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VXX/XIV量化分析演示(中文版) | 權(quán)翼量化金融

 追夢(mèng)文庫(kù) 2020-03-22

本節(jié)講解并通過(guò)Python代碼逐步驗(yàn)證Tony Cooper關(guān)于VIX衍生品VXX及XIV的量化分析方法和實(shí)踐策略

原論文請(qǐng)參考:

Easy Volatility Investing: Tony Cooper, Feb 2013

簡(jiǎn)介

該論文嘗試以波動(dòng)率指數(shù)(VIX Index)衍生的ETP產(chǎn)品建立波動(dòng)率投資策略,。

論文結(jié)構(gòu)大致如下:

  • 波動(dòng)率收益從何而來(lái),?
  • 5種交易策略
  • 波動(dòng)率資產(chǎn)類別作為投資組合中分散投資的優(yōu)勢(shì)

1. 引言

論文總結(jié)了以下幾點(diǎn)VIX波動(dòng)率指數(shù)的既有規(guī)律(典型化事實(shí)):

  • VIX不同于普通股票,一定程度上是可以預(yù)測(cè)的
  • VIX日變化率與股指日收益率具有負(fù)相關(guān)性
  • 投資者以付保費(fèi)的方式規(guī)避波動(dòng)率風(fēng)險(xiǎn)

論文目錄

  • 波動(dòng)率風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)(Volatility Risk Premium - VRP),,而不是滾動(dòng)收益(roll yield),,提供了波動(dòng)率投資收益
  • 波動(dòng)率指數(shù)ETPs: VXX/XIV
  • 交易策略
  • 交易風(fēng)險(xiǎn):
    • 波動(dòng)率拖拉風(fēng)險(xiǎn)(Volatility Drag)
    • 時(shí)間同步風(fēng)險(xiǎn)(Timing Synchronization)
    • 波動(dòng)率風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)與滾動(dòng)收益的聚合風(fēng)險(xiǎn)(VRP-Roll Yield Convergence)
    • VIX體制變化風(fēng)險(xiǎn)(Regime Change Risk)
    • 壓路機(jī)風(fēng)險(xiǎn)(Steamrollr Risk)
  • 利用波動(dòng)率ETP分散投資風(fēng)險(xiǎn)
    • 與S&P500的低相關(guān)性
    • 提高收益
    • 降低波動(dòng)率
    • 減少回撤
    • 改善Sharpe

2. 波動(dòng)率的誘惑

關(guān)于CBOE VIX指數(shù),我們?cè)赩IX衍生品系列講座中已經(jīng)涉及(http:///2lcQIEb),,這里不再重復(fù),著重陳述一下論文中的觀點(diǎn),。

論文認(rèn)為:VIX是可以預(yù)測(cè)的,,這是基于VIX具有均值回歸特性這一假設(shè)作出的推斷。

  • 簡(jiǎn)單的基于11日均值回歸的策略可以獲得215%的年化收益(當(dāng)VIX低于11日均線時(shí)做多,,當(dāng)VIX高于11日均線時(shí)做空)

論文指出:VIX的變化與S&P500的變化為負(fù)相關(guān)

  • 這意為著:如果通過(guò)VIX交易可以獲得正收益,,就可以為投資組合進(jìn)行分散投資

下圖是我們用Python代碼進(jìn)行的驗(yàn)證,圖形顯示VIX與S&P指數(shù)SPX日收益的移動(dòng)一年相關(guān)系數(shù),。注意二者負(fù)相關(guān)性逐漸趨強(qiáng),。

In [2]:
import pandas as pd
import pandas_datareader as web
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
%matplotlib inline

vix = web.DataReader('^vix','yahoo','1990-01-01')
spx = web.DataReader('^GSPC','yahoo','1990-01-01')
xiv = web.DataReader('xiv','yahoo','2010-10-30')
data = pd.DataFrame()
data['VIX'] = vix['Adj Close']
data['SPX'] = spx['Adj Close']
data['XIV'] = xiv['Adj Close']
data['VIX_Ret'] = data['VIX'].pct_change()
data['SPX_Ret'] = data['SPX'].pct_change()
data['VIX_Ret'].rolling(252).corr(data['SPX_Ret']).plot(figsize=(15,4))
Out[2]:
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x107e1ce10>

論文中展示VIX和XIV在2012-04-03至2012-10-01間的走勢(shì)圖,我們用以下代碼實(shí)現(xiàn),。

In [3]:
data_scaled = pd.DataFrame()
data_scaled['VIX'] = data['VIX']/data.ix['2012-04-03']['VIX']
data_scaled['XIV'] = data['XIV']/data.ix['2012-04-03']['XIV']
data_scaled.ix['2012-04-01':'2012-10-01'][['VIX','XIV']].plot(figsize=(15,8))
Out[3]:
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x1049e0790>

如上圖所示,,期間VIX基本回到初始值,但XIV升幅近40%,。

3. 波動(dòng)率風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)(The Volatility Risk Premium)

論文在這一章節(jié)主要解釋及論證VRP的存在,。

論文認(rèn)為:在波動(dòng)率交易雙方,對(duì)沖套保交易員情愿付錢給投機(jī)交易員,,用于減少自身的波動(dòng)率風(fēng)險(xiǎn),。

  • VRP代表VIX指數(shù)對(duì)S&P500波動(dòng)率的預(yù)測(cè)的超額部分(關(guān)于VIX指數(shù),請(qǐng)參考http:///2mL94IQ)
  • 下圖是我們用Python代碼展示的VIX即期與30天后實(shí)現(xiàn)的SPX歷史波動(dòng)率(我們用21個(gè)交易日代替30個(gè)自然日)
  • 從圖中可以明顯看出,,VIX在多數(shù)時(shí)間里高于30天后的歷史波動(dòng)率
  • 論文認(rèn)為,,這意味著VRP在多數(shù)時(shí)間里為正
In [4]:
data['SPX_HV21'] = data['SPX_Ret'].rolling(21).std() * np.sqrt(252) * 100
data['SPX_HV21_Shift'] = data['SPX_HV21'].shift(-21)
data[['VIX','SPX_HV21_Shift']].plot(figsize=(15,8))
Out[4]:
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x10ae9b350>

我們進(jìn)一步用下圖顯示二者之間的差異。按論文陳述,,我們?nèi)《邔?duì)數(shù)差,,使顯示更加清晰。

In [5]:
(np.log(data['VIX']) - np.log(data['SPX_HV21_Shift'])).plot(figsize=(15,8),grid=1)
Out[5]:
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x1049e2850>

4. VIX期貨

關(guān)于VIX期貨,,讀者可以參考我們的專題(http:///2lX0iIF),。

VIX衍生品ETP是建立在VIX期貨基礎(chǔ)上的。因?yàn)閂IX指數(shù)沒(méi)有現(xiàn)貨產(chǎn)品,,不能直接交易,,因此VIX期貨價(jià)格代表市場(chǎng)對(duì)未來(lái)VIX水平的共同期待值。

下圖顯示的是2017年2月23日VIX期貨的展期結(jié)構(gòu)曲線,,這一天呈明顯的溢價(jià)形態(tài)(Contango),。

In [6]:
import sys
sys.path.append("/Users/valley11/Google Drive/Projects/Python/Samples")
import cboe_vx as cboe

VXF = pd.DataFrame()
VXF['VIX'] = data['VIX']
f = cboe.getCboeData(2017,3)
VXF['Mar'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2017,4)
VXF['Apr'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2017,5)
VXF['May'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2017,6)
VXF['Jun'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2017,7)
VXF['Jul'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2017,8)
VXF['Aug'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2017,9)
VXF['Sep'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2017,10)
VXF['Oct'] = f['Settle']
VXF.ix['2017-02-23'].plot(figsize=(15,5))
Out[6]:
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x10c0aa950>

下圖我們?cè)僬故練v史上展期結(jié)構(gòu)呈逆向形態(tài)的曲線,這是發(fā)生在金融危機(jī)中的2008年10月3日,。

In [7]:
VXF = pd.DataFrame()
VXF['VIX'] = data['VIX']
f = cboe.getCboeData(2008,10)
VXF['Oct'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2008,11)
VXF['Nov'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2008,12)
VXF['Dec'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2009,1)
VXF['Jan'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2009,2)
VXF['Feb'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2009,3)
VXF['Mar'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2009,4)
VXF['Apr'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2009,5)
VXF['May'] = f['Settle']
f = cboe.getCboeData(2009,6)
VXF['Jun'] = f['Settle']
VXF.ix['2008-10-03'].plot(figsize=(15,5))
Out[7]:
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x10c080d50>

前文通過(guò)VIX與SPX歷史波動(dòng)率的比對(duì),,論證了VRP的存在;但因?yàn)閂IX不可直接交易,,無(wú)法獲取這一交易優(yōu)勢(shì),。

在介紹VIX期貨后,論文提出問(wèn)題:VRP在VIX期貨市場(chǎng)中存在么,?

這個(gè)驗(yàn)證有點(diǎn)難度,,因?yàn)閂IX期貨產(chǎn)品距到期日時(shí)間是逐漸減少的,,無(wú)法用VIX即期價(jià)格(30日估值)和沒(méi)有準(zhǔn)確時(shí)間的期貨直接比較。

論文借鑒了S&P500 VIX短期期貨指數(shù)的一個(gè)方法,,即建立一個(gè)假設(shè)的恒定一個(gè)月到期的VIX期貨產(chǎn)品,,該期貨30天后會(huì)以當(dāng)時(shí)VIX即期作為結(jié)算價(jià)格。因此恒定一個(gè)月到期的期貨與30天后的VIX之間具有了可比性,。

下面的代碼及圖形嘗試描述兩者間的關(guān)系:

  • 恒定一個(gè)月到期期貨有實(shí)際交易的首月(F1)及第二月(F2)期貨按時(shí)間加權(quán)平均獲得
  • VIX前移30天(21個(gè)交易日)
In [8]:
import Quandl
VXF30 = pd.DataFrame()
x = Quandl.get("CHRIS/CBOE_VX1") # continuous F1
VXF30['F1'] = x['Settle'] 
x = Quandl.get("CHRIS/CBOE_VX2") # continuous F2
VXF30['F2'] = x['Settle']
calendar = pd.read_csv('f1_f2_ttm.csv') # read in expiry dates and days till maturity
calendar = calendar.set_index('Date')
VXF30 = pd.merge(VXF30, calendar, how = 'left', left_index = True, right_index = True)
VXF30['X1'] = 30 - VXF30['TTM1']
VXF30['X2'] = VXF30['TTM2'] - 30
VXF30['W1'] = VXF30['X2'] / (VXF30['X1'] + VXF30['X2'])
VXF30['W2'] = VXF30['X1'] / (VXF30['X1'] + VXF30['X2'])
VXF30['VXF30'] = VXF30['F1'] * VXF30['W1'] + VXF30['F2'] * VXF30['W2']
VXF30['VIX'] = data['VIX']
VXF30['VIX_ShiftF21'] = data['VIX'].shift(-21)
#VXF30['VIX'] = data['VIX'].shift(-21)
VXF30[['VXF30','VIX_ShiftF21']].ix['2007-10-01':].plot(figsize=(15,8))
Out[8]:
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x10c576790>

可以看出,多數(shù)時(shí)間里,,假設(shè)的恒定30天期貨價(jià)格高于30天后VIX的即期價(jià)格,。

論文認(rèn)為這意味著VRP在VIX期貨市場(chǎng)中同樣存在。

下圖進(jìn)一步顯示二者間的對(duì)數(shù)差,。

In [9]:
(np.log(VXF30['VXF30'].ix['2007-10-01':]) - np.log(VXF30['VIX_ShiftF21'].ix['2007-10-01':])).plot(figsize=(15,8),grid=True)
(np.log(VXF30['VXF30'].ix['2007-10-01':]) - np.log(VXF30['VIX_ShiftF21'].ix['2007-10-01':])).mean()
Out[9]:
0.07111734832772859

5. 滾動(dòng)收益(Roll Yield)

在明確了VIX與VIX期貨間的關(guān)系后,,論文提出以下問(wèn)題:

  • 在VIX即期與期貨二者動(dòng)態(tài)關(guān)系中,是即期價(jià)格向期貨價(jià)格聚合靠攏,,還是期貨價(jià)格向即期價(jià)格聚合靠攏,?

這個(gè)問(wèn)題實(shí)際就是即期與期貨,哪個(gè)對(duì)預(yù)測(cè)未來(lái)波動(dòng)率更有效,。

論文繼續(xù)陳述以下觀點(diǎn):

- 滾動(dòng)收益描述的是VIX即期與期貨價(jià)格之間的差值

- 滾動(dòng)收益可以精確測(cè)量,,但VRP不能

- 當(dāng)期貨展期呈溢價(jià)形態(tài)(Contango)時(shí),滾動(dòng)收益為正,;反之為負(fù)

我們用下圖顯示滾動(dòng)收益的表現(xiàn),。

In [11]:
VXF['F1_VIX_Yield'] = (VXF30['F1'] - VXF30['VIX']) / VXF30['VIX'] / VXF30['TTM1']
VXF['F1_VIX_Yield'].ix['2007-10-01':].plot(figsize=(15,8),grid = True)
Out[11]:
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x10ce45f90>

從2007年10月1日至今,首月期貨與即期價(jià)格間的滾動(dòng)收益率日均大約為0.34%,,相對(duì)于每月7%,。

In [12]:
VXF['F1_VIX_Yield'].ix['2007-10-01':].mean()
Out[12]:
0.0033657100890936895

6. 基于VIX期貨的ETP產(chǎn)品

關(guān)于基于VIX期貨的ETP產(chǎn)品,我們有專題講解,,這里不做過(guò)多陳述,。簡(jiǎn)單列舉論文中涉及的幾個(gè)產(chǎn)品。

基于S&P 500 VIX短期期貨指數(shù)的ETP:正向VXX,,反向XIV

基于S&P 500 VIX中期期貨指數(shù)的ETP:正向VXZ,,反向ZIV

除此以外,還有很多正向,、反向,、單倍、與多倍的ETP產(chǎn)品,,但基本遵從非常近似的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),。

7. XIV 動(dòng)態(tài)特性

XIV的產(chǎn)品設(shè)計(jì)為跟蹤S&P500 VIX短期期貨指數(shù),希望通過(guò)持有VIX前兩個(gè)月期貨的空倉(cāng),,實(shí)現(xiàn)每日反向的指數(shù)收益率:

  • 即當(dāng)期貨下跌時(shí),,XIV上漲,;反之亦然
  • 因?yàn)閂IX期貨與VIX即期具有正相關(guān)性,通常VIX即期下跌時(shí),,XIV上漲(并非所有時(shí)候)

XIV每日在第一與第二月期貨產(chǎn)品間調(diào)倉(cāng),,維持恒定的一個(gè)月到期的期貨。

下面我們用Python代碼展示XIV相對(duì)于VIX的回歸分析,。

In [14]:
import OLS_Regression as ols
data['XIV_Ret'] = data['XIV'].pct_change()
ols.linreg(data['VIX_Ret'].ix['2010-12-01':].values, data['XIV_Ret'].ix['2010-12-01':].values)
Out[14]:
OLS Regression Results
Dep. Variable: y R-squared: 0.777
Model: OLS Adj. R-squared: 0.777
Method: Least Squares F-statistic: 5466.
Date: Wed, 01 Mar 2017 Prob (F-statistic): 0.00
Time: 13:02:31 Log-Likelihood: 3990.8
No. Observations: 1571 AIC: -7978.
Df Residuals: 1569 BIC: -7967.
Df Model: 1
Covariance Type: nonrobust
coef std err t P>|t| [95.0% Conf. Int.]
const 0.0032 0.000 6.584 0.000 0.002 0.004
x1 -0.4613 0.006 -73.930 0.000 -0.474 -0.449
Omnibus: 325.865 Durbin-Watson: 2.115
Prob(Omnibus): 0.000 Jarque-Bera (JB): 2968.399
Skew: -0.697 Prob(JB): 0.00
Kurtosis: 9.588 Cond. No. 13.0

論文進(jìn)一步定義:

  • XIV日滾動(dòng)收益期待值 = (F2 - F1)/F1/30

下圖我們嘗試?yán)L制該期待值自XIV發(fā)布以來(lái)的時(shí)間序列以及累計(jì)效果,。

In [15]:
VXF30['F2_F1_Yield'] = (VXF30['F2'] - VXF30['F1'])/(VXF30['F1'])/30
(VXF30['F2_F1_Yield'].ix['2010-10-30':]*100).plot(figsize=(15,8), grid = True)
Out[15]:
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x1100d6710>

上圖同時(shí)清晰的顯示了首月與次月呈溢價(jià)與逆向結(jié)構(gòu)的階段:

  • 曲線位于0以上的日期,首月與次月為溢價(jià)結(jié)構(gòu)(Contango)
  • 曲線位于0以下的日期,,首月與次月為逆向結(jié)構(gòu)(Backwardation)
In [240]:
VXF30['F2_F1_Yield'].ix['2010-10-30':].add(1).cumprod().plot(figsize=(15,8),grid=True)
Out[240]:
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x12a2aed50>

上圖為日滾動(dòng)收益期待值的累積效果,。如圖所示,如果滾動(dòng)收益的期待值可以實(shí)現(xiàn),,XIV會(huì)在短短幾年獲得巨大收益,。顯然,事實(shí)并非如此,。

8. 更多的XIV動(dòng)態(tài)特性

我們先展示VXX與XIV自發(fā)布之日起至今的2009-01-29與2010-11-30間的走勢(shì)圖,。

In [16]:
data['VXX'] = web.DataReader('vxx','yahoo','2009-01-29')['Adj Close']
data[['VXX']].ix['2009-01-29':].plot(figsize=(15,4))
Out[16]:
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x110220710>
In [17]:
data[['XIV']].ix['2010-11-30':].plot(figsize=(15,4))
Out[17]:
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x110514690>

從上面兩個(gè)圖,我們看出:

  • XIV與VXX為反向發(fā)展,,但XIV上升幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如VXX下降幅度
  • 這是由于反向收益的復(fù)利累計(jì)所致
  • 同時(shí)波動(dòng)率拖拉也造成對(duì)多倍與反向ETF有很大阻礙作用
  • XIV最大的單日損失為-26.8%,,發(fā)生在2016年6月24日
  • XIV最大回撤為-74%,發(fā)生于2011年7月7日與2011年11月25日期間
  • 按論文所述,,如果用VIX期貨價(jià)格反向倒推XIV價(jià)格至2004年,,則XIV最大回撤在金融危機(jī)期間,回撤值為-93%

下面我們用代碼演示回撤計(jì)算,。

In [22]:
ret = data['XIV_Ret'].add(1).cumprod()
dd = ret.div(ret.cummax()).sub(1)
mdd = dd.min()
end = dd.argmin()
start = ret.loc[:end].argmax()
print "Maximum Drawdown:", mdd
print "Peak Date:", start
print "Trough Date:", end
Maximum Drawdown: -0.743870631195
Peak Date: 2011-07-07 00:00:00
Trough Date: 2011-11-25 00:00:00

9. 交易策略

論文闡述了5種交易策略,,每種策略包含多種交易信號(hào)。

策略一:買入持有

  • 這與上面繪制的XIV走勢(shì)曲線基本一致
  • 自發(fā)布日至今,,年化收益在30+%
  • 該策略回撤風(fēng)險(xiǎn)很大

策略二:動(dòng)量策略

(i) 計(jì)算并比較過(guò)去k日中收益最高的ETN,,買入并持有

(ii) 當(dāng)所有k日收益為零,保持空倉(cāng)

論文建議使用83天作為參數(shù),。

策略三:溢價(jià)/逆向滾動(dòng)收益策略(Contango-Backwardation Roll Yield)

策略尋求獲取最大的滾動(dòng)收益:在展期為溢價(jià)(Contango)時(shí),,買入XIV, 當(dāng)展期為逆向(Backwardation)時(shí),,買入VXX

該策略信號(hào)清晰,,比較容易把握(VXV為90日波動(dòng)率指數(shù)):

  • VXV > VIX:買入XIV,賣出VXX
  • VXV < VIX:買入VXX,,賣出XIV

論文同時(shí)給出多個(gè)信號(hào)變種:

  • Vratio - VXV/VIX:使用中,,用10日均線做平滑處理
  • ERY: 期待滾動(dòng)市盈率
  • T1ratio - VIX1/VIX:恒定一個(gè)月期貨相對(duì)于VIX即期
  • T2ratio - VIX2/VIX:恒定兩個(gè)月期貨相對(duì)于VIX即期
  • T5ratio - VIX5/VIX
  • T51ratio - VIX5/VIX1
  • T52ratio - VIX5/VIX2
  • T21ratio - VIX2/VIX1

論文建議使用Vratio或10日均值的Vratio10
策略四:波動(dòng)率風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià)(Volatility Risk Premium)

信號(hào)組合:

  • HVOL21: spot VIX - HV21 (VIX即期 - SPX21日歷史波動(dòng)率)
  • HVOL10: spot VIX - HV10 (VIX即期 - SPX10日歷史波動(dòng)率)
  • HVOL10S: spot VIX - HV10(10日歷史波動(dòng)率附加5日移動(dòng)平均做光滑處理)
  • EGARCH: spot VIX - EGARCH(1,1) (VIX即期 - EGARCH估值)
  • EGARCH1: VIX1 - EGARCH(1,1)
  • EGARCH2: VIX2 - EGARCH(1,1)
  • EGARCH5: VIX5 - EGARCH(1,1)
  • VRPO21: SPX期權(quán)市場(chǎng)在21個(gè)交易日前實(shí)現(xiàn)的VRP
  • VRPF21: VIX期貨市場(chǎng)在21個(gè)交易日前實(shí)現(xiàn)的VRP

論文推薦使用HVOL10S,即10日歷史波動(dòng)率附加5日移動(dòng)平均值
策略五:對(duì)沖

該策略對(duì)于ETN的發(fā)行者有利,因?yàn)樯婕俺掷m(xù)的對(duì)沖與調(diào)倉(cāng),,我們不做過(guò)多解釋,。
其它策略

既然波動(dòng)率拖拉對(duì)XIV投資有阻礙作用,論文建議可以講VIX本事波動(dòng)率引入策略開(kāi)發(fā)之中,,用來(lái)提高收益,。例如:

stdlVIX 定義為VIX對(duì)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差,對(duì)上述策略的一個(gè)改進(jìn)就是:

當(dāng)Vratio > 1,,并且在stdlVIX < 0.14,,買入XIV。

10. 交易風(fēng)險(xiǎn)

論文提到上述策略在截止至2013年2月的歷史回測(cè)中都獲得了很好的收益,。我們需要指出,,2013年以前和以后的波動(dòng)率市場(chǎng)不盡相同,如果回測(cè)自VXX/XIV發(fā)布之日至今,,結(jié)論并不一致。我們本節(jié)的講解主要針對(duì)熟悉分析方法,,所以并不做過(guò)多評(píng)論,。

在探討交易風(fēng)險(xiǎn)時(shí),論文主要談及以下兩個(gè)方面:

1) 未來(lái)難以獲得同樣收益的風(fēng)險(xiǎn)(類似于統(tǒng)計(jì)中的過(guò)度適應(yīng)問(wèn)題Overfitting)

2) 將這些策略引入已有投資組合中的帶來(lái)的裨益

VRP會(huì)持續(xù)么,?論文認(rèn)為:

  • 投資者會(huì)繼續(xù)愿意付出溢價(jià)(相對(duì)于保費(fèi))來(lái)讓交易對(duì)手承擔(dān)自己的波動(dòng)率風(fēng)險(xiǎn)
  • VRP的規(guī)??赡軙?huì)減少,因?yàn)楦嗟娜艘庾R(shí)到這個(gè)交易優(yōu)勢(shì),,從而減少收益
  • 監(jiān)管部門可能對(duì)VIX ETP產(chǎn)品進(jìn)行約束與限制,,因?yàn)檫@些ETP產(chǎn)品通過(guò)反饋機(jī)制影響VIX水平及SPX期權(quán)波動(dòng)率,引起更加頻繁的高波動(dòng)率事件

論文列舉以下幾點(diǎn)實(shí)證分析中的風(fēng)險(xiǎn)因素:

  • 波動(dòng)率拖拉
  • 時(shí)間同步
  • VRP滾動(dòng)收益風(fēng)險(xiǎn)
  • VIX體制變化風(fēng)險(xiǎn)
  • 回撤風(fēng)險(xiǎn)(壓路機(jī)風(fēng)險(xiǎn))

波動(dòng)率拖拉

波動(dòng)率指的是日收益率的年化波動(dòng)率,。

論文指出,,當(dāng)日收益率的波動(dòng)率增加時(shí),復(fù)利累計(jì)的收益會(huì)減少,,也就是收益率波動(dòng)率越高,,累計(jì)收益越低。

我們參考下圖,。

In [23]:
data.ix['2012-03-25':'2012-08-15'][['VIX','XIV']].plot(figsize=(15,8))
Out[23]:
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x110571250>

上圖顯示的是VIX指數(shù)與XIV在2012年3月25日至2012年8月15日間的走勢(shì)圖,。論文指出:

  • VIX指數(shù)在結(jié)束時(shí)基本收平,這意味著VIX對(duì)XIV的收益沒(méi)有影響
  • 同時(shí)這也意味著XIV的收益應(yīng)當(dāng)來(lái)源于滾動(dòng)收益

下面我們分析期間的滾動(dòng)收益,。

In [24]:
VXF30.ix['2012-03-25':'2012-08-15']['F2_F1_Yield'].plot(figsize=(15,4))
VXF30.ix['2012-03-25':'2012-08-15']['F2_F1_Yield'].mean()
Out[24]:
0.0032925691048866844

如上圖所示,,日滾動(dòng)收益的期待值非常顯著:

  • 期待值從未低于零
  • 因此我們應(yīng)該期待XIV獲得很大的收益

我們?cè)儆孟聢D展示VIX,首月F1,, 次月F2期貨在此期間的走勢(shì),。

In [25]:
data = pd.merge(data, VXF30[['F1','F2','F2_F1_Yield']], how='left',left_index=True,right_index=True)

data.ix['2012-03-25':'2012-08-15'][['F1','F2','VIX']].plot(figsize=(15,8))
Out[25]:
<matplotlib.axes._subplots.AxesSubplot at 0x10ab32190>

聯(lián)系上面三張圖,我們很難解釋為什么XIV在此期間收益幾乎為零。

論文指出,,其中的原因是因?yàn)椴▌?dòng)率拖拉抵消了滾動(dòng)收益,。

關(guān)于波動(dòng)率拖拉的計(jì)量方法,我們這里暫不做詳細(xì)討論,。

時(shí)間同步風(fēng)險(xiǎn)

論文指出:

當(dāng)展期結(jié)構(gòu)在溢價(jià)與逆向間頻繁變化時(shí),,每次依照信號(hào)執(zhí)行的投資很有可能連續(xù)踏空。例如展期每天調(diào)轉(zhuǎn)方向,,依照信號(hào)會(huì)造成每日投資損失,。

同步風(fēng)險(xiǎn)是周期性風(fēng)險(xiǎn),只發(fā)生在溢價(jià)與逆向結(jié)構(gòu)調(diào)換的時(shí)候,。

在操作中,,可以用10日均線來(lái)避免頻繁波動(dòng)。

VRP/滾動(dòng)收益風(fēng)險(xiǎn)(VRP-RYR)

論文指出,,當(dāng)我們追求滾動(dòng)收益,,而不是VRP時(shí),我們會(huì)面臨該風(fēng)險(xiǎn),。雖然兩者相關(guān),,但這種相關(guān)性會(huì)弱化或消失-特別是在VIX指數(shù)頻繁做均值回歸運(yùn)動(dòng)時(shí)(即拒絕滾動(dòng)收益時(shí))。我們可以嘗試這樣理解:當(dāng)展期為溢價(jià)時(shí),,VIX有上升趨勢(shì),,但此時(shí)我們持倉(cāng)XIV(做空VIX);當(dāng)展期為逆向時(shí),,VIX有下降趨勢(shì),,但此時(shí)我們持倉(cāng)VXX(做多VIX)。

VIX體制變化

VIX體制是通過(guò)觀察VIX長(zhǎng)期走勢(shì)圖,,根據(jù)VIX水平及發(fā)展方向,,大致按時(shí)間段區(qū)分的具有不同特性的階段。例如2008年金融危機(jī)前后,,VIX處于20以上的高位,;而2012年后至今,VIX呈下降趨勢(shì),,并逐漸降至12以下水平,。

不同的VIX特性階段,適用于不同的交易策略,。因此判斷VIX體制的變化,,也是ETP交易的重要一環(huán)。論文特此將體制變化最為交易風(fēng)險(xiǎn)之一,。

回撤風(fēng)險(xiǎn)

前面論述關(guān)于XIV高達(dá)-74%的回撤值,,充分說(shuō)明VIX ETP交易屬于高風(fēng)險(xiǎn)品種,。

11. 分散投資

論文認(rèn)為VIX衍生品交易可以作為獨(dú)立投資資產(chǎn)類別,依靠其與股指的負(fù)相關(guān)性,,可以為已有投資組合帶來(lái)分散投資的優(yōu)勢(shì),。論文論證通過(guò)上升策略,可以幫助投資組合減少收益波動(dòng)率,,增加收益,,減小回撤,提升Sharpe,。

12. 未來(lái)研究課題

論文探討通過(guò)矢量回歸算法預(yù)測(cè)VRP作為將來(lái)的研究課題,,希望避免過(guò)度適應(yīng),提高Sharpe至2~3之間,。

13. 總結(jié)

總結(jié)上述五種策略:

1 - 買入持有

2 - 動(dòng)量方法

3 - 基于溢價(jià)/逆向結(jié)構(gòu)的滾動(dòng)收益:優(yōu)勢(shì)是交易頻率非常低,,通常一年幾次交易

  • 交易信號(hào):當(dāng)10日移動(dòng)平均VXV/VIX > 1, 買入XIV; 其它時(shí)間:買入VXX

4 - VRP基于波動(dòng)率風(fēng)險(xiǎn)溢價(jià):交易比較頻繁

  • 交易信號(hào):當(dāng)5日移動(dòng)平均(VIX - HV10) > 0, 買入XIV; 其它時(shí)間:買入VXX

5 - 對(duì)沖: 需要頻繁調(diào)倉(cāng),以及特殊軟件,,適用于ETP發(fā)行機(jī)構(gòu)

下面我們舉例如何生成交易信號(hào)

在交易信號(hào)產(chǎn)生后,,可以在回測(cè)平臺(tái)(例如Quantopian)進(jìn)行回測(cè)。

In [26]:
# show Vratio10 smoothed by 10 day moving average
# If the 10 day moving average of VXV/VIX > 1, long XIV; otherwise, long VXX
Vratio = pd.DataFrame()
Vratio['VIX'] = web.DataReader('^vix','yahoo','2000-01-01')['Adj Close']
Vratio['VXV'] = web.DataReader('^vxv','yahoo','2000-01-01')['Adj Close']
Vratio['VXV/VIX'] = Vratio['VXV']/Vratio['VIX']
Vratio['VXV/VIX MA10'] = Vratio['VXV/VIX'].rolling(10).mean()
Vratio.ix['2011-08-01':]['VXV/VIX MA10'].plot(figsize=(15,8))
Vratio['VXV/VIX MA10'].to_csv('vratio_ma10.csv')
In [27]:
# show VRP
# If the 5 day moving average of (VIX - HV10) > 0, long XIV; otherwise, long VXX
VRP = pd.DataFrame()
VRP['VIX'] = web.DataReader('^vix','yahoo','2000-01-01')['Adj Close']
VRP['SPX'] = web.DataReader('^gspc','yahoo','2000-01-01')['Adj Close']
VRP['SPX_Ret'] = VRP['SPX'].pct_change()
VRP['HV10'] = VRP['SPX_Ret'].rolling(10).std() * np.sqrt(252)
VRP['HV10 MA5'] = VRP['HV10'].rolling(5).mean()
(VRP['VIX'] - VRP['HV10 MA5']*100).plot(figsize=(15,8),grid=True)
(VRP['VIX'] - VRP['HV10 MA5']*100).to_csv('vrp_hv10_ma5.csv')

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