σμimplied vol · KKmax(S−K,0)udβρᵢⱼfat tailsPnL · drawdownyield · TdSₜ = μSₜ dt + σSₜ dWₜC = S·N(d₁) − K·e⁻ʳᵀ·N(d₂)σₚ² = wᵀΣwd₁ = [ln(S/K) + (r + σ²⁄2)T] ⁄ σ√T∂V/∂t + ½σ²S²·∂²V/∂S² + rS·∂V/∂S − rV = 0Sharpe = (Rₚ − R_f) ⁄ σₚVaR₉₉ = μ − 2.33σρ = Cov(X,Y) ⁄ σₓσᵧE[Rₚ] = Σ wᵢ·E[Rᵢ]φ(x) = e^(−x²/2) ⁄ √2πE[Rᵢ] = R_f + βᵢ(E[Rₘ] − R_f)dXₜ = θ(μ − Xₜ)dt + σ dWₜσ²ₜ = ω + α·ε²ₜ₋₁ + β·σ²ₜ₋₁C − P = S − K·e⁻ʳᵀΔ = ∂V/∂S Γ = ∂²V/∂S²p = (e^(rΔt) − d) ⁄ (u − d)rₜ = ln(Pₜ ⁄ Pₜ₋₁)E[Xₜ₊₁ | ℱₜ] = Xₜf* = (bp − q) ⁄ bz = (x − μ) ⁄ σP(N=k) = λᵏe^(−λ) ⁄ k!Θ = −∂V/∂Tν = S·φ(d₁)·√Tmin wᵀΣw s.t. wᵀμ = μ*∫Σ∂∞λ
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σμimplied vol · KKmax(S−K,0)udβρᵢⱼfat tailsPnL · drawdownyield · TdSₜ = μSₜ dt + σSₜ dWₜC = S·N(d₁) − K·e⁻ʳᵀ·N(d₂)σₚ² = wᵀΣwd₁ = [ln(S/K) + (r + σ²⁄2)T] ⁄ σ√T∂V/∂t + ½σ²S²·∂²V/∂S² + rS·∂V/∂S − rV = 0Sharpe = (Rₚ − R_f) ⁄ σₚVaR₉₉ = μ − 2.33σρ = Cov(X,Y) ⁄ σₓσᵧE[Rₚ] = Σ wᵢ·E[Rᵢ]φ(x) = e^(−x²/2) ⁄ √2πE[Rᵢ] = R_f + βᵢ(E[Rₘ] − R_f)dXₜ = θ(μ − Xₜ)dt + σ dWₜσ²ₜ = ω + α·ε²ₜ₋₁ + β·σ²ₜ₋₁C − P = S − K·e⁻ʳᵀΔ = ∂V/∂S Γ = ∂²V/∂S²p = (e^(rΔt) − d) ⁄ (u − d)rₜ = ln(Pₜ ⁄ Pₜ₋₁)E[Xₜ₊₁ | ℱₜ] = Xₜf* = (bp − q) ⁄ bz = (x − μ) ⁄ σP(N=k) = λᵏe^(−λ) ⁄ k!Θ = −∂V/∂Tν = S·φ(d₁)·√Tmin wᵀΣw s.t. wᵀμ = μ*∫Σ∂∞λ
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Time Series 学习路线›模块 3 · 波动率›主题 3.3·~55分钟高级

已实现波动率估计量

路线进度模块 3/5 · 主题 3/3
3.3 已实现波动率估计量
—实验得分— / 100总 XP—连续天数—

测量看不见的波动率

波动率从来不是直接观察到的,只能估计。最简单的估计量是收盘到收盘:取日对数收益的标准差,再乘以 252\sqrt{252}252​ 年化。它每天只用一个数,忽略了开盘到收盘之间发生的一切。有了日内价格就能做得好得多。某一天的已实现方差是日内收益平方之和,RVt=∑i=1mrt,i2RV_t=\sum_{i=1}^{m}r_{t,i}^{2}RVt​=∑i=1m​rt,i2​,采样越细越接近这一天的真实方差。实际中采样最细反而不好,因为买卖价差反弹和取整会带来噪声,使 RVRVRV 偏大;每 5 分钟取一次收益,或对多个错开的网格取平均,是常见的折中。

RVt=∑i=1mrt,i2,σ^P2=(ln⁡(H/L))24ln⁡2,σA=σD252,RVt+1=β0+βdRVt+βwRVt(5)+βmRVt(22)+εRV_t=\sum_{i=1}^{m}r_{t,i}^{2},\qquad \hat\sigma^{2}_{P}=\frac{\big(\ln(H/L)\big)^{2}}{4\ln 2},\qquad \sigma_{A}=\sigma_{D}\sqrt{252},\qquad RV_{t+1}=\beta_0+\beta_dRV_t+\beta_wRV_{t}^{(5)}+\beta_mRV_{t}^{(22)}+\varepsilonRVt​=i=1∑m​rt,i2​,σ^P2​=4ln2(ln(H/L))2​,σA​=σD​252​,RVt+1​=β0​+βd​RVt​+βw​RVt(5)​+βm​RVt(22)​+ε(1)

没有日内数据时,当天的最高价 HHH 和最低价 LLL 仍包含价格路径的信息。Parkinson 估计量 σ^2=(ln⁡(H/L))2/(4ln⁡2)\hat\sigma^{2}=(\ln(H/L))^{2}/(4\ln2)σ^2=(ln(H/L))2/(4ln2) 的效率约是收盘到收盘方法的五倍,Garman-Klass 还加入开盘价和收盘价。它们假设连续交易,所以在价格跳空或隔夜缺口较大时会偏低。想要更好的度量是为了预测:每日收益的平方是当日方差的无偏但噪声极大的代理,只是从宽分布中抽出的一个样本,而 RVRVRV 是许多样本的平均。Corsi 的 HAR-RV 模型把明天的 RVRVRV 对今天的值、最近 5 天的平均和最近 22 天的平均做回归。三项就足以重现波动率缓慢的、长记忆的衰减,作为基准模型很难被超越。

两个小估计四个日内收益 0.10%0.10\%0.10%、−0.20%-0.20\%−0.20%、0.15%0.15\%0.15%、0.05%0.05\%0.05% 给出 RV=0.01+0.04+0.0225+0.0025=0.075RV=0.01+0.04+0.0225+0.0025=0.075RV=0.01+0.04+0.0225+0.0025=0.075(百分数的平方),对应所覆盖区间的波动率 0.27%0.27\%0.27%。最高价 102102102、最低价 999999 的一天,ln⁡(102/99)=0.0299\ln(102/99)=0.0299ln(102/99)=0.0299,Parkinson 方差为 0.02992/(4ln⁡2)=0.0003210.0299^{2}/(4\ln2)=0.0003210.02992/(4ln2)=0.000321,日波动率 1.79%1.79\%1.79%,年化约为 1.79%⋅252≈28.5%1.79\%\cdot\sqrt{252}\approx28.5\%1.79%⋅252​≈28.5%。HAR 预测中 β=(0.1,0.3,0.4,0.2)\beta=(0.1,0.3,0.4,0.2)β=(0.1,0.3,0.4,0.2),RVRVRV 取值为 222(今日)、1.51.51.5(5 日均值)、111(22 日均值),则预测为 0.1+0.6+0.6+0.2=1.50.1+0.6+0.6+0.2=1.50.1+0.6+0.6+0.2=1.5。
  • 收盘到收盘:日收益标准差乘以 252\sqrt{252}252​,忽略日内路径。
  • 已实现方差是日内收益平方之和;采样过细会引入微观结构噪声。
  • 区间估计量(Parkinson、Garman-Klass)使用最高、最低、开盘和收盘价;HAR-RV 用日、周、月均值做预测。

实验:评分内容

  • 已实现方差15 分
  • 年化15 分
  • Parkinson 估计量15 分
  • HAR 预测15 分
  • 为什么不每秒采样10 分
  • 配对术语15 分
  • 比收益平方更好的代理15 分
0/ 已答 7 题
任务
1数值作答15 分未作答

四个日内收益(%)为 0.10, −0.20, 0.15, 0.050.10,\,-0.20,\,0.15,\,0.050.10,−0.20,0.15,0.05。它们的已实现方差 ∑r2\sum r^{2}∑r2(百分数的平方)是多少?

rv=rv =rv=允许误差:± 0.002
2数值作答15 分未作答

某股票的日波动率为 1%1\%1%。年化波动率 σ252\sigma\sqrt{252}σ252​ 是多少(百分数)?保留两位小数。

ann=ann =ann=允许误差:± 0.02
3数值作答15 分未作答

某日最高价 102102102,最低价 999999。Parkinson 日波动率 (ln⁡(H/L))2/(4ln⁡2)\sqrt{(\ln(H/L))^{2}/(4\ln2)}(ln(H/L))2/(4ln2)​ 是多少(百分数)?保留两位小数。

p=p =p=允许误差:± 0.02
4数值作答15 分未作答

某 HAR 模型的截距为 0.10.10.1,今日 RVRVRV 的系数为 0.30.30.3,5 日均值的系数为 0.40.40.4,22 日均值的系数为 0.20.20.2。今日 RVRVRV 为 222,5 日均值为 1.51.51.5,22 日均值为 111。明天的预测值是多少?

f=f =f=允许误差:± 0.01
5选择10 分未作答

为什么已实现方差通常用 5 分钟收益而不是 1 秒收益来计算?

6配对15 分未作答

把每个估计量与其描述配对。

为左侧每一项选择配对项。

收盘到收盘
Parkinson
已实现方差
HAR-RV
7用文字解释15 分未作答

用一两句话解释:为什么已实现方差比每日收益的平方更适合作为当日真实方差的代理。

数学模式键盘或 LaTeX 输入第 1/7 题 · Ctrl ⏎ 检查

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