品种间波动率相关关系检验方法――衍生品专题报告
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摘要
本报告分析沪深300指数相关期权衍生品间波动率的相关关系,借鉴美国股指期权市场研究方法,构建基于收益率回归系数的波动率相关性检验框架,通过不同波动率度量方法和不同回溯期验证了沪深50ETF和300ETF波动率的高度相关性及定价偏差,评估了理论套利机会及模型的适用性风险[page::0][page::3][page::4][page::5][page::9][page::10]。
速读内容
沪深300ETF与上证50ETF的波动率对比分析 [page::0][page::3][page::4]

- 300ETF与50ETF的20天波动率差值大部分时间波动在±5%以内,只有2014-2015年高波动期短暂突破±10%。
- 300ETF与50ETF波动率比值稳定在0.8到1.2区间,验证两指数波动率同步性高。
- 不同回溯期(60日、120日)和波动率计算方法(Parkinson、Garman-Klass等)下差值表现一致。
美国股指期权波动率相关关系与定价偏差检验方法 [page::5][page::6][page::7]

- 采用OLS回归获得指数收益率相关系数,动态计算beta系数及其上下边界。
- 根据回归模型方差关系,推导指数波动率区域预测区间,容忍度增加时预测成功率最高达到97%以上。
- 利用SPX与OEX两个指数的实际及隐含波动率展开定价偏差检验,发现偶尔存在较大偏差,有潜在套利空间。
沪深50ETF与沪深300ETF波动率相关关系实证分析 [page::9]


- 50ETF收益率对300ETF收益率的回归系数在高波动期(2014-2015)波动较大,2017年后趋于0.9-1之间。
- 50ETF波动率经常高于300ETF波动率,波动率差值与定价偏差走势相符。
- 采用回归系数限定波动率合理范围,辅助识别市场定价异常。
相关风险提示 [page::0][page::10]
- 所用模型基于历史经验总结,可能失效,投资者应谨慎参考。
深度阅读
金融研究报告分析:《品种间波动率相关关系检验方法――衍生品专题报告》深度解析
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1. 元数据与报告概览
- 报告标题:《品种间波动率相关关系检验方法――衍生品专题报告》
- 作者:祝涛
- 发布机构:渤海证券股份有限公司研究所
- 发布日期:2019年12月24日
- 主题:围绕沪深300相关的期权品种,重点研究沪深300ETF与上证50ETF波动率的相关关系检验方法,结合国外经典研究方法,分析指数间波动率相关性的检验技术及其应用。
核心论点:沪深300ETF与上证50ETF的波动率理论上应高度相关(因两者成分股重合度极高),报告通过实证波动率数据及国外成熟的回归检验方法,验证两指数间波动率的相关性及潜在的定价偏差,指出一些时段存在波动率差异和套利机会,但整体相关性较强,具备一定的理论价值和实务指导意义,同时模型存在历史依赖的失效风险。
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2. 章节深度解读
2.1 引言部分
- 关键内容:
- 2019年12月23日,沪深300相关的三类期权产品上市,原有的50ETF期权市场由此扩充。
- 沪深300和上证50指数选股逻辑相近,上证50成分股全包含于沪深300,且前十大权重股高度重合,导致两指数波动率应趋向一致。
- 实测自2013年以来,计算日度年化对数收益率标准差作为波动率,两指数20日波动率差值多在±5%区间,波动高峰期(2014-2015年)短暂突破±10%。
- 重点数据:表1列举沪深300和上证50前十大权重股及对应权重,体现二者成分及权重的高度相似性。
- 推理假设:指数重合带来波动率趋同性,短期市场大幅波动时差异放大。
- 结论:基础认知确立沪深300ETF与50ETF波动率高度相关但存在波动峰值期差异。[page::0,3]
2.2 图表展示与波动率比较
- 图表1-8说明:
- 包括20日、60日、120日等不同回溯期波动率对比,采用不同波动率计算方法(基于开高低收价的Parkinson、Garman-Klass、Rogers-Satchell、Yang-Zhang模型)均得出类似结论,即波动率差值多围绕零值,大部分时间在±5%,高波动期差异显著。
- 数据趋势解读:
- 波动率差值随市场波动剧烈阶段上升,波动率比值更为稳定(0.8-1.2区间)。
- 各波动率计算方法虽有细微差异,但均支持结论的稳健性。
- 文本联系:图表支持引言中波动率差值特征的叙述,强化了沪深300与上证50波动率高度相关的实证基础。
- 底层数据与方法:
- 波动率多采用年化对数收益率标准差,回溯期选择灵活,体现不同时间尺度的市场波动关系。[page::4,5]
2.3 品种间波动率相关关系的检验方法
- 引用国外方法:
- 采用Manuel Ammann和Silvan Herriger (2002)提出的“相对隐含波动率套利策略”,该方法通过OLS线性回归分析两个指数日度收益率,计算回归系数β2及其上下边界,结合相关误差方差,建立波动率方差间的严格不等式判定相关关系是否合理。
- 具体方法:
- 以SPX与OEX为例,β2基于滚动估计,误差项方差通过分割区间内计算最小和最大值得到上下界。
- 公式:
$\operatorname{var}(Y)=\beta^2 \operatorname{var}(X) + \operatorname{var}(\mu)$
并给出下界$\beta{2low(t)}$, 上界$\beta{2high(t)}$。
- 预测区间为回归计算后向滚动半年的收益率序列,用未来25个交易日的实现波动率进行验证。
- 引入容忍度参数$\psi$,预测成功率随$\psi$的增大而增加,最高可超过90%。
- 图表9-12解读:
- 展示了SPX与OEX、SPX与NYA、OEX与NYA回归系数时间序列及上下边界走势,体现回归系数的动态稳定性和区间约束。
- 计算边界的示意图具体说明了$\beta$波动边界的数学求取过程。
- 分析逻辑:
- 通过统计回归的动态特性估计波动率的理论区间,实现波动率是否落入预期区间以判定相关关系的有效性。
- 结论:
- 该统计检验为波动率相关关系的量化判断提供了有效工具,可以检测是否存在异常或套利可能。
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2.4 隐含波动率相关关系分析
- 内容概要:
- 在现货波动率相关性基础上,进一步应用于期权的ATM隐含波动率,从期权视角检验是否存在价格错误或套利机会。
- 通过类似方差区间不等式进行判断,定价偏差的度量为隐含波动率方差相对区间的偏离幅度。
- 图表14-15解读:
- SPX-OEX认购与认沽期权的定价相对误差多在较小比例范围内波动,但偶尔出现较大偏离。
- 结论:
- 市场整体较为有效,偶发的异常偏离提示潜在的套利机会或市场暂时失衡。
- 关联逻辑:
- 该分析使检验方法不仅限于历史数据的实现波动率,更扩展至市场预期层面,提高实战适用价值。
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2.5 300ETF与50ETF波动率相关关系实证分析
- 主要发现:
- 50ETF收益率对300ETF收益率的回归系数在2014-2015年波动较大,2017年后趋于稳定,范围约0.9至1。
- 50ETF波动率常出现比300ETF的隐含或实现波动率更高的情况,期间存在正向偏离。
- 图表16-17解读:
- 图16显示了回归系数β及其上下边界,体现回归系数的时间动态及置信范围。
- 图17对比了两ETF波动率差值与定价偏差的时间演变,明确偏离期的动态及幅度。
- 方法论意义:
- 该方法兼顾了指数间收益率的相关性,避免了直接比较波动率的盲点,提供更合理的差异认定方法。
- 结论:
- 50ETF与300ETF波动率的偏离说明市场可能存在局部失衡或个别品种的风险溢价调整,提示投资者注意潜在套利及风险控制。
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2.6 风险提示及结论
- 风险描述:
- 报告特别指出该模型建立于历史经验,存在失效风险,即历史规律不一定持续,模型预测可能偏离实际。
- 综合评价:
- 报告将国外经典方法移植结合本土市场数据,验证了沪深两大指数相关波动率行为,方法科学且实证合理,风险提示充分。
- 参考文献:文末列出关键参考文献,为Manuel Ammann和Silvan Herriger(2002)的原作,确保理论溯源清晰。
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3. 关键图表深度解读
3.1 股票权重比较(表1)
- 描述:列举沪深300与上证50指数前十大权重股及对应权重。
- 说明:两指数权重在主要个股(如中国平安、贵州茅台、招商银行等)上高度重合,体现二者类似的市场结构。
- 逻辑:高度成分股重合是波动率相关性的实证基础。
3.2 300ETF与50ETF波动率对比(图1-8)
- 描述:多周期、多模型的波动率对比及差值,绿色阴影为波动率差异,蓝线红线分别为50ETF和300ETF波动率。
- 解读:
- 大部分时间波动率差值稳定在±5%。
- 2014-2015年波动极端期,差值短暂破±10%。
- 跨模型比较验证了结论的鲁棒性。
- 结论:沪深300与上证50波动率高度同步,仅在极端市场出现较大差异。[page::4-5]
3.3 回归系数及边界(图9-12)
- 描述:展示SPX与OEX、SPX与NYA、OEX与NYA三对指数的滚动回归系数及其计算的上下边界。
- 解读:
- 回归系数稳定且区间明显。
- 边界提供了动态误差判断。
- 支撑论点:回归分析量化指数间收益及波动率的相关范围,提供预测区间。
3.4 预测成功率(图13)
- 描述:对SPX-OEX、SPX-NYA、OEX-NYA三组指数,四种容忍度ψ下的预测成功率。
- 解读:容忍度越大,预测成功率越高,最高超过90%,表明该方法具备良好的预测能力和实用价值。
3.5 隐含波动率定价误差(图14-15)
- 描述:SPX-OEX期权认购与认沽的定价相对误差。
- 解读:误差总体较小,但存在零星峰值,提示市场存在小范围套利空间。
3.6 50ETF-300ETF回归与偏差(图16-17)
- 图16显示50ETF对300ETF的回归系数在历史高波动率时段波动大,后趋稳定。
- 图17比较两ETF波动率差和定价偏差,反映出两者在部分时段存在显著偏离。
- 结合文本,说明市场结构和风险偏好变动对两个指数波动率差的影响。
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4. 估值分析
本报告主要聚焦波动率相关关系及检验方法,并未涉及传统意义上的估值体系(如市盈率、DCF等)分析,因此该部分无估值模型呈现。
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5. 风险因素评估
- 主要风险:模型基于历史数据与经验总结,存在未来表现不一致导致模型失效的风险。
- 潜在影响:市场结构变化、政策调整、极端事件均可能使模型假设失效,影响波动率预测的准确性和套利机会的识别。
- 缓解策略:报告未直接提出特定缓解措施,但从方法设计上通过滚动窗口、多时期检验及容忍度设置间接增强稳定性。
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6. 批判性视角与细微差别
- 模型假设的稳定性:依赖历史回归系数的稳定假设,在极端市场和结构变化期可能失效,如2014-2015年波动率波动大即例证。
- 指标选择偏差:主要采用实现波动率及ATM隐含波动率,未涵盖波动率微笑、波动率期限结构可能的复杂性,可能遗漏更细致的定价偏差信息。
- 市场效率假设:工具设计基于一定的市场有效性,市场长期可能表现出非理性波动,导致基于线性回归的波动率区间判断不完全准确。
- 数据范围及适用性:国外经典方法应用于中国市场,部分参数和市场行为差异可能影响结果稳健性,报告对此未做深入讨论。
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7. 结论性综合
本报告系统分析了沪深300ETF与上证50ETF波动率的相关关系,既通过实证波动率对比显示两者波动率高度相关,仅在高波动期短暂偏离,也借鉴并实证检验了国外Manuel Ammann和Silvan Herriger提出的基于收益率回归系数的波动率相关性检验模型。通过动态回归系数和误差方差上下界建立的约束关系,对未来实现波动率给出预测区间,并引入容忍度参数以控制预测准确率。该方法经SPX-OEX等成熟市场数据验证,预测成功率较高,并能在期权隐含波动率层面检验市场定价合理性,揭示市场偶尔存在显著定价偏差。
针对中国沪深市场,50ETF与300ETF的收益率回归关系在历史高波动期承压,后趋于稳定,波动率间仍存在正向偏离,体现市场局部非完全贴合。总体来看,报告论证结构严谨,数据符合逻辑,图表丰富直观,波动率相关性及波动率差异特征得到清晰刻画。
但需谨慎的是,该模型以历史为基础,难免存在未来失效风险,尤其在市场结构或行为发生重大变化时。指标选用和市场有效性假设也需进一步验证以增强适用性。
综合全部内容,报告立场中性偏积极,表明沪深50与300指数波动率高度相关,波动率套利机会有限且偶发,适合为金融衍生品定价、风险管理和套利策略提供理论和实践参考。
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附:关键图表示意
- 图1:300ETF与50ETF 20日波动率及其差值,反映两者整体高度同步,绿色部分为波动率差。
- 图9-12:美国指数间回归系数时序及边界,展示方法论基础。
- 图14-15:SPX-OEX期权定价误差图,验证市场大多数时间较合理。
- 图16-17:50ETF与300ETF回归系数与波动率差异及定价偏差,体现中国市场实际状态。
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(全文引用页码见文中对应段落)