文献阅读荟-No.283-风险中性波动率是如何形成的?风险和主观风险偏好的经验估算

2024-09-25 10:22   湖南  

论文:风险中性波动率是如何形成的?风险和主观风险偏好的经验估算

Stephen, F. (2016). What Goes into Risk-Neutral Volatility?Empirical Estimates of Risk and Subjective Risk Preferences. Journal of Portfolio Management, 43(1), 29-42

下载地址:

https://doi.org/10.3905/jpm.2016.1.029



01 摘要

在布莱克-斯科尔斯(Black-Scholes,BS)假设下,经验波动率和风险中性波动率由一个单一的参数给出,该参数能捕捉风险的所有方面。将该模型反转,从期权的市场价格中提取隐含波动率,就得到了市场对未来经验波动率的预测。但是,现实世界的收益并不是对数正态的,波动率是随机的,套利也是有限的;因此,期权价格既包含了市场对经验收益分布的估计,也包含了投资者的风险态度,包括可能对收益过程中与波动率相关的不同方面(如尾部风险)的不同偏好。所有这些影响因素都反映在风险中性密度(RND)中,它可以从期权价格中提取,而不需要定价模型的限制性假设。作者计算了标准普尔 500 指数 15 年来的每日 RND,发现风险中性波动率受到投资者对未来已实现波动率的预测和风险中和过程的强烈影响。几个重要变量以不同方式与已实现波动率相关联,如每日交易范围和尾部风险;其他变量反映了风险态度,如投资者信心水平和近期波动率预测误差的大小。

02 引言
隐含波动率是一个风险中性值,市场上所有的风险溢价都在其中被纳入一个修正的收益概率分布,即风险中性密度(RND)。Harrison和Kreps[1979]在一篇重要的论文中证明,在没有盈利套利机会的世界中,总会存在一种RND,它将投资者的风险偏好与他们对期权到期时股价概率密度的客观预测结合起来。RND通常被称为“Q测度”,而期望的真实概率分布被称为“P测度”。在Q测度下计算的隐含波动率和其他参数很少等于它们在P测度下的真实世界期望值。风险中性波动率是该密度下的标准差。本文对这些密度进行分析,以探索RND以及市场上的期权定价如何受到真实收益分布的各种波动性相关属性以及可能反映风险偏好的因素的影响。这样一来,我们就开始着手解决本文标题中的问题:什么导致了风险中性波动?市场根据当前和历史数据预测波动性和所需的风险溢价。但这些估计适用于股票在相关期权的未来生命周期内的表现。因此,我们感兴趣的是,从历史数据中收集到的哪些信息会进入市场的RND,以及RND与未来实际实现的波动之间的关系。在本文中,我们将讨论几个广泛的问题。在预测RND中嵌入的经验概率密度时,哪些与回报和波动相关的因素对投资者最重要?哪些因素影响风险中和的过程?这些问题的答案在长期期权和短期期权之间,或者在不同的市场条件下是否有所不同?
03 RND和已实现波动率
本文从OptionMetrics下载满足以下标准的所有交易标准普尔500指数期权,取收盘价和卖出价的中点,满足以下标准:
 (1)观察日期和期权到期日为1996年1月4日至2011年4月29日。

 (2)期权出价≥0.50。样本的平均指数水平为1151。

 (3)期限14 < T < 199日历日,每天允许约三个RND到期。

利率和股息率。无风险利率,插值匹配期权期限,标准普尔500指数股息收益率从OptionMetrics获得。当存在波动风险溢价时。我们通过回归RND波动率和未来实现波动率的解释变量来探索现实世界的差异,我们假设这些解释变量对投资者很重要。日期T到期的已实现波动率定义为

本文在三个集合中考虑解释变量。第一种是与波动性和极端价格变动相关的变量,不需要分析历史数据。第二组是根据历史数据计算的波动率相关变量。第三组是选择用来反映我们认为可能影响风险中和过程的行为因素的变量。

 04波动率变量
4.1日期t波动率变量
日期 t 回报率:日期 t 回报率定义为 100 ×log(St/St-1)。波动率在收益率为负值后有较强的上升趋势。在出现负收益率后,波动率有上升的强烈趋势。收益率和波动率的独立随机因子模型和波动率的随机因子模型通常发现它们之间的相关性约为-0.7。
第 t 日收益率的绝对值:较大的收益冲击都与当前的高波动性相一致,但这一变量被一个不同但相关的变量所取代。
GARCH 模型预测:采用 Glosten、 Jagannathan, and Runkle [GJR, 1993] :

日期交易范围:盘中交易区间包含了大量的波动信息此外,做市商对冲“希腊字母风险”的成本取决于股价在一天内的波动幅度。为了与其他变量定义保持一致,按以下方式将日期t范围转换为对数百分比。
4.2历史波动率变量
过去已实现的波动率和类似的因素是根据历史回报计算出来的,但市场关注的抽样范围是先验的,这是未知的。与尾部定义一样,我们使用RND的行为作为了解此问题的窗口。大多数变量在相当宽的样本长度范围内显示出类似的性能。最后,我们选择了在各种探索性回归中给出合理表现的估计窗口,并且根据人们可能期望的聪明投资者的行为“有意义”。最终选择如下。
左尾和右尾。2%和98%的截止值定义了尾部事件。选择两年(500个交易日)的历史窗口来衡量两个尾部的频率。
从日期t - n到日期t - 1的返回和绝对返回。近期指数收益率定义为100 × log(St-1/St-n),但n的“正确”选择并不明确,选择最近五个交易日的收益率,是因为它具有很好的解释力,并且代理其他因素的可能性较小。
历史波动率。历史波动率是根据过去65个交易日的平方对数回报计算的,将预期漂移视为零。具体地说
平均日波动范围从t - n到t - 1。日波动区间反映了潜在的对冲成本。在在线技术附录中,我们发现在与期权剩余生存期相同大小的窗口内平均日波动范围的表现明显优于任何固定的水平。
范围从t - n到t - 1。如果标的股票在期权有效期内交易幅度较大,即使期权最终到期,投资者也可能提前获得短期利润。该指数在最近25天内所走过的区间以相对于区间内平均价格的对数百分比计算。
GARCH误差和GARCH均方根误差。不喜欢波动的投资者,当他们的预测模型表现不佳时,波动性不确定性可能需要更大的风险溢价,因此我们纳入两个变量来衡量GARCH模型的历史准确性。从日期t -n到t - 1的平均GARCH误差系数为正,意味着当GARCH模型低估了已实现方差时,RND波动率较高,而当模型误差较大时,GARCH RMSE系数为正会增加风险中性波动率。
4.3风险态度变量
密歇根大学消费者信心指数。它与金融没有特别的联系,但它广为人知,并受到投资者的追捧。每日值设置为每月每天的月度情绪指数值。
Baker-Wurgler投资者情绪指数。Baker和Wurgler[2006]设计了一种基于封闭式共同基金的折扣、首次公开募股(ipo)首日回报等因素的投资者信心衡量方法。对于所有月度系列,该值在当月的每一天都是重复的。
标准普尔500指数投资组合的市盈率。当投资者预期未来有利的条件和强劲的盈利增长时,市盈率(P/E)将会更高。假设乐观的投资者也接受较低的波动风险溢价。
日期t - 1的RND波动溢价。如果“市场情绪”是持续的,也许是因为排除了外生变量,这种依赖性可以通过包括前一天的波动率风险溢价来捕获,我们将其衡量为日期t - 1 RND波动率减去GARCH对到期波动率的预测。

05 结果

表1显示了因变量和每个解释变量之间的简单相关性。对于超过20个,多重共线性是一个问题,但只有少数相关性超过0.7,而这些往往是人们所期望的。例如,历史波动率和每日交易区间等变量与GARCH预测高度相关。然而,在单变量回归中,相关系数和回归系数具有相同的符号,R2是相关系数的平方。首先注意到,RND波动率与到期实现波动率之间的相关性仅为0.613。较低的值反映了风险中和修正了市场对经验密度的预测,而且未来波动难以预测,也就是GARCH预测和历史波动率与实际波动率具有相似的相关水平。

日期t回报率与两个因变量呈负相关,但只是弱相关,可能是因为显示了水平之间的相关性,而不是变化之间的相关性。日期收益的绝对值明显更重要,特别是对于RND波动率。GARCH对到期日波动率的预测是一个非常重要的变量。它与RND和已实现波动率的相关性在所有外生变量中接近最大极端的负和正“尾”回报显示出预期的信号,而2%右尾的正回报也会导致更高的波动性,但相关性很低。

接下来是根据历史价格和回报计算的波动性相关变量。在上周收益负相关,绝对收益正相关的情况下,当市场在过去一周上涨(下跌)时,波动性下降(增加),但在一周的任何一个迹象的大收益后,波动性更高。历史波动率应该类似于GARCH,尽管作为预测不那么准确,因为它使用的是相同的过去回报,但方法不那么复杂。不过,投资者很可能将其纳入RND波动,因为对许多市场参与者来说,它比成熟的GARCH模型更容易获得。正如预期的那样,过去65天的历史波动率与这两个因变量之间的相关性非常高;但对于已实现的波动率,它们略低于GARCH的预测。

表1的最后一部分包含与风险中和过程相关的变量。RND和已实现波动率都与密歇根大学消费者信心调查和标普指数的市盈率呈负相关。然而,Baker-Wurgler指标与RND波动率的相关性较低,并且对已实现波动率有“错误”的标志,尽管其规模相当小。在某种程度上,这些变量反映了投资者的信心,预期与RND波动率负相关。Baa-Aaa级公司债券的收益率差衡量的是市场感知的违约风险。该变量与两个波动率变量呈强正相关,这表明债券市场的信贷利差越大,股票期权的波动率就越高。

表1中的最后一个变量是前一天的RND波动率溢价。昨天的波动率风险溢价与今天的RND波动率水平之间几乎没有相关性(尽管溢价本身是高度自相关的),与实现波动率的相关性实际上是负的。因此,风险中性波动率与经验波动率的良好预测之间的差异似乎不包含有关未来已实现波动率甚至明天风险中性波动率的信息

表2展示了四次全变量回归的结果,这些回归与全套解释变量一起运行,t统计量校正了相互关系。前四列列出了关键结果,以及RND波动率和已实现波动率之间的一些有趣差异。两者都显示出显著的杠杆效应,负的日期t回报导致更高的波动性,并且GARCH预测的系数非常显著。然而,GARCH对已实现波动率的系数是RND波动率的两倍多,两者都远低于1.0。

当日的交易幅度比昨日收盘时的波动幅度大得多,这与更高的风险中性波动率有关,与随后的已实现波动率的关系甚至更大。但左尾或右尾返回对随后的结果没有显著影响。RND波动率回归中的t统计量要高得多,但负尾收益率上的异常正系数意味着下行冲击降低了RND波动率。

对于RND波动率,除平均左尾收益外,所有9个历史收益变量对预期符号都显著,尽管只有3个变量对实现波动率具有显著的解释能力。

一种解释是收益过程中与波动率相关的不同方面可能独立地与某些类别的投资者相关,并被他们所重视,而不仅仅是他们与未来实现波动率的联系。做市商可能会特别关注近期的日波动区间,而投机者可能会青睐过去一个月波动幅度较大的股票期权,而最厌恶风险的投资者可能会特别担心尾部事件。

在同一规范中包括历史波动率和GARCH,允许预期的结果是GARCH作为一个优秀的预测者,应该在实现波动率方程中主导历史波动率。

事实上,在实现的波动率方程中,历史波动率的系数为负,尽管两者之间的简单相关性为0.589。事实上,GARCH和历史波动率在RND方程中都得到了显著的正系数,尽管GARCH系数是前者的三倍多。

在风险中和变量中,密歇根调查的强度、Baker-Wurgler投资者信心指标和市场市盈率与较低的RND波动性相关,尽管只有密歇根调查具有显著性。密西根信心指数对已实现波动率也有重要意义,但Baker-Wurgler投资者信心指数在错误信号中表现得非常显著。Baa-Aaa债券收益率差对RND波动率不显著,但具有预期的正信号,且对已实现波动率相当大且接近显著。与表1相反,与GARCH模型准确性相关的两个变量不显著,并且四个变量中有三个具有错误的符号。

在已实现波动率回归中,滞后的RND波动率溢价几乎显著但为负,对提高回归R2几乎没有贡献。这个变量反映了风险中和过程,它根本不是对未来波动性的预测。

06 结论

本文着手开发风格化的事实,说明哪些因素决定了风险中性波动:

投资者关注回报和波动性,尤其是瞬时波动率的估计。RND波动率与已实现波动率有较强相关性,但并非完全相关。

GARCH模型在预测实际波动率方面非常重要,对RND波动率的解释力强。

除了预期未来波动性,投资者还关注回报过程的其他特征,如近期交易区间,以及与信心和人气指标相关的风险溢价。

历史波动率在预测实现波动率方面没有显著贡献,但在RND波动率回归中有显著贡献。

波动率与收益的负相关性:在风险中性波动率中,波动率与收益的负相关性得到了体现。

交易范围和波动幅度:大范围交易和收盘指数水平的微小变化显著增加了RND和实现波动率。近期较大的日均波动幅度或总波动幅度也会增加RND波动率。

风险厌恶与风险偏好:这些变量与投资者和做市商的风险厌恶感联系更紧密,而不是与他们对未来波动性的客观预测联系更紧密。

情绪指标:RND波动率与消费者和投资者情绪指标(如密歇根消费者情绪调查和Baker-Wurgler投资者情绪指数)呈负相关。

市场情绪反映:标准普尔500指数的市盈率和债券市场的信用利差是衡量市场承担风险意愿的指标。市盈率可能是市场情绪的反映,尽管它只在少数情况下显著。

GARCH模型信心:衡量投资者对GARCH模型准确性信心的变量并没有增加解释力,系数大多不显著。



讨论时刻:
       本文指出风险中性波动率(RND波动率)与实际实现的波动率有较强的相关性,但不是完美的。这表明市场参与者在期权定价时不仅考虑历史波动性,还考虑了其他因素。同时强调了GARCH模型在预测实际波动率和RND波动率方面的重要性。这表明市场参与者在预测未来波动性时,依赖于能够捕捉波动性聚集现象的模型。文章探讨了消费者信心和投资者情绪等行为因素对RND波动率的影响,发现这些因素与RND波动率负相关,这与市场情绪在期权定价中起作用的观点一致。


如果有好的建议,请留言给我们。

"大于研究"是华南理工大学经济与金融学院、金融工程研究中心于老师和学生对外分享研究成果和学习的心得的公众号。

对我们的研究感兴趣的可以联系fofscut@scut.edu.cn



大于研究
大于研究是华南理工大学金融工程研究中心的老师和学生对外分享研究成果和学习的心得的公众号。对我们的研究感兴趣的可以联系fofscut@scut.edu.cn。
 最新文章