基于蒙特卡洛模拟的中国原油期货套期保值模型研究

摘要

2018年3月26日，上海国际能源交易中心（INE）推出以人民币计价的原油期货，标志着中国原油期货市场的正式面世。利用原油期货进行套期保值对于企业来说是锁定原油现货价格最重要的方式之一。迄今为止，国际原油期货市场已经发展出了一系列套期保值模型。而以INE原油期货为代表的中国原油期货市场作为一个新市场，上市时间短，目前鲜有学者研究如何采用INE原油期货进行中国原油市场的套期保值。　　本文在实证分析部分选取INE原油期货作为中国原油期货的研究对象，同时根据我国原油现货大量依赖进口的特征，分别选取了国产胜利原油和进口迪拜原油作为中国原油现货的研究对象。本文首先对比了国内原油市场期现货收益率和以Brent和WTI两个主要原油品种为代表的国际原油市场期现货收益率在时间序列特征上的异同。本文发现INE原油期货收益率时间序列的各项统计指标更接近中国原油现货市场，且二者的相关系数也明显更高。此外，与国际原油市场相比，中国原油期货和现货收益率时间序列既具有显著的尖峰厚尾性、异方差性、波动率非对称性等共性，也存在左偏、序列相关性显著但较低等特性。因而本文猜测，现有的套期保值模型大多基于国际原油市场特征，可能并不完全适用于中国市场。针对上述特征，本文选择了高阶EGARCH-EVT-Copula模型对中国原油市场的期货和现货收益率时间序列进行拟合。通过检验模型残差序列，本文证明了高阶EGARCH-EVT-Copula模型能够有效处理时间序列的异方差性、波动率非对称性、尖峰厚尾性、序列相关性等特征。然后本文采用蒙特卡洛模拟法计算出了以最小在险价值VaR为目标函数的最优套期保值比率，并构建了套期保值组合。随后，本文将上述模型构建的套期保值组合收益率与GARCH(1,1)-Copula模型、EGARCH(1,1)-Copula模型以及TGARCH(1,1)-Copula模型所构建的套期保值组合收益率进行了比较。分析套期保值效率和套期保值组合效用等各项衡量指标，本文有三个主要发现。第一，国内以进口原油为原料的企业采用INE原油期货进行套期保值的效率会比以国产胜利原油为原料的企业更好。第二，以国产胜利原油为原料的企业选择高阶EGARCH-EVT-Copula模型进行动态套期保值的效果远高于采用该模型进行静态套期保值的效果。第三，以国产胜利原油为原料的企业选择高阶EGARCH-EVT-Copula模型构建的动态套期保值组合的套期保值效果明显优于其他模型。最后，本文还通过稳健性检验，证明了原油市场极端波动情况下该模型的表现仍然是最优的。同时，若将求解最优套期保值比率的目标函数由在险价值VaR替换为最小条件在险价值CVaR，不会对上述结论产生影响。

目录

声明

1.绪论

1.1研究背景

1.2研究对象

1.3研究内容和研究方法

1.4创新点与文章框架

2.文献综述

2.1 对中国原油期货市场的研究

2.2 对国际原油期货市场的研究

2.3 对套期保值相关理论的研究

2.3.1 套期保值模型的研究

2.3.2 对套期保值目标函数的研究

2.3.3 对目标函数计算方式的研究

2.4 文献总评

3.模型和理论概述

3.1 几种套期保值模型以及收益率尾部特征的处理

3.1.1 广义自回归条件异方差（GARCH）模型

3.1.2 EGARCH 模型

3.1.3 TGARCH 模型

3.1.4 极值理论（EVT）

3.1.5 Copula 函数

3.2 套期保值组合最优化的目标函数

3.2.1 最小方差

3.2.2 最小VaR

3.2.3 最小CVaR

3.2.4 单位风险收益最大化

3.3 目标函数数值解的计算方式

3.3.1 历史模拟法

3.3.2 蒙特卡洛模拟法

3.4 套期保值效果的衡量方式

3.4.1 套期保值效率

3.4.2 套期保值组合的效用

4.数据来源与时间序列特征分析

4.1数据来源与处理方法

4.1.1 国内原油期货市场

4.1.2 国内原油现货市场

4.1.3 国际原油期现货市场

4.2描述性统计

4.3时间序列特征检验

4.4套期保值模型选择

5.实证检验

5.1套期保值组合的构建

5.1.1 EGARCH 模型的拟合

5.1.2 EVT 理论拟合尾部分布

5.1.3 Copula 函数处理序列之间的相关性

5.1.4 蒙特卡洛模拟计算最优套期保值比率

5.2模型对比与效果评价

5.2.1 不同套期保值组合套保效率的样本内检验

5.2.2 不同套期保值组合套保效率的样本外检验

5.3稳健性检验

5.3.1 极端波动情况下模型的有效性检验

5.3.2 不同目标函数下模型的有效性检验

6.结论和不足

6.1 研究结论

6.2 本文不足

参考文献

后记

致谢