Shibor利率跳跃扩散模型的参数估计与蒙特卡罗模拟

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3.0 李佳 2024-09-25 4 4 1.21MB 87 页 150积分
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XXXX 学院硕士学位论文
Shibor 利率跳跃扩散模型的参数 估计与蒙特卡罗模拟
利率市场化时期,央行通过控制或影响基准利率来调节整个利率体系,进
实现对利率的监管功能。Shibor 央行稳步推进利率市场化改革,提高金融机构自
主定价能力,指导货币市场产品定价,完善货币政策传导机制而培育的中国货
市场基准利率体系。近几年来,国内外学者相继发展了带跳跃因素和随机波动率的
利率模型来分别描述利率除具有均值回复的漂移项、具有水平效应的扩散项以外
的描述金融市场不连续变化的和随机波动率时变特征。本文研究 Shibor 及其利
率 模 CKLS-SV-Jump 模型能够很好的描
Shibor 利率期限结构的动态变化特征,实现对 Shibor 未来走势的科学预
测,这样 不管是对以 Shibor
为标的的利率衍生品定价,还是利率市场化条件下
的以 Shibor 作为货币基准利率风向标的的利率风险管理都有着重要意义
本文共分为五个章节:第一章为导论,简述了在我国利率市场化改革背景和
利率动态模型快速发展的背景下,本文研究 Shibor 及其利率期限结构的理论与现
实意义,并且从 Shibor 作为我国货币市场基准利率的研究现状,基于 Shibor 利率
动态模型及其相关扩展的研究现状,以及国内外相关利率模型参数估计方法研
现状三方面进行相关文献回顾。第二章为本文的理论基础,包括基本利率期限结
构模及其关扩Shibor 的运机制利率型,利率型参估计法,
及利率模型的建立。首先,基本利率期限结构模型介绍了基本动态利率期限结构
模型中的一般均衡模型和无套利模型,并着重介绍了一般均衡模型及其扩展;其
Shibor
运行Shibor
命名Shibor 的银Shibor 的发布人
以 及 Shibor
的信息发布机制;再次,利率模型参数估计方法主要对欧拉离散
MCMC 参数估计方法,以及 Metropolis-Hastings 适应算法的改进进行了
介绍; 最后,通过利率动态模型发展思路建立了包含均值回复、水平效应、
跃效应和 随机波动率时变特征的 CKLS-SV-Jump 模型。第三章为模型先验分布
抽样方法。 本文采用随机走Metropolis 算法,且对于随机移Metropolis-
Hastings 如何选择提议函数的方差称为影响算法效率的主要因素,我
适应算法来寻适的提议函数的方差。第章为数
参数估计与实证检验。 在数选择方面,本章根据相关、平稳交易量原
则,通过对隔夜1 2 1 3 Shibor
的进行连续复
理后选择了 1 Shibor 在参数估计方面,具体是运用 Winbugs
并通过 MCMC
Metropolis-Hastings
法的改进方法,分
CKLS 型、CKLS-Jump 型、 CKLS-Jump-SV 模 型 , 以 及 CKLS-SV-
Jump 模 型 进 行 参 数 估 计 ,
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CKLS-SV-Jump 模型的能够最面的描述 7 Shibor 利率期限结构动态变化特
征。模型实方面,本章利用方差削减技的对量技术北京
银行 7 Shibor 的利率进行数值价计算,CKLS-SV-Jump
。第五章为本文的结
论与展 与结论,并对未来的进一步研
究进行相关展
本文个主要结论:首先,本文认为 CKLS-SV-Jump 模型能够
面 的率的均值回复、水平效效应与随机波动率;其CKLS-
Jump-SV 模型的随机波动项利率的跳幅度减小了利率的均值回复效应
与水平效 应,而在随机波动项中加入跳跃项的 CKLS-SV-Jump 模型能够
机波动项对 利率均值回复与水平效应的影响,且随机波动率明显的跳跃效
应;再次,本 MCMC Metropolis-Hastings
CKLS-SV-Jump 模型能够最好的拟合 Shibor 的利率期限结
构动态变化特征; 最后,本文利用了卡罗方差削减技术的对量技
Shibor 挂钩利 率债券障碍进行了数值计算,认为 CKLS-SV-Jump
模型能够很好的提金 融衍生品定价的利率路
键词Shibor;跳跃扩散;随机波动率;自适应 MCMC;对量技术
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导论 ...................................................... 1
第一节 研究背景及意义 ......................................... 1
第二 国内研究现状..................................... 3
第三节 本文的研究框架创新点 ................................. 7
第二章论基础 ................................................. 10
第一节 利率期限结构模...................................... 10
第二节 Shibor 的运行机制与利率模............................. 18
MCMC 参数估计方法 ............................. 19
第三章 模型的先验分布与抽样方法 ................................. 29
第一节 先验分布 .............................................. 29
第二节 抽样方法 .............................................. 30
第三节 模拟软件和程序 ........................................ 33
章 数、模型的参数估计与定价模 ........................... 34
第一节 数的选择 ............................................ 34
第二节 模型的参数结 ...................................... 36
第三节 参数估计结 ...................................... 46
Shibor 利率产品的定价模 .............................. 47
第五 结论与展 ............................................... 52
第一节 研究结论 .............................................. 52
第二节 研究 .............................................. 52
文献 ......................................................... 54
............................................................. 58
致谢 ............................................................. 65
VI
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导论
一、研究背景
在利率市场化时期,国央行都是通过控制或影响基准利率来调节整个利率
体系,进而实现对市场利率的监管功能。为进一步推动利率市场化,培育中国货
币市场基准利率体系,提高金融机构自主定价能力,指导货币市场产品定价,完
善货币政策传导机制,在人银行的导下,借 鉴
LiborEuriborHiborSibor、 和 Tibor 的模基准利率以国
银 行间同业拆放Shibor(Shanghai Interbank
Offered Rate,简称 Shibor
2007 14日起开始行。
Shibor 是央行稳步推进利率市场化改革,提高金融机构自主定价能力,指导
货币,完策传导机的中场基准利
金融市场的发 国、
已经形成的基准利率指标,为发融市场基准利率的代表
Libor 目前全球短期利率的主要基准,是界上许多、期交易所利率
的标的;如 LIFFE CME SIMEX TIFFE,是众多 OTC 产品和一般借贷
结算发展 Shibor 为标生产
积极国金融机构对于金融衍生产品的自主定价能力和自我创新能力,
Shibor 在我国金融自化和利率市场化改革真正起到币政策利率传导
机制的主导作用
Shibor
模,的特
,实 现对利率未来变动的科学预测。这样,不管是对提高金融机构对于以
Shibor 为 标的的金融衍生品自主定价能力,还是利率市场化条件下的以
Shibor 作为 货币市场基准利率风向标的金融风险管理能力其重要的作
用。
利率要的金价它反映资配置。利率期限结构是
收益债券定价的基础是管理个组合及其率衍
产品的基础。国外对于利率方面的研究,因其金融市场发展较早善,
已经高的水平。在利率动态模型方面,基本利率动态模型主要有
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Merton(1973) Vasicek(1977) CIR(Cox Ingersoll Ross)(1985) 、 和
CKLS(Chan KarolyiLongstaff Sanders)(1992)Chan 出的 CKLS
型则为不的利 率期限结构建立了一个同框率模型,其利率模
述了率漂项的 散项Merton(1976)
动中跃项 来描述金融市场中能发生的如崩盘、中央银行或货
预、外 以及其金融市场的不连续变
化,随国外学者,如 Das(2002),Chen&Scott(2002)面研
基本和跳 散模型中加入随机波动项来描述产价利率
波动项的波动率时变特征。
二、理论意义
本文研究的论意义主要包括个方
文是关于 Shibor 关扩展的研究。近 我国
者 通中分机波Shibor
产价变化。我们在 CKLS 利率模型基础上加入跳跃时间服泊松
布、跳跃 度服态分布的跳跃项建立了在跳跃扩散模型基础加入
机波动项CKLS-Jump-SV 型和带跳跃随机波动项CKLS-SV-Jump 模型
分别反映动 率
其次,本文运用 MCMC 参数估计中 Metropolis-Hastings 自适应算法的改进
CKLS CKLS-Jump CKLS-Jump-SV
型 , 以 及 CKLS-SV-Jump CKLS-SV-Jump
7 天 Shibor 利率动态变特征
最后,本文利用量技术CKLS-SV-Jump 型进
银行挂钩 7Shibor 债券障碍定价,CKLS-SV-Jump 模型能够
很好的 提融衍生品定价的利率路
综上所述,本文的研究对Shibor 率动态模型的相关扩展、MCMC 自适
应 参数估计方法卡罗量技的研究创新都具有重要理论
义。
三、实践意义
使广
Shibor 利率的变化过有一个面的那么会使投资为有把握
看待关以利率为标的该类产品,以避免投资者不要的损失其实实
质上是 一种水平的提
方面,从商业银行的角度上讲,随益增争压力,特别
自 于国外银行的竞争力,通过完善利率动态模型以提高国内行对
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融衍生产品的自主定价能力和利率风险管理水平,从明显高自利能力。
二节 内外综述
本文的研究对 Shibor 及其利率期限结构特征,分别
CKLS CKLS-Jump CKLS-Jump-
SV 模型, 以跳跃动项 CKLS-SV-Jump
利率 型、参数估计与方面分相应改进,
卡罗数 值 Shibor 利率衍生品定
价的相关研究文甚少以本文将按以下思路进行国内外相关研究的文 献回
顾:(1)Shibor 为我国货币市场基准利率的研究现状(2)基于 Shibor
利率动态模型及其相 关扩展研究现状;(3国内外相关利率模型参数估计方法
研究现状
一、Shibor 作为我国货币市场基准利率的研究现状
货币市场基准利率在整个利率体系核心作用,并且是制利率
利率。基准利率在融市场风定价机制于基, 且与金融
市 场的利率央行利率,业拆率,票据利率率、
基于 票据债券的市场现和率、存贷利率等)较强的关
, 在能够应市供求变化的基,基准利率有效
递到金融市场产品的中,从而调整市场
系。学者普遍接的基准利率特征一般遵照梁福涛(2006)概
准利率的方面基本:市场、基相关和稳定
率作为货币市场基准利率的不
在我国,许多学者存贷利率、现利率、利率和央发行
率作为货币市场基准利率持否定态刘仁革,鸿广(2007)出,
我国建立中央银行制来,存贷直担这基准利率的功能,
作为我国基准利率的选择个基国央
以来维护金融稳定接确定的制利于市央行货币
调控准利贷款利率作为银
,理市场主体来,而不应央银行控制施伟俊(2001)的研
表明基础币的行信贷资产的偏低, 再加上
发展缓慢票据使得展再现市场的基础
在我革进贷款
央行基准利率并不能作为真正的货币市场基准利率。梁福涛(2006)
指出期国的品发行限主要中在中,且
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限国的时间隔排规律和稳定,导一年以剩余期限债券
规律, 我国交易市场为分银行间债场和
易所债券市场且市通过 T+1 转托管实现套利,对于一价
的能力有限。以,当前我国债收益基准利率的角色
王辉2009)认为央行票据的期限一般 3 月到 1 弥补了国期限
期的是, 央行发票据收资金并不领域且其主
的是为了对政策的影响。进一步,并不是都有央
发行无法未来的稳定和连续管央行发行采用市场化的
机构 利率更多是央行主导,并不能反映出市场的金面状
其在 基准利率的相关仍然缺陷前短
和央发 行利率不国的货币市场基准利率。
一、 Shibor 为货币市场基准利率的
陈翔(2008)认为 Shibor 体运行好,其曲线灵敏
地反行货币政策金面的变势,并为货币市
以及商业银行定价的基准。冯宗
2009过定量比较国现有的三种市场利率,发现Shibor 形成
制、基础稳定、相和对宏观指标影方面远远
国银债券加权平均利率国银行间同业拆率,而中
Shibor 在期限、交易方面远远于后Shibor 最适
基 准角色 2009通过建立 Shibor 政策
商业银行定价传导模型,并且通过基于 VAR 模型的
与方差 分,认Shibor 能够承担币政策传导机制中介指标的角色
湘云
邱乐2011Shibor 利率市场相关、基
性角度出发,采用 Granger
响应分析等方法,对
其是 承担我国货币市场基准利率的作了验,其研究结果也
表明三 个内的 Shibor 承担作为金融产品定价基准利率的功能,
于相关使其还不能承担货币政策调控的基准利率这一能。
二、基于 Shibor 的利率动态模型及其相关扩展研究现状
本文着重利率动态模型中的均衡模型(General equilibrium models),一般
(No arbitrage
model)。从国外学者的研究来,均衡模型的主要Merton (1973)
Vasicek(1977) Cox Ingersoll&Ross(1985)(CIR) Chan Karolyi
Longstaff&Sanders(1992)(CKLS)。从国内学者的研究来,基于 Shibor 的利
率动
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态模于以上单素模型,或者限于因素模型基础上加跃或
者时变波动率ARCH GARCH 动率和随波动在跳跃方面,
颖颖成(2009孙琳2010认为跳跃间服泊松
跃、 跳跃幅度服态分布的跳跃因能够很好的描述 Shibor 期利率特征;
王凯娟 2011认为跳跃幅度分布的跳跃与跳跃度服指数跳跃
的跳跃因 并无在时变波动率方面,高艳红,于
20072011)等认为随机波动率能够的描述 Shibor 利率
态变化特征。
Shibor
的基本利率动态模型在国内的应用
彭秀肖雯2008别利用 Vasicek 模型CIR 型与 Brennan-
Schwartz 模型对隔夜 Shibor 立了利率期限结构模型,并认为三个模型
均能 Shibor
的波动情况其中Brennan-Schwartz 型最具解释,且
波动杨宝2009使Vasicek 型和
CIR 模型Shibor 动态特进行刻画,并发现 Vasicek 模型和 CIR 模型
Shibor 市场利率的动态 特均具有很好刻画和描述能力,而 Vasicek 模型
据拟好一
Shibor 的利率动态模型相关扩展在国内的应用
颖颖杨瑞成(2009)经 3
期限 Shibor 收益
计特征,分自回JB Moment 验结,发现
3
Shibor 收益具有明显的均值回复厚尾,并且认为带跳 Vasicek
模型 作为描述 Shibor 期利率模型。孙琳2010认为金融市场自
定了连续扩散模型来描述是不的:利率的连
性经常会 预测的随机使发生跳跃行为,如金融
机、崩盘 。因 2010)考 CKLS 型中加入
扩展 CKLS 模型画短期利率的动态变化,并出了跳跃在利
变化中有着重影响,且带跳跃的 CKLS 型对 Shibor 利率具有好的
拟合能力的结论。张彦 2010 Vasicek 的基
GARCH
型, Vasicek-GARCH 模型合刻画中国利率的动
态变化行为Vasicek 模型 描述Shibor 的期限结构特征引入
GARCH 提高 Vasicek 模型拟合2011研究
构化利率债券其在利率 模型方面选择了在 CKLS 模型基础
Heston 波动率的且利用 方法对银行发行的
忧” 3 Shibor 挂钩产 品进行研究定价
三、国内外相关利率模型的参数估计方法研究现状
本文论的关于国内外相关利率模型的参数估计方法,是指在 Shibor 利率
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建模素、素利率动态模型以及有关跳跃项与波动项相
国内外利率模型参一般的,参数估计极大似然估计
估计Carman
Broto & Esther Ruiz(2004)机波参数估计方法的特
,认MCMC 方法计法在于 MCMC 方法通过
罗积数的联合后验分布,而似然能在联合分布
下进行推当联合分布不能时则无法使
Jacquier(1994) MCMC 方法 QML GMM 估计具有效
MCMC
避免 GMM 法中矩阵问题QML
的模型内样本 EMM 方法中的过 GMM QML
EMM 方法具的有限 样本在有限样 SML
的有 MCMC 方法马尔程引入到蒙卡罗
中,采用动态抽样方法, 了传卡罗的高率分抽样
理时间序,提 高了参估计
相关利率模型参数估计方法的国外研究现状
Chan (1992)Bliss&Smith(1998)GMM 方法估计了 CKLS 模型及
CKLS 模型的扩展模型。Gibbons& Ramaswamy(1993) Longstaff&
Schwartz(1992)运用 GMM 方法分别估计了因素CIR 模型。Dai&
Singleton(2000)建立了具 有随机漂移项与随机波动项的三因素仿射期限结构模
型,因素模型的基本率模型分别为 CIR 模型,随后运用 SMM 方法分别
从理论和方面证明其模 型在解释历史利率行为的
Andersen,Benzoni& Lund(2004)应用 EMM 方法 来估计了带均值回复、跳跃
和随机波动项的三因素模型。 Durham(2005)分别用 GMM MLE 方法估计了
因素和因素的跳跃扩散模型,了跳跃的
较大 Nowman(1997)
MLE 法估计了 CKLS 模型,验出在高水平的利率 敏感系数,而在
有。Brandt& Santa-Clara(2002)运用 SML 法估计了因 素 CIR
型。Duffee& Stanton(2004)Jong(2000)通过比较各种估计方法的有效
仿的估计方法。
Eraker(2001)MCMC 素利带随
大大优
Fruhwirth-Schnatter& Geyer(1998) MCMC 方法估计了 CIR 模型的
参 数Mikkelsen(2002)认为 MCMC 方法的有于模型的选择,并通过
期 与 Libor 证明因素 Vasicek 模型在票债券定价过中的有
Lourdes& Julia(2008)利用 CIR 模型分别对 Jiang(1998)Stanton(1997)
参数估
6
摘要:

XXXX学院硕士学位论文Shibor利率跳跃扩散模型的参数估计与蒙特卡罗模拟摘要利率市场化时期,央行通过控制或影响基准利率来调节整个利率体系,进而实现对利率的监管功能。Shibor是央行稳步推进利率市场化改革,提高金融机构自主定价能力,指导货币市场产品定价,完善货币政策传导机制而培育的中国货币市场基准利率体系。近几年来,国内外学者相继发展了带跳跃因素和随机波动率的利率模型来分别描述利率除具有均值回复的漂移项、具有水平效应的扩散项以外的描述金融市场不连续变化的和随机波动率时变特征。本文研究Shibor及其利率模型,认为带跳跃与跳跃随机波动项的CKLS-SV-Jump模型能够很好的描述出Shibo...

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作者:李佳 分类:高等教育资料 价格:150积分 属性:87 页 大小:1.21MB 格式:DOCX 时间:2024-09-25

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