Пластичность волатильности:Измерение волатильности

Материал из Synset

Перейти к: навигация, поиск
Введение << Оглавление >> Внутридневная волатильность

Исторические данные ценовой динамики различных финансовых инструментов обычно агрегированы в точки, между которыми существует определённый период времени (лаг). Наиболее доступными являются дневные лаги, реже встречаются часовые, и ещё реже - минутные. Кроме цены закрытия \textstyle C_t (последнее значение лага), общепринятыми являются: котировка открытия \textstyle O_t (первая цена лага), максимальное \textstyle H_t и минимальное \textstyle L_t значения цены. При помощи этих четырех цен можно образовать три независимые относительные величины, которые мы будем называть базисом лага:

File:volat_pic1.png

Высота подъема \textstyle h и глубина опускания цены \textstyle l - величины положительные. С их помощью определяется амплитуда размаха цены \textstyle a=h+l. Доходность \textstyle r может быть как положительной, так и отрицательной.

В моделях аддитивного винеровского блуждания \textstyle dx=\mu\;dt+\sigma\;\delta W четвёрка \textstyle \{O_t,H_t,L_t,C_t\} непосредственно являются ценами. Для логарифмического блуждания \textstyle dx/x=\mu\;dt+\sigma\;\delta W это логарифмы ценовых значений \textstyle \ln x. Поэтому в этом случае, например, размах \textstyle a_t будет равен логарифму отношения максимума к минимуму цены \textstyle a_t=\ln H_t/L_t, доходность - логарифмической доходности \textstyle r_t=\ln C_t/O_t, и т.д.

Под волатильностью \textstyle \sigma лага длительностью \textstyle T будем подразумевать усреднение по достаточно большому числу лагов отклонения доходности \textstyle r от среднего: \textstyle \sigma^2=\left\langle (r-\bar{r})^2\right\rangle . Если волатильность \textstyle \sigma постоянна, то значения положительных величин \textstyle \{h,l,|r|,a\} в той или иной мере характеризуют её значение. Чем волатильность рынка выше, тем вероятнее будут их большие значения. В частности, если сноса нет (\textstyle \mu=0), средние значения пропорциональны волатильности: \textstyle \bar{a} = 1.596 \cdot \sigma,\;\bar{h}=\bar{l}=\overline{|r|}=0.798\cdot \sigma (см. приложение A).

Однако, информационная значимость каждого из параметров и их возможных комбинаций различна. Распределения плотности вероятности для \textstyle P(a) и \textstyle P(h), \textstyle P(l),\textstyle P(|r|), в случае винеровского процесса, имеют следующий вид (пунктирные линии - это средние значения при \textstyle \sigma=1):

File:volat_pic2.png

Из четвёрки \textstyle \{a,h,l,|r|\} только амплитуда размаха имеет достаточно узкий максимум в окрестности среднего значения. Плотности вероятности остальных величин монотонно снижаются с их ростом. Заметим также, что \textstyle h, \textstyle l и \textstyle |r| с высокой вероятностью могут иметь значения близкие к нулю. Амплитуда размаха "\textstyle a", наоборот, избегает быть нулевой и вероятность того, что \textstyle a<0.75\sigma, равна 0.002. Так, часто рынок закрывается с близким к нулю приростом цен \textstyle |r|\sim 0, в то время как его волатильность в течении дня была существенной.

Чем уже распределение вероятности для меры измерения волатильности, тем она лучше. Для положительно определённой величины \textstyle v относительную степень узости распределения можно характеризовать отношением \textstyle \sigma_v/\bar{v}, где \textstyle \sigma^2_v=\overline{(v-\bar{v})^2} - усреднение квадратов отклонения от среднего \textstyle \bar{v}. Для амплитуды размаха \textstyle \sigma_a/\bar{a}=0.30, что в более чем в два раза меньше аналогичного отношения, например, для высоты \textstyle \sigma_{h}/\bar{h}=0.76.

Возникает естественный вопрос - не существует ли комбинации базисных величин \textstyle f(h,l,r), которая имела бы более узкое распределение, чем амплитуда ценового размаха "\textstyle a"? Этой теме посвящена обширная литература (см., например [1] - [2]).

В этой статье мы будем использовать простую модификацию амплитуды размаха. Если динамика цены внутри лага сопровождается существенным трендом \textstyle |r|\neq 0 (не важно, вверх или вниз), то волатильность может быть ниже, чем при том же размахе, но в отсутствие тренда (\textstyle |r|=0). Поэтому целесообразно понижать значение амплитуды размаха в случае больших \textstyle |r|. Будем называть модифицированной амплитудой размаха следующую величину:

v = a - \frac{|r|}{2}.

Ниже в таблице приведены статистические параметры (среднее значение (\textstyle av), среднеквадратичное отклонение от него (\textstyle si), асимметрия распределения (\textstyle as) и его эксцесс (\textstyle ex) при \textstyle \sigma=1:

File:volat_tbl1.png

Видно, что относительная ширина распределения модифицированной амплитуды размаха \textstyle \sigma_v/\bar{v}=0.25, что лучше, чем у простого размаха \textstyle a. Статистические параметры показывают также, что распределение для "\textstyle v" более симметрично вокруг максимума и имеет меньший эксцесс, чем "\textstyle a". Приведём вид распределения для \textstyle P(v) вместе с \textstyle P(a) (пунктир), и выражения для среднего \textstyle v и его квадрата в случае броуновского блуждания:

File:volat_pic3.png

Таким образом, модифицированная амплитуда размаха оказывается лучшей мерой волатильности, чем простой размах, и существенно лучше, чем модуль логарифмической доходности. В приложении B. мы сравниваем модифицированную амплитуду размаха с некоторыми другими известными способами измерения волатильности. При аналогичной или меньшей ошибке определения волатильности мера "\textstyle v" имеет существенно более простое определение и несмещённость для малого числа лагов, поэтому далее в статье мы будем широко её использовать.

Примчания

  1. M. Parkinson, 1980 {The extreme value method for estimating the variance of the rate of return}, The Journal of Business, Vol.53, No.1.
  2. D. Yang, Q. Zhang, 2000, {Drift-independent volatility estimation based on high, low, open, and close prices}, The Journal of Business, Vol.73, No.3, pp.477-491.

Введение << Оглавление >> Внутридневная волатильность