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      我國玻璃期貨的收益率及其波動性分析

      2014-08-26 13:44:11王丁一王靜
      會計之友 2014年23期
      關(guān)鍵詞:ARMA模型GARCH模型波動性

      王丁一++王靜

      【摘 要】 為了研究我國玻璃期貨價格波動情況,選取了2012年12月3日至2013年9月30日玻璃期貨主力合約的每日結(jié)算價交易數(shù)據(jù),構(gòu)建MA(1)和TGARCH(1,2)對玻璃期貨的收益率和波動性進(jìn)行分析,實(shí)證表明玻璃期貨收益率具有明顯的波動聚集性和一定的非對稱性,并不存在明顯的條件均值特征。玻璃生產(chǎn)企業(yè)能夠通過玻璃期貨合約價格波動規(guī)律展開套期保值操作而規(guī)避風(fēng)險。a

      【關(guān)鍵詞】 ARMA模型; GARCH模型; 玻璃期貨; 波動性; 收益率

      中圖分類號:F830.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-5937(2014)23-0087-05

      一、引言

      平板玻璃期貨作為全球第一只玻璃期貨于2012年12月3日在鄭州商品交易所上市。開展玻璃期貨交易,一方面,可以形成具有代表性的玻璃預(yù)期價格。生產(chǎn)者可以據(jù)此確定生產(chǎn)規(guī)模,推動市場供求達(dá)到基本平和,減緩玻璃建材行業(yè)按照現(xiàn)貨價格盲目擴(kuò)張產(chǎn)能造成產(chǎn)能過剩;相關(guān)企業(yè)可以利用套期保值穩(wěn)定成本和收益,規(guī)避玻璃價格波動帶來的風(fēng)險,促進(jìn)玻璃價格在合理區(qū)域內(nèi)運(yùn)行。另一方面,可以借助玻璃期貨交割標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)玻璃行業(yè)適應(yīng)國家調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及環(huán)保方面的政策要求,淘汰落后產(chǎn)能,提高生產(chǎn)集中度和要素配置效率,進(jìn)一步擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)率,提高我國玻璃產(chǎn)品的整體質(zhì)量和市場競爭力。

      由于目前玻璃產(chǎn)品的流通大部分在一定市場區(qū)域內(nèi),因此該區(qū)域內(nèi)的玻璃生產(chǎn)企業(yè)基本上都是以區(qū)域內(nèi)的主要競爭對手的產(chǎn)品價格以及其他綜合因素來確定本身的產(chǎn)品價格。在各個區(qū)域內(nèi)的玻璃價格之間也存在一定的影響關(guān)系,并非獨(dú)立運(yùn)作的。在玻璃企業(yè)日常的銷售過程中,產(chǎn)品的定價模式主要以“隨行就市”定價法為主。玻璃產(chǎn)品的銷售半徑日益縮小,企業(yè)的定價主要參照市場需求以及周邊同行業(yè)的產(chǎn)品價格水平。在具體業(yè)務(wù)方面,各企業(yè)的產(chǎn)品存在一定的差別,因此各企業(yè)的產(chǎn)品存在價差。通常有以下幾種定價方式:價格補(bǔ)貼、保值銷售、月末結(jié)算、實(shí)行到岸價格政策、價格協(xié)調(diào)。這幾種定價方式各有利弊,總體來看,現(xiàn)在玻璃市場的價格競爭種類多樣,方式較多。主要是由于玻璃市場競爭激烈,普通玻璃產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)市場范圍越來越小。生產(chǎn)企業(yè)為了較好地完成生產(chǎn)經(jīng)營任務(wù),往往不止使用一種競爭手段和策略,而是各種競爭手段組合起來使用。玻璃行業(yè)的價格變化影響因素不僅僅局限于玻璃行業(yè)上下游行業(yè)的發(fā)展情況,還有國家宏觀經(jīng)濟(jì)的影響、市場消費(fèi)心理的變化等。所以研究玻璃期貨對于發(fā)現(xiàn)玻璃現(xiàn)貨價格,規(guī)避價格波動風(fēng)險具有重要作用。

      根據(jù)鄭州商品期貨研究所規(guī)定,其基準(zhǔn)交割品是符合《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) 平板玻璃》(GB 11614-2009)的5mm無色透明平板玻璃(不大于2m×2.44m)一等品,交易單位為20噸/手,報價單位為元(人民幣)/噸,最小變動價位為1元/噸,每日價格波動限制在上一交易日結(jié)算價±4%及《鄭州商品交易所風(fēng)險控制管理辦法》相關(guān)規(guī)定,合約交割月份在1—12月。本文通過對玻璃期貨自上市以來一直到2013年10月份將近200天交易日的每日結(jié)算價的日收益率及其波動性研究,利用ARMA和GARCH模型來構(gòu)建和衡量玻璃期貨日收益率和波動率的適合模型,來分析其波動性并進(jìn)行預(yù)測,從而指導(dǎo)玻璃期貨的合理定價,控制和管理其價格波動風(fēng)險。

      二、文獻(xiàn)綜述和模型準(zhǔn)備

      對于時間序列數(shù)據(jù)而言,一般采用自回歸移動平均(ARMA)模型,這一模型與回歸模型完全不同,是由G.Box和GM.Jenkins系統(tǒng)提出的。這種建模方法的特點(diǎn)不考慮其他解釋變量的作用,不以經(jīng)濟(jì)理論為依據(jù),而是依靠變量本身的變化規(guī)律,利用外推機(jī)制描述時間序列的變化,并且注重序列數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性,當(dāng)時間序列非平穩(wěn)時,首先要通過差分使序列平穩(wěn)后再建立時間序列模型。原理如下:

      ARMA(p,q)模型的一般形式為:

      yt=c+■αiyt-i+εt+■θjεt-j (1)

      (1)式中yt是平穩(wěn)時間序列,yt-i是yt的滯后期隨機(jī)變量(i=1,2,…,p),誤差項(xiàng)εt是方差為σ2的白噪聲過程(j=1,2,…,q),c是常數(shù)項(xiàng),αi和θj分別是自回歸系數(shù)和移動平均系數(shù)。顯然,如果q=0,那么(1)式就成為一個純AR過程;如果p=0,則變?yōu)橐粋€純MA過程。

      自從1982年Engle提出自回歸條件異方差(ARCH)模型以來,對于波動率的研究越來越多,但是ARCH模型存在一些無法克服的缺點(diǎn),比如:ARCH模型假定正的擾動和負(fù)的擾動對波動率有相同的影響,而實(shí)際中金融資產(chǎn)的價格對正的和負(fù)的擾動的反應(yīng)是不同的;ARCH模型對參數(shù)的限制相當(dāng)強(qiáng),對于高階ARCH模型,這種約束變得更為復(fù)雜;對于弄清一個金融時間序列的變化來源,ARCH模型不能提供任何新見解,它只是提供一個機(jī)械的方式來描述條件方差的行為,而對由什么引起這種行為卻沒有任何啟示;ARCH模型給出的波動率預(yù)報值會偏高,因?yàn)樗鼘κ找媛市蛄写蟮墓铝⒌臄_動反應(yīng)緩慢。ARCH模型存在種種缺點(diǎn),因而各種推廣模型被相繼提出,其中最為流行的是1986年Bollerslev提出的GARCH模型。GARCH模型和ARCH模型具有相同的弱點(diǎn),例如,它對正的和負(fù)的擾動有相同的反應(yīng),而為了適應(yīng)這種非對稱性的情況,Nelson又提出了指數(shù)GARCH(EGARCH)模型,Glosten、Jagannathan、Runkle和Zakoian提出了門限GARCH(TGARCH)模型。

      GARCH(p,q)模型的一般形式為:

      yt=xtφ+μt,μt~N(0,σ■■)σ■■=α0+■αiμ■■+■βjσ■■ (2)

      (2)式中,q表示GARCH項(xiàng)中的滯后階數(shù),p表示ARCH項(xiàng)中的滯后階數(shù),μt表示無序列相關(guān)的隨機(jī)擾動項(xiàng),σ■■表示在t時刻隨機(jī)擾動項(xiàng)的方差,即條件方差項(xiàng)。而如果加入一個虛擬變量來設(shè)置一個門限,就變成了TARCH模型,用以區(qū)分正負(fù)沖擊對波動性的影響。endprint

      由于玻璃期貨是2012年12月3日剛剛上市的期貨新品種,學(xué)術(shù)界還沒有針對玻璃期貨的收益率和波動性進(jìn)行分析的文章,大部分都是利用GARCH模型研究股市、利率、匯率、石油價格、黃金價格等。比如,王未卿和呂亞(2012)運(yùn)用自回歸單整移動平均序列(ARIMA模型)和廣義自回歸條件異方差時間序列(GARCH模型)的方法分析美元指數(shù),發(fā)現(xiàn)其波動性序列符合GARCH(1,1)模型。張琳、羅楊飛和唐亞勇(2012)運(yùn)用GARCH類模型中的FIGARCH模型、NAGARCH模型和EGARCH模型對中國股市波動特征進(jìn)行建模,并比較正態(tài)分布、Student-t分布、GED分布和偏t分布四種不同分布特征的FIGARCH、NAGARCH和EGARCH模型對中國股市波動特征的擬合,實(shí)證結(jié)果表明,偏t分布更適合我國股市波動特征的描述,F(xiàn)IGARCH模型在擬合效果方面更優(yōu)于其他模型。何夢澤(2013)選取了2011年1月至2012年12月SHIBOR隔夜、三個月、一年三種期限的利率,構(gòu)建GARCH模型對利率的波動性進(jìn)行研究分析,結(jié)果表明,SHIBOR短期利率具有明顯的波動集聚性,而SHIBOR長期利率沒有體現(xiàn)出這一特性。楊建輝和張然欣(2013)通過HP濾波法將股票價格分解為不同的數(shù)據(jù),通過高階自回歸和GARCH模型分別對分解數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合和預(yù)測。劉大鵬(2013)通過利用GARCH模型研究玉米期貨,并發(fā)現(xiàn)玉米期貨價格波動具有非對稱性。

      三、模型假設(shè)

      玻璃期貨合約的收益率與其風(fēng)險正相關(guān)。在一般情況下,一種金融資產(chǎn)的收益率常常與投資風(fēng)險緊密相關(guān)。風(fēng)險高的時候伴隨著較高的收益率,風(fēng)險低的時候伴隨著較低的收益率,即收益率與風(fēng)險存在正相關(guān)關(guān)系。

      玻璃期貨合約的波動性具有聚集性。波動性的聚集性也稱為記憶性,即大的波動傾向于伴隨著大的波動,或正向的或反向的,而小的波動傾向于伴隨著小的波動。這種現(xiàn)象源于外部信息對價格波動的持續(xù)性影響,在收益率分布上則表現(xiàn)為一種尖峰厚尾的特征。另外,波動率以連續(xù)方式隨時間變化,即波動率跳躍是很少見的,所以波動率不會發(fā)散到無窮,只在固定范圍內(nèi)變化,從統(tǒng)計學(xué)角度說,這意味著波動率往往是平穩(wěn)的。

      玻璃期貨合約的價格波動具有杠桿效應(yīng)。這種杠桿效應(yīng)也可以稱為非對稱性。即在資本市場中,資產(chǎn)價格波動是非對稱、不均勻的,尤其對于期貨市場來說,其價格受外界沖擊敏感性強(qiáng)、變化快,僅僅分析各期價格與前期價格的聯(lián)系往往不能準(zhǔn)確反映出價格的波動情況,而且由于投資者并不是完全的理性人,當(dāng)利空消息出現(xiàn)時,投資者對其恐懼的程度往往要強(qiáng)于對利好消息的喜愛程度。另外,根據(jù)行為金融學(xué)的期望理論也可知,當(dāng)盈利額與虧損額相同的情況下,人們在虧損狀態(tài)時變得更為沮喪,而當(dāng)盈利時卻并沒有那么快樂。在資本市場中,往往表現(xiàn)為資產(chǎn)價格下降時,其波動程度要高于資產(chǎn)價格上升時的波動程度。

      四、模型建立與檢驗(yàn)

      鄭州商品期貨交易所上市的玻璃期貨共有12個合約,即每月都有合約進(jìn)行交易,本文選用的是2012年12月3日上市以來一直到2013年9月30日這198個交易日中的主力合約(每日成交量最大的合約)的每日結(jié)算價。數(shù)據(jù)來源為鄭州商品期貨交易所官方網(wǎng)站。

      從圖1、圖2可以發(fā)現(xiàn),在這198個交易日觀察值中,偏度為0.966,即右偏,而峰度為3.547,為尖峰,所以每日結(jié)算價的分布并不是正態(tài)分布,而呈現(xiàn)一種尖峰厚尾式分布,并且波動率具有記憶性,即波動率大的交易日聚集在一起,波動率小的交易日聚集在一起。通過對價格時間序列進(jìn)行ADF檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其存在單位根,序列并非平穩(wěn)序列。所以對源數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)變,通過去對數(shù),將價格序列轉(zhuǎn)化成日收益率序列,再進(jìn)行ADF檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果表明玻璃期貨日收益率序列在1%水平上顯著平穩(wěn)。

      通過觀察自相關(guān)、偏自相關(guān)函數(shù)關(guān)系圖,先確定三種收益率序列均值方程,根據(jù)AIC和SC信息準(zhǔn)則確定最佳滯后階數(shù)(表1)。

      采用MA(1)均值方程,進(jìn)而得到均值方程的殘差序列,觀察殘差平方相關(guān)圖并對殘差平方序列進(jìn)行ARCH-LM檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)其存在ARCH效應(yīng)。

      假設(shè)玻璃期貨收益率的殘差序列符合正態(tài)分布,分別用ARCH和GARCH模型擬合玻璃期貨收益率序列,在滿足所有系數(shù)都顯著的條件下,結(jié)合AIC和SC信息準(zhǔn)則要求,得到表2。

      由表2可知,在系數(shù)都通過檢驗(yàn)的條件下,GARCH(1,2)模型的AIC和SC值最小,所以GARCH(1,2)是最優(yōu)模型,其結(jié)果如表3。

      對GARCH(1,2)模型殘差序列進(jìn)行自相關(guān)性和ARCH-LM檢驗(yàn)。通過觀察收益率殘差平方序列自相關(guān)圖以及ARCH-LM檢驗(yàn)的P值,表明收益率殘差平方序列不存在自相關(guān)性,即GARCH(1,2)模型殘差序列不存在ARCH效應(yīng)。

      另外,為了考察收益率序列的條件均值是否隨著波動率變化而變化,應(yīng)用GARCH-in-Mean模型來進(jìn)行分析,其條件均值在一般GARCH模型基礎(chǔ)上加了一個與風(fēng)險程度相關(guān)的變量,在EViews中有3種形式,即方差、標(biāo)準(zhǔn)差和標(biāo)準(zhǔn)差的對數(shù)值形式。通過EViews軟件估值分析發(fā)現(xiàn),方差和標(biāo)準(zhǔn)差P值檢驗(yàn)不通過,而標(biāo)準(zhǔn)差的對數(shù)值的P值在1%的顯著水平下通過,但是其參數(shù)系數(shù)小于0,說明風(fēng)險越大,其收益率越小,這與常識相悖,所以玻璃期貨的收益率序列的條件均值與其波動率的關(guān)系不顯著。

      為了分析玻璃期貨收益率波動的非對稱性,引入門限GARCH模型,即TGARCH模型,就是利用虛擬變量來設(shè)置一個門限,用來區(qū)分正負(fù)沖擊對條件波動性的影響。以GARCH(1,2)為例,要建立只有一個門限的TGARCH模型,首先,設(shè)立一個虛擬變量,滿足以下條件:

      It-1=0,μt-1≥0It-1=1,μt-1<0 (3)

      其次,設(shè)立GARCH模型的方差與均值等式,即:

      yt=xtφ+μt,μt~N(0,σ■■)σ■■=α0+α1μ■■+α'1μ■■It-1+β1σ■■+β2σ■■ (4)endprint

      再次,利用EViews軟件進(jìn)行估值,發(fā)現(xiàn)其系數(shù)的P值得到改善,而且AIC和SC值也變小,說明擬合效果更好,而且當(dāng)μt-1<0時,發(fā)現(xiàn)殘差平方序列的系數(shù)絕對值會顯著增大。換言之,當(dāng)出現(xiàn)沒有預(yù)料到的損失或者出現(xiàn)利空消息時,玻璃期貨收益率時序變量的波動性會明顯增大。

      最終玻璃期貨收益率及其波動率方程為:

      rt=0.011+0.184μt,μt~N(0,σ■■)σ■■=0.643-0.028■μ■■+1.395σ■■-0.895σ■■,μt-1≥0σ■■=0.643-0.087■μ■■+1.395σ■■-0.895σ■■,μt-1<0 (5)

      五、結(jié)論及建議

      本文通過利用玻璃期貨每日結(jié)算價交易數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)樣本,利用MA(1)和TGARCH(1,2)模型對玻璃期貨市場的收益率和波動性進(jìn)行分析,得出以下結(jié)論:玻璃期貨收益率遵循MA(1)過程,說明玻璃期貨價格對外部信息反應(yīng)迅速,對自身信息不敏感;玻璃期貨收益的波動性存在聚集特征,即大的波動傾向于伴隨著大的波動,或正向或反向,小的波動傾向于伴隨著小的波動;玻璃期貨收益率的波動具有一定的非對稱性,投資者對于利空的反應(yīng)要大于利好的反應(yīng);玻璃期貨條件收益率不明顯,說明期貨市場起到了發(fā)現(xiàn)價格、控制風(fēng)險的作用,使其收益率不會隨著波動率的變化而發(fā)生較大變化。所以為了進(jìn)一步提高玻璃期貨市場的有效性,要加強(qiáng)投資者教育,使之理性投資,避免盲目跟風(fēng)。同時,加強(qiáng)對監(jiān)管隊伍的培養(yǎng),降低消息的溢價風(fēng)險效應(yīng),不斷完善風(fēng)險控制規(guī)則,提高市場監(jiān)管效率和分析預(yù)判水平?!?/p>

      【參考文獻(xiàn)】

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      [11] 劉大鵬.我國玉米期貨價格波動非對稱性研究[J].價格理論與實(shí)踐,2013(1):79-80.endprint

      再次,利用EViews軟件進(jìn)行估值,發(fā)現(xiàn)其系數(shù)的P值得到改善,而且AIC和SC值也變小,說明擬合效果更好,而且當(dāng)μt-1<0時,發(fā)現(xiàn)殘差平方序列的系數(shù)絕對值會顯著增大。換言之,當(dāng)出現(xiàn)沒有預(yù)料到的損失或者出現(xiàn)利空消息時,玻璃期貨收益率時序變量的波動性會明顯增大。

      最終玻璃期貨收益率及其波動率方程為:

      rt=0.011+0.184μt,μt~N(0,σ■■)σ■■=0.643-0.028■μ■■+1.395σ■■-0.895σ■■,μt-1≥0σ■■=0.643-0.087■μ■■+1.395σ■■-0.895σ■■,μt-1<0 (5)

      五、結(jié)論及建議

      本文通過利用玻璃期貨每日結(jié)算價交易數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)樣本,利用MA(1)和TGARCH(1,2)模型對玻璃期貨市場的收益率和波動性進(jìn)行分析,得出以下結(jié)論:玻璃期貨收益率遵循MA(1)過程,說明玻璃期貨價格對外部信息反應(yīng)迅速,對自身信息不敏感;玻璃期貨收益的波動性存在聚集特征,即大的波動傾向于伴隨著大的波動,或正向或反向,小的波動傾向于伴隨著小的波動;玻璃期貨收益率的波動具有一定的非對稱性,投資者對于利空的反應(yīng)要大于利好的反應(yīng);玻璃期貨條件收益率不明顯,說明期貨市場起到了發(fā)現(xiàn)價格、控制風(fēng)險的作用,使其收益率不會隨著波動率的變化而發(fā)生較大變化。所以為了進(jìn)一步提高玻璃期貨市場的有效性,要加強(qiáng)投資者教育,使之理性投資,避免盲目跟風(fēng)。同時,加強(qiáng)對監(jiān)管隊伍的培養(yǎng),降低消息的溢價風(fēng)險效應(yīng),不斷完善風(fēng)險控制規(guī)則,提高市場監(jiān)管效率和分析預(yù)判水平?!?/p>

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      [11] 劉大鵬.我國玉米期貨價格波動非對稱性研究[J].價格理論與實(shí)踐,2013(1):79-80.endprint

      再次,利用EViews軟件進(jìn)行估值,發(fā)現(xiàn)其系數(shù)的P值得到改善,而且AIC和SC值也變小,說明擬合效果更好,而且當(dāng)μt-1<0時,發(fā)現(xiàn)殘差平方序列的系數(shù)絕對值會顯著增大。換言之,當(dāng)出現(xiàn)沒有預(yù)料到的損失或者出現(xiàn)利空消息時,玻璃期貨收益率時序變量的波動性會明顯增大。

      最終玻璃期貨收益率及其波動率方程為:

      rt=0.011+0.184μt,μt~N(0,σ■■)σ■■=0.643-0.028■μ■■+1.395σ■■-0.895σ■■,μt-1≥0σ■■=0.643-0.087■μ■■+1.395σ■■-0.895σ■■,μt-1<0 (5)

      五、結(jié)論及建議

      本文通過利用玻璃期貨每日結(jié)算價交易數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)樣本,利用MA(1)和TGARCH(1,2)模型對玻璃期貨市場的收益率和波動性進(jìn)行分析,得出以下結(jié)論:玻璃期貨收益率遵循MA(1)過程,說明玻璃期貨價格對外部信息反應(yīng)迅速,對自身信息不敏感;玻璃期貨收益的波動性存在聚集特征,即大的波動傾向于伴隨著大的波動,或正向或反向,小的波動傾向于伴隨著小的波動;玻璃期貨收益率的波動具有一定的非對稱性,投資者對于利空的反應(yīng)要大于利好的反應(yīng);玻璃期貨條件收益率不明顯,說明期貨市場起到了發(fā)現(xiàn)價格、控制風(fēng)險的作用,使其收益率不會隨著波動率的變化而發(fā)生較大變化。所以為了進(jìn)一步提高玻璃期貨市場的有效性,要加強(qiáng)投資者教育,使之理性投資,避免盲目跟風(fēng)。同時,加強(qiáng)對監(jiān)管隊伍的培養(yǎng),降低消息的溢價風(fēng)險效應(yīng),不斷完善風(fēng)險控制規(guī)則,提高市場監(jiān)管效率和分析預(yù)判水平。●

      【參考文獻(xiàn)】

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      [11] 劉大鵬.我國玉米期貨價格波動非對稱性研究[J].價格理論與實(shí)踐,2013(1):79-80.endprint

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