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分形分析方法在金融市场中的应用研究

魏静雯

分形分析方法在金融市场中的应用研究

魏静雯1
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  • 1. 南京财经大学
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摘要

随着贸易全球化和资本国际化趋势的日益加深,金融市场间的波动传导和风险溢出效应受新冠疫情、俄乌冲突等外生冲击的影响,市场的价格波动具有更多的不稳定性与不可预测性,相关波动数据属于典型的非平稳时间序列.早期学者主要基于有效市场假说的框架采用传统的计量经济学方法来分析金融市场的波动性与复杂性.随着更加深入的研究,目前已经有很多学者借助非线性的模型证实了金融市场是具有标度性、异质性、波动的长记忆性以及波动性聚类等分形结构的非线性动态复杂系统,其中多重分形分析方法可以有效描述市场之间的交互相关关系. 能源市场与农产品市场是金融市场的重要组成部分,随着市场全球化和贸易自由化的进程不断加快,能源与农产品的价格波动极其复杂.能源作为国际战略资源对世界各国的国家安全和经济发展至关重要,而国际农产品价格的波动关乎世界各国粮食供需的稳定.2022年2月24日俄乌冲突突然爆发,随即引发了包括能源和农产品在内的国际大宗商品价格暴涨.不断加剧的俄乌冲突给全球金融市场带来新的外部冲击,在激发国际能源价格倍增的同时,也对全球的粮食安全问题构成严峻挑战,给正从新冠疫情阴影中逐步走出的全球金融市场带来了显著影响.能源安全与粮食安全对维持各国长期稳定的健康发展意义重大,确保能源和粮食供应安全,是世界各国发展战略中的重要目标. 在俄乌冲突与全球碳中和的背景下,世界主要经济体在发展绿色金融、减缓气候变化等方面采取了大量行动.绿色发展是现阶段各国经济可持续发展的重要议题.绿色金融市场的可持续发展为后疫情时代的绿色复兴计划提供了重要支撑.绿色金融市场之间相关性增强的背后隐含着更深层次的机制性变化,国际碳市场、绿色债券市场与清洁能源股票市场之间相关性的研究具有深远意义. 首先,本文选取纽约商业交易所(NYMEX)的天然气期货、WTI原油期货、伦敦洲际交易所(ICE)的Brent原油期货以及美国芝加哥期货交易所(CBOT)的小麦期货、玉米期货、大豆期货为研究对象,运用多重分形分析法研究俄乌冲突爆发以来国际能源市场与农产品市场中六个商品期货市场的波动特征、市场风险以及市场间的交互相关关系,并探究交互市场之间相关关系具有多重分形性的原因.实证结果表明,六个市场的自相关和交互相关关系均存在明显的多重分形特征,且波动的厚尾分布是交互相关性具有多重分形性的主要原因.俄乌冲突爆发后,NYMEX天然气、WTI原油和ICEBrent原油市场的多重分形强度和市场风险减弱,而CBOT小麦、玉米和大豆市场的多重分形强度和市场风险增强.此外,俄乌冲突加剧了NYMEX天然气、WTI原油市场和CBOT小麦、玉米、大豆市场之间的多重分形强度和波动的复杂性程度. 其次,以NYMEX天然气、WTI原油和ICEBrent原油作为能源市场的代表,以CBOT小麦、玉米和大豆作为农产品市场的代表,运用多元多重分形去趋势波动分析(MV-MFDFA)和多标度多元多重分形去趋势波动分析(MMV-MFDFA)方法探究两个整体市场的自相关关系,并使用多元多重分形去趋势交互相关分析(MV-MFDCCA)和多标度多元多重分形去趋势交互相关分析(MMV-MFDCCA)方法对这两个整体市场之间的交互相关关系进行多元多重分形分析.实证结果表明,国际能源市场和农产品市场具有显著的多重分形自相关性和交互相关性,且俄乌冲突加强了两个整体市场的自相关关系和市场之间交互相关关系的多重分形性和复杂性. 然后,基于多重分形去趋势波动分析法(MF-DFA)、多重分形去趋势交互相关分析法(MF-DCCA)和多标度多重分形去趋势交互相关分析法(MM-DCCA),以欧盟碳排放权(EUA)期货价格、Samp;P绿色债券指数和NASDAQ清洁能源指数为研究对象探究国际碳排放权市场、绿色债券市场与清洁能源股票市场的分形结构以及市场间的多重分形交互相关性.实证结果表明,国际碳排放权市场、绿色债券市场与清洁能源股票市场的自相关性均存在显著的多重分形特征,且碳排放权市场的多重分形强度大于绿色债券市场与绿色金融市场的多重分形强度.此外,三个市场之间存在显著的多重分形交互相关关系,其中碳排放权市场与绿色债券市场的多重分形交互相关性较强,而绿色债券市场与绿色金融市场的多重分形交互相关性较弱. 最后,我们给出全文的总结与建议.

关键词

金融市场/交互相关性/趋势波动/分形分析

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授予学位

硕士

学科专业

数学

导师

王宏勇

学位年度

2023

学位授予单位

南京财经大学

语种

中文

中图分类号

F8
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