一、隨機(jī)波動(dòng)率模型概述
（一） Stochastic Volatility Model的定義
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其中為參數(shù)。從定義可以看到，SV模型是一個(gè)非線性的模型。其作用在于檢驗(yàn)是否有隨機(jī)變化的趨勢(shì)。顯然，如果，則。
如果我們做變換，則，即是一個(gè)AR(1)過(guò)程。
所以，其實(shí)是一個(gè)AR(1)過(guò)程與維納過(guò)程的組合，且2者之間是相互獨(dú)立的。其中的參數(shù)部分都在中。
Andersen,T.G 和 B.E.Sorensen 在其1996年的文章中，針對(duì)SV 模型，推導(dǎo)出了使用GMM方法估計(jì)的如下24個(gè)矩條件。
即:
,其中，
所以可以通過(guò)來(lái)估計(jì)
?。ǘ╇S機(jī)波動(dòng)率模型的模擬及其估計(jì)
1、我們按照SV模型，產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，給定初始參數(shù)為：
，產(chǎn)生的序列長(zhǎng)度為3000 。如下圖：
2、參數(shù)估計(jì)
選擇計(jì)算的方法為迭代，初始值給定為(0, 0.5, 0.5)。其結(jié)果為J-test的自由度為21，J-test= 10.50719，P-value= 0.97155，其余參數(shù)的估計(jì)值如下表：
可以看到，估計(jì)值與真實(shí)值相差很小，J-test很小，P-value達(dá)到0.97155，不能拒絕原假設(shè)，再看估計(jì)出的三個(gè)參數(shù)，方差都很小，尤其是Pr(>|t|)顯著的小，說(shuō)明應(yīng)用GMM方法對(duì)模型進(jìn)行擬合的效果不錯(cuò)。
注：因?yàn)榈谝徊疆a(chǎn)生數(shù)據(jù)的隨機(jī)性，所以，即使用同樣的種子所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)，估計(jì)后得到的也是不一樣的。
二、上證綜合指數(shù)實(shí)證分析
下面，我們使用上海證�交易所給出的上證綜合指數(shù)（No.00001）來(lái)分析。時(shí)間從2000年1月4日開(kāi)始，至2009年12月31日期間的每日開(kāi)盤(pán)時(shí)的指數(shù)數(shù)據(jù)，一共2415天。如下圖所示，其中藍(lán)色橫線為6000點(diǎn)，紅色橫線為3000點(diǎn)。
（一）原始序列
使用GMM估計(jì)，其結(jié)果J-test的自由度為21，J-test= 1.3232e+32，P-value= 0.0000e+00，其余參數(shù)的估計(jì)值如下表：
其模型擬合的P-value 完全為0，關(guān)于3個(gè)參數(shù)的Std. Error=Inf，Pr(>|t|)=1，所以，我們不能考慮使用SV模型來(lái)擬合該數(shù)據(jù)。換句話說(shuō)，該數(shù)據(jù)并不符合Stochastic Volatility Model。
?。ǘ┦找媛市蛄?
設(shè)表示該上證綜合指數(shù)（No.00001），我們對(duì)做變換，然后再做差分：
其中表示收益率，則。的圖形如下所示：
我們對(duì)使用GMM方法進(jìn)行檢驗(yàn)是否符合Stochastic Volatility Model，其結(jié)果如下：
J-test的自由度為21，J-test=29.835963，P-value= 0.095334，其余參數(shù)的估計(jì)值如下表：
從表(5)中可以看到，用Stochastic Volatility Model擬合效果不錯(cuò)。除P-value較小以外，三個(gè)參數(shù)的Pr(>|t|)都很接近0。所以，在下，我們不能拒絕原假設(shè)，可以認(rèn)為大致符合Stochastic Volatility Model。
三、結(jié)論部分
SV模型是一種隨機(jī)波動(dòng)模型，滿足模型的數(shù)據(jù)應(yīng)該帶有強(qiáng)烈的隨機(jī)性，而上證綜合指數(shù)（No.00001）其帶有強(qiáng)烈的的隨時(shí)間變化的趨勢(shì)，通過(guò)程序的結(jié)果以及一系列后續(xù)檢驗(yàn)可以說(shuō)明，不能直接使用Stochastic Volatility Model來(lái)擬合上證綜合指數(shù)（No.00001）。
而上證綜合指數(shù)（No.00001）的收益率，可以較好的符合Stochastic Volatility Model。這個(gè)應(yīng)該和股市每天限定漲跌幅度的因素是分不開(kāi)的。
四、改進(jìn)的方向
我認(rèn)為可以進(jìn)一步考慮使用GARCH 模型進(jìn)行擬合該上證綜合指數(shù)（No.00001）數(shù)據(jù)。此外，在上面的對(duì)上證綜合指數(shù)（No.00001）程序計(jì)算中，我們選用的權(quán)重矩陣W為，這不是一種非常有效的估計(jì)， 在gmm函數(shù)中，默認(rèn)選擇迭代的W為更優(yōu)的，但使用該上證綜合指數(shù)（No.00001）的數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的是奇異的，其數(shù)量級(jí)大概在，無(wú)法求逆，所以無(wú)法使用矩陣作為代替。所以，要解決估計(jì)的困難問(wèn)題，在于找到合適的的相合估計(jì)矩陣W。
