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波动率计算需符合 A 股市场交易特征

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摘要

报告系统分析了传统波动率计算方法不符合 A 股市场交易特征的问题,指出仅使用收盘价计算波动率无法反映日内和隔夜波动,且尾盘交易量占比较小使收盘价代表性不足。报告提出结合市场特点修正波动率计算,并采用EWMA加权解决数据重叠与等权问题,实证显示EWMA主要起平滑作用,仍无法完全贴合A股市场实际波动,为期权及衍生品交易提供了重要参考和模型改进方向 [page::0][page::4][page::6][page::7]。

速读内容


A股市场波动率计算的核心问题 [page::0][page::4]



  • 传统的波动率计算多采用收盘价对数收益率,不适合A股;美国市场尾盘交易集中使收盘价具代表性,但A股尾盘交易量低,收盘价并不能反映真实交易价格。

- A股波动主要来源于开盘跳点和日内振幅,忽略这些将导致波动率低估或失真。

A股市场隔夜回报与日内振幅分析 [page::4][page::5]


| 指数名称 | 隔夜回报 (均值) | 日内回报 (均值) | 隔夜回报 (绝对值均值) | 日内回报 (绝对值均值) |
|---------|------------------|------------------|----------------------|----------------------|
| 道琼斯 | -0.01% | 0.05% | 0.02% | 0.64% |
| 标普500 | 0.00% | 0.05% | 0.07% | 0.66% |
| 上证50 | -0.07% | 0.04% | 0.35% | 0.92% |
| 上证180 | -0.08% | 0.05% | 0.33% | 0.92% |
| 深证100 | -0.08% | 0.05% | 0.34% | 1.05% |
| 沪深300 | -0.08% | 0.05% | 0.33% | 0.93% |
| 中证500 | -0.12% | 0.11% | 0.27% | 1.15% |
| 中证800 | -0.09% | 0.07% | 0.31% | 0.97% |
  • A股主要指数隔夜回报绝对值均值显著高于美股,日内波动幅度也普遍偏大。

- 表明隔夜与日内价格变动对A股波动率影响较大,单用收盘价计算波动率易忽视关键市场信息。



已实现波动率的计算及其弊端 [page::3][page::5][page::6]


  • 普通已实现波动率采用固定窗口内同等权重对数收益率平方和,导致数据重叠,自相关显著,忽视近端数据更大影响力。

- 图示对数日回报权重固定,未区分时间距离。

EWMA修正与应用效果分析 [page::6][page::7]



  • 通过指数加权移动平均(EWMA)方法对对数收益率赋权,距离越近权重越大,缓解数据重叠与等权问题。

- EWMA参数𝜆常取0.94-0.96,对应11至17日半衰期。
  • 实证显示,EWMA调整仅平滑已实现波动率序列,未根本改变波动率计算适用性。


结论与建议 [page::7]

  • 传统依赖收盘价的波动率计算方法不适合A股市场特征,因尾盘交易量低且波动集中体现于日内和隔夜价格变化。

- 计算波动率时应纳入日内振幅和开盘跳点等因素,以更准确反映市场真实波动。
  • EWMA修正虽能缓解数据重叠和平滑波动率序列,但仍不足以完全适应A股市场独特波动机制。

- 该报告为A股市场波动率建模提供重要改进思路,尤其对期权与衍生品波动率资产定价意义重大。

深度阅读

详细分析报告:《波动率计算需符合 A 股市场交易特征》



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一、元数据与报告概览


  • 报告标题:波动率计算需符合 A 股市场交易特征

- 发布日期:2014年7月4日
  • 发布机构:中信证券研究部,金融工程及衍生品组

- 主要作者:关博、提云涛、赵文荣
  • 主题:针对波动率计算方法与中国A股市场的适应性进行系统研究,分析传统波动率计算方法在A股市场的不足,并提出修正建议。


核心论点

本报告围绕“波动率”这一关键市场指标的计算展开,指出传统基于收盘价计算的波动率,虽然是国际市场中主流的标准方法和波动率资产定价公式,但由于A股市场的特殊交易特点,传统方法并不适用,容易低估市场的真实波动程度。报告强调应结合A股的交易结构与特点调整计算方法,提高波动率估计的准确性和代表性,进而为新兴的波动率资产交易、期权定价和风险管理提供更为有效的基础数据。同时,报告探讨了EWMA(指数加权移动平均)方法对传统波动率平滑处理的效果及其局限性。整体来看,报告的目标为为即将推出的期权市场和波动率交易市场提供适合A股特征的波动率度量体系。

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二、逐节深度解读



2.1 投资聚焦:波动率的计算需符合 A 股市场特征


  • 关键论点


- 波动率不仅是期权交易的基础指标,也是构建波动率资产的重要依据。
- 传统基于均值-方差理论的波动率计算方法虽然广泛使用,但未充分考虑中国A股市场独特的交易行为特征。
- 由于市场的历史数据是构建波动率模型的根基,计算方法的准确与否将直接影响后续衍生品定价和风险管理。
- 需要结合A股市场的开盘、盘中和收盘交易特征对传统方法做修正。
  • 逻辑支撑


- 新的资产类别——波动率资产的出现需要历史波动率作为价格锚。
- 传统的方法基于对数日收益率的波动性计算,适用于对流动性及交易时间分布严谨的市场,但A股交易时间结构和成交习惯显著不同。
- 数据源的重要性及其代表性决定了模型的有效性和实用性。

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2.2 波动率计量方法概述:均值-方差模型及已实现波动率


  • 关键概念说明


- 引用马柯维茨“均值-方差模型”,其核心是用收益率的方差或标准差衡量风险,这一数学表述为:

\[
\sigmat^2 = \frac{T}{N-1} \sum{i=t-N+1}^t [ri - \mathbb{E}(r)]^2; \quad \sigmat = \sqrt{\frac{T}{N-1} \sum{i=t-N+1}^t [ri - \mathbb{E}(r)]^2}
\]

其中 \(ri\) 为对数日收益率,\(T\)为每年交易日数。

- 对A股市场,采用的年交易日数 \(T=242\) 较适合(详见表1,过去十年的交易天数平均值为242.7,略低于美国市场常用252天)。

- “已实现波动率”是当数据样本较小,假设平均收益为零时的简化版本:

\[
\mathrm{RV}
t^2 = \frac{T}{N} \sum{i=t-N+1}^t ri^2; \quad \mathrm{RV}t = \sqrt{\frac{T}{N} \sum{i=t-N+1}^t ri^2}
\]
  • 数据与逻辑意义


- 标准的“已实现波动率”被金融衍生品市场广泛应用,是场外波动率掉期、场内波动率期货等合约的定价基础。
- 表2和表3分别通过具体合约条款示例介绍了Variance Swap和Variance Futures的结构,表明波动率作为金融资产的出现及发展。
- 这些衍生品用“已实现波动率”作为结算基础,因其数据计算简单且已被接受为市场标准。

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2.3 传统波动率计算方法不符合A股交易特征


  • 关键论点


- 美国市场尾盘交易量集中(图1显示标普500成交量尾盘占比显著),收盘价能够反映绝大部分交易参与者的意愿,而A股尾盘交易量较小(图2显示沪深300日内成交量分布更均匀,尾盘贡献有限)。
- A股波动大且主要表现为开盘跳点和日内振幅,单凭收盘价计算波动率忽视了市场的关键波动信息。
  • 数据点突出


- 表4显示A股(各主要指数)隔夜回报均值存在较大绝对值,日内回报绝对值均值同样显著高于美股(如标普500)。
- 表5进一步显示A股各指数日内振幅较大,超过美股的水平,说明单纯收盘价忽略了日内行情波动。
  • 图示解读


- 图3和图4通过假想证券展示,收盘价不变但日内价格波动较大情况下的波动率反映为0,实际不符合真实市场波动。
  • 逻辑推断


单一收盘价计算的波动率难捕捉A股的市场特性,必然导致波动率的系统性低估,有悖于期权定价和风险管理需求。

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2.4 已实现波动率计算的缺陷及EWMA修正方案


  • 数据重叠问题


- 在通常的计算方法中,计算连续日已实现波动率时对数收益序列存在滑动窗口重叠,结果导致波动率序列自相关性极强,尤其是一阶自相关(图5-图8展示了重叠的对数收益数据及对应自相关结构)。
  • 等权重问题


- 经典波动率计算对所有过去N日收益赋予均等权重(图6显示权重统一为1/21),缺乏对近期信息重要性的区分。
  • EWMA方法


- EWMA通过指数加权因子 \(\lambda\) 赋予越近的交易日更高权重,逻辑上更符合金融时间序列的“信息递减”特性,计算公式为

\[
\mathrm{RV}^2
{\mathrm{EWMA}, t} = T \sum{i=0}^t ri^2 (1-\lambda) \lambda^{t - i}
\]

- 选择参数 \(\lambda\) 时用“半衰期”概念(表6),例如 \(\lambda=0.96\) 半衰期约17天,\(\lambda=0.94\) 半衰期约11天。

- 图7-图11展示了在沪深300指数数据上经EWMA修正的波动率序列及权重分布,表明EWMA确实能使波动率曲线更平滑。
  • 结论性分析


- 尽管EWMA修正改善了数据重叠和权重分配问题,但报告指出该方法对A股的改善效果有限,更多起到“平滑”作用,未根本解决基于收盘价本身信息不足的问题。

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三、图表深度解读


  • 图1与图2(日内成交量对比)


- 标普500市场呈现典型的尾盘集中交易,尾盘成交量占全天成交比重高达约10%;
- 沪深300市场成交量呈现早盘高峰、午间下降、尾盘反弹的均匀分布,尾盘占比远低于标普500。
- 这说明A股市场尾盘价格并不代表市场主流交易意愿,单用尾盘价计算波动会低估实际风险[page::4]。
  • 表4与表5(隔夜与日内回报与振幅)


- A股系列指数隔夜回报绝对值均值远大于美股,且日内振幅均值明显高于美股,如深证100日内回报绝对值均值1.05%远超标普500的0.66%。
- 表明A股市场存在显著的开盘跳点与日内振荡,要求波动率计算方法充分涵盖这些时段的价格变动[page::4-5]。
  • 图3与图4(假想证券波动率)


- 图3示例,价格K线显示日内高低波动但收盘价固定,导致用传统方法(收盘价连日对数收益)计算的波动率为零(图4验证),说明纯收盘价波动率计算忽视了隐含的日内价格动态[page::5]。
  • 图5至图8(数据重叠与自相关特征)


- 图5显示对数日回报的重叠区间导致相邻计算的波动率相关度极高,造成模型噪声与误差扩散问题。
- 偏自相关函数(图8)显示一阶自相关显著,但二阶及以后不显著,反映了滑动窗口重叠特性[page::6]。
  • 图9与图10(EWMA权重分布)


- 两图分别对应 \(\lambda=0.96\) 和 \(\lambda=0.94\),显示对数收益的指数衰减权重,越近市场数据权重越大,符合金融市场信息时效性。
- 权重点分布说明EWMA对近期变动有放大效应,有助于增强波动率对最新市场变化的敏感度[page::7]。
  • 图11(波动率序列比较)


- 蓝色曲线为传统21日已实现波动率,绿色曲线为EWMA修正后序列。
- 绿色曲线更为平缓,波动细节有所削弱,表明EWMA主要起平滑作用,未能显著提升对A股市场特殊波动反映的准确性[page::7]。

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四、估值分析



本报告主要聚焦于波动率计算方法的修正和适配,并未涉及具体证券或衍生品的估值分析,故无估值模型和目标价的分析内容。

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五、风险因素评估



报告虽未设专门风险章节,但从内容可推断相关风险:
  • 方法适用性风险:直接沿用国际市场标准的传统波动率计算方法可能无法真实反映A股市场风险特征。

- 市场结构风险:由于A股市场尾盘交易量较少、日内波动大,忽略盘中价格数据可能导致风险估计不足,特别针对期权定价及策略风险管理。
  • 模型局限性风险:EWMA对波动率计算的修正效果有限,若过度依赖该方法可能忽视更本质的市场信息缺失。


报告未明确说明这些风险发生的概率及缓解策略,但整体建议通过结合市场特征,丰富波动率计算方法来规避。

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六、批判性视角与细微差别


  • 报告强调了传统波动率计算的不足,确实指出了A股交易特点对波动率度量的影响,但对于具体如何“结合市场特征”进行修正,只提出了说明性描述,缺乏系统的替代模型建设,较为概念化。

- 对于EWMA方法,报告只说其主要起平滑作用,未提供针对A股市场更有效的加权策略或更高频数据(如分钟级)用例,显得讨论尚不够深入。
  • 图表和数据分析充分,但有部分表格数据(如表5)格式或数值易引起理解困难,需谨慎核查。

- 可能隐含的假设是,修正波动率计算主要解决信息遗漏问题,但实际应用中,波动率模型的预测性能还受更多因素影响,如市场微结构噪声、投资者行为等未讨论。
  • 报告整体角度偏重于市场结构特征,较少涉及波动率模型本身的统计性质及其预测力检验。


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七、结论性综合



本报告通过系统比对和深入分析美国市场与中国A股市场的交易特性,明确指出传统波动率计算方法的两个关键缺陷:第一,因只用收盘价忽略了A股市场尾盘成交量较小和开盘跳点、日内振幅显著的特点,导致波动率估计不能真实反映市场风险;第二,传统计算对历史收益赋予等权重且数据重叠,导致波动率序列存在一阶极强自相关且缺乏针对近期信息的加权,降低测度的敏捷性。

报告通过对比成交量日内分布(图1、图2)、波动路径(图3、图4)及统计特性(表4、表5,图5-图8),科学支撑了上述论断。提出采用EWMA方法进行指数加权,赋予近期收益更大权重,并以“半衰期”辅助确定权重衰减速度(图9、图10),使得波动率动态更符合市场实际。虽然EWMA在一定程度上平滑了波动率序列(图11),但报告也坦诚,该方法对解决A股特有的结构性信息缺失问题仅有有限效果,强调波动率计算需深入结合市场真实交易特征。

综上,报告建议:在A股市场推动期权及波动率资产交易的背景下,必须基于A股的实际市场行为与交易结构,对历史波动率的计算方法进行必要的调整和改进,以便为衍生品定价、交易策略和风险管理建立更加科学有效的基础,确保波动率指标的代表性和预测力。

报告未提供具体创新模型,但为理解A股市场波动率测度的不足提供了详实的理论框架和数据支持,具备较强的现实指导意义。

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图片资料引用


  • 图1:标普500日内成交量占比


  • 图2:沪深300日内成交量占比


  • 图3:日K线,收盘价不变(假想证券)


  • 图4:已实现波动率波动率为0(假想证券)


  • 图5:对数日回报序列,数据重叠


  • 图6:对数日回报的权重


  • 图7:沪深300已实现波幅(21个交易日)


  • 图8:已实现波幅序列的偏自相关函数(PACF)


  • 图9:𝜆=0.96,对数日回报权重


  • 图10:𝜆=0.94,对数日回报权重


  • 图11:EWMA调整后的已实现波动率序列



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参考文献与声明标注



所有结论均基于报告提供的原始数据及图表分析所得。如:
  • A股市场尾盘成交量占比小及收盘价代表性偏低,[page::4]

- 开盘跳点与日内振幅偏大明显高于美股,[page::4-5]
  • 传统波动率计算的自相关性及EWMA加权的指数衰减特性,[page::6-7]


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总结:本报告提供了一份针对A股市场波动率测算问题的全面分析和市场结构辨识,强调了量化投资策略和波动率资产定价中必须纳入的市场特征是A股市场成功发展的关键。报告虽未推出全新的计算模型,但为后续研究和实践提出了必要的方向调整。

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