基于VIX期货期限结构斜率的投资组合优化和波动率曲面预测

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期货的期限结构蕴含着丰富的信息,充分利用该信息能够提高投资组合的策略表现,本文首先对VIX期货的期限结构进行研究,使用向量自回归(VAR)模型滚动预测期限结构的斜率,并根据预测结果构建VIX期货的多空组合,在2006年至2017年的样本外测试中策略的夏普比率为1.23,远高于经典的基于协整的套利组合策略;其次,通过预测期限结构斜率,将VIX期货多空组合收益率的估计值作为先验信息,然后用Black-Litterman模型估计VIX期货收益率的后验均值和方差,并用均值方差模型来优化组合权重,该策略可以将夏普比率提升到1.59;此外,考虑到VIX期货策略最大回撤较高的缺点,本文还用MeanCvar的优化方法改进投资组合策略,研究发现Mean-Cvar优化方法能降低策略的回撤,提高卡玛比率。在研究了VIX期货期限结构和其投资组合后,本文融合了VIX期货期限结构的信息对VIX期权的波动率曲面进行预测,其中包括时间序列模VARX和擅长拟合非线性关系的机器学习模型GBDT(梯度提升决策树),最终的结论是:首先,考虑了VIX期货期限结构的信息的VARX模型预测结果要优于VAR,说明加入VIX期货期限结构的信息对于期权波动率的预测有有意义的;其次,预测期权波动率曲面时,GBDT模型要优于VARX模型,说明用期权波动率曲面的各个参数、VIX期货期限结构信息以及各自的滞后期数据之间的关系是非线性的,因而用机器学习模型能更好的刻画各个变量间的复杂关系;最后本文接着使用波动率的预测结果构建VIX期权跨式策略投资组合,经过策略收益统计,发现考虑了VIX期货期限结构后的VARX模型和GBDT模型要好于VAR模型,年化夏普比率分别为1.98和2.13,所以VIX期货期限结构信息对于预测期权隐含波动率是有帮助的,在提升了预测准确率的同时,也提升了期权投资组合的表现。
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