本文關(guān)鍵詞：天然氣期貨影響因素及定價模型研究

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【摘要】：天然氣單位熱值高、排污少,是一種綠色環(huán)保潔凈的優(yōu)質(zhì)能源。近幾十年來,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源需求越來越大,尤其是天然氣。但天然氣具有運輸不便及存儲成本較高等特點,其供應(yīng)無法滿足季節(jié)性需求,即天然氣價格具有強烈的季節(jié)性。另外由于受政策政治因素、供求關(guān)系及颶風(fēng)天氣影響,天然氣價格波動常常出現(xiàn)跳躍性。近幾年來,天然氣價格的劇烈波動,對美國天然氣期貨市場帶來了很大的沖擊。天然氣期貨價格是天然氣期貨交易機制的核心要素,是天然氣期貨市場運行狀況的反映。合理、有效的天然氣期貨價格形成,不僅可以起到預(yù)期、先導(dǎo)作用,彌補現(xiàn)貨價格滯后性的不足,而且能夠引導(dǎo)投資和保值,使社會資源實現(xiàn)有效配置。因此研究天然氣期貨定價模型及影響因素具有重大意義。本文首先介紹了天然氣期貨價格的影響因素及價格序列的檢驗方法;其次考慮了天然氣期貨價格和現(xiàn)貨價格間的動態(tài)關(guān)系,采用了Copula函數(shù)來度量天然氣期貨價格和現(xiàn)貨價格間的非線性相關(guān)性;然后考慮天然氣價格波動的跳躍性,提出了帶有跳躍性的天然氣期貨價格模型,采用高斯化濾波器處理非高斯分布變量;最后將金融領(lǐng)域的產(chǎn)品定價理論應(yīng)用到天然氣期貨市場,分析天然氣期貨市場的不完全性及期貨價格受季節(jié)性影響的問題。本文的主要工作與創(chuàng)新如下:(1)針對天然氣期貨價格和現(xiàn)貨價格序列聯(lián)合分布問題,目前現(xiàn)有文獻常常假設(shè)天然氣收益率服從正態(tài)分布,并利用相關(guān)系數(shù)法來度量天然氣期貨價格和現(xiàn)貨價格的相關(guān)性。但研究表明天然氣價格收益率具有顯著的尖峰、厚尾和異方差現(xiàn)象,且期貨價格和現(xiàn)貨價格收益率序列間表現(xiàn)出強烈的非線性特征,因此相關(guān)系數(shù)法無法捕捉天然氣價格序列間的非線性相關(guān)關(guān)系和尾部相關(guān)性。本文結(jié)合GARCH模型和Copula函數(shù)優(yōu)勢,考慮了天然氣期貨價格和現(xiàn)貨價格間相關(guān)結(jié)構(gòu)的時變性,構(gòu)造了天然氣期貨價格和現(xiàn)貨價格收益序列的時變SymmetrizedJoe-Clayton Copula(GARCH-Normal、GARCH-GED和GARCH-t)模型,在此基礎(chǔ)上對天然氣現(xiàn)貨價格和期貨價格的關(guān)系進行分析。(2)對于天然氣期貨價格受跳躍性因素影響的問題,目前為止還沒有研究引入跳躍過程描述天然氣價格的變化。本文提出了與天然氣隨機便利收益模型等價的三因素模型。在該模型的基礎(chǔ)上,考慮價格的跳躍性,并建立了帶有跳躍性的天然氣期貨價格模型。采用高斯化濾波器處理非高斯變量。在此基礎(chǔ)上,利用紐約商品交易所(NYMEX)的天然氣期貨日常價格數(shù)據(jù)對模型進行實證分析。結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的模型相比,考慮價格跳躍性的期貨定價模型具有更好的擬合效果和預(yù)測能力。(3)針對天然氣期貨價格受季節(jié)性因素影響的問題,本文考慮了天然氣期貨市場的不完全性及季節(jié)性因素,建立了不完全市場具有季節(jié)性因素的天然氣期貨期限結(jié)構(gòu)模型。以短期偏離、中期偏離、長期均衡和季節(jié)因素滿足的微分方程為切入點,將這四個因子導(dǎo)致的波動率分為不完全和完全兩個部分,建立狀態(tài)空間轉(zhuǎn)移方程(可用于處理服從馬爾科夫過程且不可觀測的變量),利用紐約商品交易所(NYMEX)的天然氣期貨日常價格數(shù)據(jù),通過卡爾曼濾波和極大似然函數(shù)法估計短期偏離、中期偏離、長期偏離和季節(jié)性因素導(dǎo)致的天然氣期貨市場不完全參數(shù)及模型的其它參數(shù)。實證結(jié)果表明:由于天然氣期貨市場的不完全性而造成的現(xiàn)貨價格的波動主要歸因于短期偏離、中期偏離和隨機季節(jié)性因素;天然氣價格具有隨機季節(jié)性,且季節(jié)性周期為一年。
【關(guān)鍵詞】：天然氣期貨 Copula函數(shù) 跳躍過程 季節(jié)性 隨機貼現(xiàn)因子
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：F713.35;F764.1
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 緒論10-24
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 文獻綜述12-20
• 1.2.1 Copula函數(shù)在度量相關(guān)性方面的研究13-15
• 1.2.2 不完全市場金融產(chǎn)品定價的研究15-16
• 1.2.3 具有跳躍性的金融產(chǎn)品定價研究16-19
• 1.2.4 商品價格季節(jié)性的研究19-20
• 1.3 論文的結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新20-24
• 1.3.1 論文的結(jié)構(gòu)20-22
• 1.3.2 論文的創(chuàng)新22-24
• 2 基礎(chǔ)理論介紹24-50
• 2.1 天然氣期貨推出的歷程和市場條件24-27
• 2.1.1 天然氣期貨推出的歷程24-25
• 2.1.2 天然氣期貨合約推出的市場條件25-26
• 2.1.3 天然氣期貨價格的影響因素26-27
• 2.2 價格序列檢驗方法27-31
• 2.2.1 序列平穩(wěn)性檢驗27-30
• 2.2.2 相關(guān)系數(shù)30-31
• 2.3 Copula函數(shù)在資產(chǎn)間的相關(guān)性分析中的應(yīng)用31-40
• 2.3.1 線性相關(guān)方法及其局限性31-32
• 2.3.2 Copula函數(shù)32-40
• 2.3.3 Copula在相關(guān)性分析中的應(yīng)用40
• 2.4 隨機貼現(xiàn)因子定價理論40-46
• 2.4.1 資產(chǎn)定價理論的發(fā)展40-41
• 2.4.2 隨機貼現(xiàn)因子的簡介41-43
• 2.4.3 隨機貼現(xiàn)因子模型43-44
• 2.4.4 隨機貼現(xiàn)因子定價理論在商品期貨定價方面的應(yīng)用44-46
• 2.5 GARCH模型在波動性建模方面的應(yīng)用46-47
• 2.5.1 自回歸條件異方差模型（ARCH）的理論基礎(chǔ)47
• 2.5.2 GARCH模型及其在波動率建模中的應(yīng)用47
• 2.6 本章小結(jié)47-50
• 3 天然氣現(xiàn)貨價格和期貨價格間的動態(tài)關(guān)系研究50-62
• 3.1 時變Copula函數(shù)相關(guān)介紹51-52
• 3.1.1 Copula函數(shù)理論51
• 3.1.2 時變相關(guān)Copula函數(shù)51-52
• 3.2 時變Copula函數(shù)模型52-53
• 3.3 數(shù)據(jù)的描述與統(tǒng)計特征53-56
• 3.4 尾部相關(guān)性分析56-60
• 3.4.1 氣價收益率序列邊緣分布函數(shù)的選擇和檢驗56-57
• 3.4.2 Copula模型的參數(shù)估計57-60
• 3.5 本章小結(jié)60-62
• 4 天然氣價格波動跳躍性的實證分析62-70
• 4.1 天然氣價格波動特征描述62-65
• 4.1.1 數(shù)據(jù)的選取62
• 4.1.2 天然氣價格波動的特征描述62-65
• 4.2 具有跳躍因素的天然氣價格波動模型65-66
• 4.3 模型的估計方法66-67
• 4.4 實證分析67-68
• 4.5 本章小結(jié)68-70
• 5 考慮跳躍性因素的天然氣期貨定價模型及實證分析70-82
• 5.1 天然氣期貨期限結(jié)構(gòu)的三因素模型70-72
• 5.1.1 短期-中期-長期模型70-71
• 5.1.2 三因素模型與Volmer的隨機便利收益模型等價關(guān)系的證明71-72
• 5.2 天然氣價格的跳躍性和均值回復(fù)過程的檢驗72-74
• 5.3 帶有跳躍性的天然氣期貨價格模型74-75
• 5.4 參數(shù)的估計方法75-77
• 5.4.1 聯(lián)合密度函數(shù)75-76
• 5.4.2 卡爾曼濾波76-77
• 5.5 模型應(yīng)用及驗證77-79
• 5.6 本章小結(jié)79-82
• 6 考慮季節(jié)性因素的天然氣期貨期限結(jié)構(gòu)模型研究82-98
• 6.1 天然氣價格季節(jié)性檢驗82-84
• 6.2 具有確定季節(jié)性因素的天然氣期貨期限結(jié)構(gòu)模型84-85
• 6.2.1 確定季節(jié)性因素影響模型84
• 6.2.2 具有確定季節(jié)性因素的期限結(jié)構(gòu)模型的建立84-85
• 6.3 具有隨機季節(jié)因素的天然氣期貨期限結(jié)構(gòu)模型85-88
• 6.3.1 隨機季節(jié)性因素影響模型85-86
• 6.3.2 具有隨機季節(jié)性因素的期限結(jié)構(gòu)模型的建立86-88
• 6.4 估計方法及數(shù)據(jù)的選擇88-91
• 6.4.1 卡爾曼濾波88-90
• 6.4.2 天然氣期貨數(shù)據(jù)的選擇90-91
• 6.5 參數(shù)估計91-95
• 6.6 模型能力評價95-96
• 6.6.1 模型能力評價標(biāo)準(zhǔn)95
• 6.6.2 模型擬合能力和預(yù)測能力95-96
• 6.7 本章小結(jié)96-98
• 7 結(jié)論與展望98-100
• 7.1 主要研究結(jié)論98-99
• 7.2 未來研究展望99-100
• 致謝100-102
• 參考文獻102-110
• 附錄110
• A 作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及獎勵110
• B 作者在攻讀博士學(xué)位期間參與的科研與學(xué)術(shù)活動110

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本文編號：670702