查德国股指期货契约( f d e x ) 的极值行 为，实证结果显示f d e x 日内价格变动遵循f r e c h e t 极值分布，且运用 极值分布的概率帮助设置日内保证金水平是可信赖的。l o n g i n ( 1 9 9 9 ) 认为极值变动行为是设置保证金水平的主要关键点，因此以极值理论 为基础发展一个估计期货保证金的参数方法，并应用到在c o m e x 交易 的白银期货契约保证金水平的估计中，研究结果发现正态分布较之极 值法会严重低估保证金水平的估计。d e w a c h t e r 与g i e l e n s ( 1 9 9 9 ) 使用 成本极小化的方式证明最优保证金的设置在当保证金的成本率等于 违约概率时，同时利用极值法推导求得最优保证金的非参数估计式， 显示利用极值理论来设置保证金水平更为正确与适宜。d e w a c h t e r 与 g i e l e n s ( 1 9 9 9 ) 应用其方法对1 9 8 6 至1 9 9 0 年纽约证交所商品期货保证 金进行实证研究，发现实际的保证金水平设置太低并且没有变化。 c o t t e r ( 2 0 0 1 ) 应用极值理论的非参数h i l l 估计对在欧洲交易所挂牌 的数个主要股指期货的保证金水平进行研究，实证结果发现这些股指 期货保证金水平的设置都是非常充分的，但必须针对持有不同股指期 货产品的头寸设置不同的保证金水平，以反应不同股指期货产品的风 险程度。由上述文献研究结果证明了极值理论非常适合于保证金水平 的设置，此外，实证结果也显示若假设期货价格变动为正态分布会低 估保证金的水平。 关于股指期货的讨论和研究也是国内近年来的研究热点，许多研 究者都提出了我国推出股指期货的合约规格和相关风险控制制度。施 红梅和施东晖( 2 0 0 0 ) 对我国股指期货的开设提出了模式设计和运作 构想，认为保证金的设置一般应以涵盖单日价格波动风险的9 5 来计 算。鉴于我国股票市场价格波动较大，试办股指期货交易时，其保证 金比率拟设定为1 0 2 0 。期货交易所研究报告( 2 0 0 0 ) 中采用指数 加权移动平均法计算了以中信i 0 0 指数为标的的指数期货保证金水 平。徐国祥和吴泽智( 2 0 0 3 ) 研究了以全国统一3 0 0 指数为标的的股 指期货的保证金水平，结果发现正态假定的估算方法( 风险价格系数、 e w i i f a 、r i s k m e t r i c s ) 低估了价格波动风险，价格波动超出保证金水 平的交易日数目明显高于1 ，而极值理论估算的保证金水平均很好地 涵盖了9 9 的价格波动风险。但上述文献均基于风险价值 ( v a l u e a t r i s k ，简记为v a r ) 来确定保证金水平，实践表明v a r 在 风险度量中存在固有缺陷，而本文尝试采用更加稳健的风险度量方法 损失期望值( e x p e c t e ds h o r t f a l l ，简记为e s ) 作为确定谨慎保 证金的依据，为我国股指期货保证金制度的合理设置提供科学的理论 和实证证据。 第三部分保证金设置系统与方法简介 股指期货保证金的设置，目前有两种选择。第一，高价购买现成 的保证金系统。世界上大部分期交所都采用标准化的结算系统来确定 最优的保证金水平，如s p a n 、t i m s 等系统( 陈晗等，2 0 0 1 ) ；第二， 交易所自主研发保证金系统。下面分别对这两种思路进行介绍。 国外成熟保证金管理系统 国外基于风险组合的保证金系统的设计目标包括以下两方面：第 一，最大限度地利用保证金控制风险；第二，在有效控制风险的同时， 最大限度地提高交易者资金的利用效率，降低交易成本。这类保证金 系统中最具有代表性的是s p a n 系统与t i m s 系统。截至目前，全球使 用s p a n 保证金系统的交易所和结算机构达3 2 家，使用t i m s 的交易 所和结算机构有l l 家。下文主要对s p a n 系统进行详细介绍。 s p a n 系统是一个基于投资组合的保证金计算与风险评估系统， 它是美国金融市场对1 9 1 9 年的股灾反思之后，由芝加哥商业交易所 根据总统顾问小组提出的加强风险控制的建议于1 9 1 1 年设计推出 的。经过数十年的检验与改进，s p a n 系统得到了市场的广泛认可， 已成为计算投资组合保证金和风险评估的国际标准，其核心优势是高 效的资金风险管理能力。s p a n 系统主要以定价模型为衍生品的定价 核心，分别测量了可能影响保证金额度的多个变量：标的资产价格的 改变、标的资产波动性的改变、时间改变、期货合约的实物交割、不 同到期月份问基差的改变、各标的资产间关系的改变。通过由改变标 的资产市价及波动性来模拟一些情境，以求出投资组合一天之间可能 s p a u n 是s l 叽d a dp o r t f o l i o a n a l y s i so f r i s k ( 投资组台风险分析系统) 的缩写由芝加哥商业交易所( c h l g 。m e r c a n t i l e e x c h a n g e ， c m e ) 于1 9 8 8 年开发，是目前世界上使用最广泛的组台保证金系统。截止2 0 0 5 革6 月底c m e 公扦资料显示有3 l 家清算机 构、单位使用s p a n 系统其中包括c m e 、c b o t 、l i f f e 等。 t i m s 是t h e o r e t i c a li n t o r m a r k e t m a r g i ns y s t e m ( 理论市塥间曝证金系统) 的缩写由期权结算公司( o 州。咕c l e a r i n g c o r p o r a t i o n ， o c c ) t1 9 8 6 年开发。截止2 0 0 5 年6 月底o c c 服务人员提供的数据显示有1 4 家清算机构、单位使片】t i m s 系统a 合理遭受最大损失的期望值，然后再由交易所决定一个足以包含一天 最大可能损失的比率，作为应收取的保证金。 s p a n 对于有相同标的物或标的物相类似的两种或多种商品视为 一个商品组合，对每个商品组合计算风险值。求出各商品组合的风险 值之后，再进一步求出每个商品群的风险值，最后加总各商品群的风 险值，即得到整个投资头寸s p a n 所认定的风险值。s p a n 算出投资组 合总风险之后，会进一步计算总头寸的净期权价值。各商品群的风险 值，是由价格扫描风险值、跨月价差头寸风险值及交割头寸风险值加 总，并扣除商品间的价差抵扣后的值，再与空头期权的最低风险值相 比，取其中较大值作为商品群的风险值。其中，价格扫描风险值表示 头寸在多种可能的市场情境下，招致的最大损失；跨月价差头寸风险 值为投资组合中的期货与期货期权对于相同标的资产不同到期月份 的交易风险；交割头寸风险值是考虑交割月份商品的波动性可能变