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第26卷第6期 金融教育研究 

V0l_26 No.6 

2013年12月 

Research of Finance and Education 

Dee.20l3 

二元Copula函数的投资组合模型选择 

张学仁 

(江西财经大学信息管理学院,江西南昌 330032) 

摘要:Coplua模型是组合投资风险评估中常用模型,它具有多种不同的类型,模型选择的好坏 

对风险评估结果具有至关重要的影响。本文主要比较了二元正态Copula模型和二元t—Copula模 

型对中国股市数据拟合的优劣程度。针对这两种模型,利用上证综指、深证成指、上证基金、深证基 

金、东风汽车、中国石化、宝钢股份和万家乐的日收盘价数据估计相应的参数得到相应的拟合分布, 

然后分别与经验Copula函数作比较,通过计算拟合分布与经验分布之间的距离,得出二元t—Cop. 

ula函数能更好地拟合两组投资组合的日收益率数据的结论。  。

关键词:投资组合;二元正态Copula;二元t—Copula;距离比较 

中图分类号:F830.9 文献标识码:A 文章编号:2095—0098(2013)06—0034—03 

弓l言 

Copula函数是一种将随机变量的联合分布函数与它们各自的边缘分布连接起来的函数,即一种连接函 

数。最早的Copula理论是由Sklar…在1959年提出的,由于受技术条件等的限制,Copula理论始终没有得到 

很好的应用。而随着信息技术的迅猛发展,Copula理论在90年代以后就被广泛应用于金融领域,【2.3 国内 

的张尧庭从理论上探讨了Copula应用在金融上是可行的,并得出Copula技术能够更加准确分析变量间的相 

关结构。 孑L繁利等研究了Copula理论在证券投资组合中的应用。l5] 

二元Copula函数种类有很多,本文研究的是将投资组合分别用两种Copula函数连接,得到两种模型,再 

从中选择最优的模型。选取上证综合指数和深证成指、上证基金和深证基金、东风汽车和中国石化以及宝钢 

股份和万家乐这四组投资组合作为研究对象,结合二元正态Copula函数和二元t—Copula函数,比较两种 

Copula函数对投资组合的拟合效果模型,选出最优模型。 

二、二元Copula函数的分类 

Copula函数的种类主要有正态Copula函数,t—Copula函数和阿基米德Copula函数等。本文主要介绍 

前面两种形式的二元Copula函数。 

(一)二元正态Copula函数 

二元正态Copula分布函数的表达式为 ] 

G = -1 -1 

一 

蛐 ㈩ 

表示标准正态分布的分布函数的逆函数,0是变量间的秩相关系数。 

(二)二元t—Copula函数 

二元t—Copula分布函数的表达式为:L6 

收稿日期:2013—10—22 

作者简介:张学仁(1989一),男,安徽蚌埠人,硕士研究生,主要研究方向为金融工程和投资分析。 

第6期 张学仁 二元Copula函数的投资组合模型选择 35 

)= trF 1 ’ 

丽1[1+ r 2 撕 (2) 

t: 表示自由度为n的一元t分布函数的逆函数, 为自由度,a是秩相关系数。 

三、经验Copula函数 

设取自总体( ,y)的样本是( ,Y )( =1,…,m),h( )是 的经验分布函数k(y)是,,的经验分布函 

数,那么总体样本的经验Copula可以表示成 ] 

1 m 

c(M, )= 1∑ ( )酬 (, 小“, ∈E0,1],其中, ]是示性函数。 (3) 

…; J 

四、实证分析 

本文选取的数据为:上证综指(1A0001)、深证成指(2A01)、上证基金(1BO008)、深证基金(399305)、东 

风汽车(600006)、中国石化(600028)、 钢股份(600019)和万家乐(000533)同时期日开盘价、收盘价等各 

1300组数据,时问跨度为2005年11月09日至2011年7月20日。 

第一步:分别对随机变量 ,】,, ,yI, ,y2以及 ,, 进行正态性检验,以确定其分布。其基本统计量 

如下表1所示。 

表1原始各收益率序列统计量 

由上表可知随机变量 ,l,, .,yl, :,y1, ,,y,,的分布均比较对称,并且呈现出尖峰厚尾的特点,但正 

态分布是薄尾的,可以初步判定 ,y, ,y , ,y2, , ,均不服从 态分布。其次,在显著性水平为0.05 

的条件下,根据Kolmogorov—Smirnov拟合优度检验 ,得出的P值远小于0.05,可以肯定 ,y, 。,y。, , 

y2, ,y1,都不服从正态分布。 

第二步:选择合适的Copula函数。 ,y, ,y1服从的是对称的尖峰厚尾分布,因此选取二元正态Copu— 

la函数和二元t—Copula函数。 

第三步:计算Copula函数中的参数,即Spearman秩相关系数a。设( ,l,,)是相互独立的并与( ,l,)有 

相同分布的二维随机向最,定义 ,y的Spearman秩相关系数 :0=3{P[( 一 )(1,一Y )>0]一P[( — 

)(y—Y )<0]} (4) 

于是,用Matlab计算得出各投资组合在二元正态Copula函数和二元t—Copula函数的参数如表2所示。 

表2各投资组合在两类函数中的参数 

L证综指和深征成指 

0.9217 

0.9290 3 

上证基金和深证基金 

0.6138 

0.6214 3 

东风汽车和中国石化 

0.4854 0.5415 3 

宝钢股份和万家乐 

0.4O82 

0.4341 4 

金融教育研究 2013年 

第四步:对四组投资组合的八个模型进行分析。本文需要比较说明哪种函数构造的模型能更好地拟合 

两市的收益率数据。于是,引入经验Copula函数,并用两种函数构造的模型与经验Copula函数之间的距离 

来测度模型的优劣,即 

£ =f J G(“, )一c (u, )Jdudv,L =f  lc(“, )一c‘( , )Jdudv 

函数构造的模型与经验Copula函数问的距离。 

(5) 

其中, 表示用二元正态Copula函数构造的模型与经验Copula函数间的距离, 表示用二元t—Copula 

当Ln<L‘,则说明二元正态Copula函数能更好地拟合数据;当L“>L ,则说明二元t—Copula函数能更好 

地拟合数据。那么,用Matlab得出的最终结果如表3所示。 

表3各投资组合在两类函数中的参数 

投资组合—\ 

上证综指和深证成指 

上证基金和深证基金 

7.2777 

1 1.2477 

5.8456 

9.0127 

东风汽车和中国石化 

宝钢股份和万家乐 

1 1.0852 

9.8019 

6.0629 

6.8672 

五、结论 

本文根据给出的二元正态Copula函数和二元t—Copula函数,构造基于收益率的投资组合模型,建立投 

资组合的联合分布函数。通过实证分析,比较了两种函数构造的模型的优劣,通过尾部相关性分析和与经验 

Copula的距离比较得出二元t—Copula函数能更好地拟合上证综合指数和深证A指以及东风汽车和中国石 

化两组投资组合的日收益率数据。 

利用这种选择方法,能够为此后用Copula函数估计投资组合VaR提供便利。需要进一步研究的是风险 

价值Copula计量方法的实证分析,而将Copula理论应用于多变量的尾部相关问题也有待进一步的研究。 

参考文献: 

[1]Sklar A.Fonctions de repartition a dimensions etleurs marges[J].Publication de l’Institut de Statistique de l’ 

Universite de Paris,1959:229—231. 

[2]Genest C,Rivest L P.On the multivariate probability intergral transformation[J].Statistics and Probability Let- 

ters.2001,53(4):391—399. 

[3]Vaz de Melo Mendes Beatriz,Martins de souza Rafae1.Measurinf ifnancial risks with copulas.International Re— 

view of Financial Analysis.2004. 

[4]张尧庭.连接函数(Copula)技术与金融风险分析[J].统计研究,2002(4):48—51. 

[5]孔繁利,段素芬,华志强.Copula度量投资组合VaR的应用研究[J].内蒙古民族大学学报,2006(6)_.604 

606. 

[6]陈希孺.高等数理统计学[M].北京:中国科学技术大学出版社,2009. 

[7]谢中华.Maflab统计分析与应用:40个案例分析[M].北京:北京航空航天大学出版社,2010. 

[8]吴振翔,叶五一,缪柏其.基于Copula的外汇投资组合风险分析[J].中国管理科学学报,2004(4):1—5. 

[9]Roger B.Nelsen.An Introduction to Copulas.Springer.2007. 

(下转第45页) 

第6期 赵纳,等安徽省金融发展、经济增长与城乡居民收人差距的动态研究 45 

[8]丁忠民,朱晓姝.金融发展与城乡居民收入差距的实证研究fj].贵州财经大学学报,2013(4). 

The Dynamic Study of Financial Development,Economic Growth 

and Urban——Rural Income Disparity of Anhui Province 

ZHA0 Na, HUA Yuyan 

(College of Fnance,Anhui University of Finance 

and Economics,Bengbu,Anhui 233030,China) 

Abstract:As the financial development and economic growth,urban—rural income disparity also is gradually 

expanding.The relationship among ifnancial development,economic growth and urban—rural income disparity is be. 

coming the focus of researchers at home and abroad.Therefore,in this paper,We use co—integration test,vector er— 

ror correction(VEC)model for empiircal research of the relevant data of 1990—201 1 in Anhui province.The results 

show that in the short term,financial development narrows the urban—rural income disparity,econom y growth ex— 

pands the disparity;instead,in the long terin,financial development expands the urban~ ̄rurla income disparity.e— 

conomy growth expands the disparity.Upon it,we can put forward suggestions on shortening the urban—rural in— 

come disparity. 

Key words:financial development;economic development;income disparity;co—integration test;(VEC)mod. 

1 

(责任编辑:黎芳) 

(上接第36页) 

Bivariate Copula Function of Portfolio Model Selection 

ZHANG Xueren 

(School of Information Technology,Jiangxi University of Finance and Economics, 

Nanchang,Jiangxi 330032,China) 

Abstract:Coplua model is commonly used in the portfoli0 risk assessment,it has many diferent types of mod- 

els,stand or fall of model selection has a crucila influence on the risk assessment result.This essay compares bivari— 

ate normal Copula model With bivariate t—Copula model on China’S strengths and weaknesses of the stock market 

by fitting the data.For both models,using Shanghai Composite Index,Shenzhen Component Index,SSE Fund,Shenz— 

hen Securities Fund,Dongfeng Motor,Sinopec,Baosteel and Macro’S closing price data estimates the corresponding 

parameters of the corresponding fitting distribution,then compares with the experience of Copula functions separate— 

ly.By caleMating the distance between fitted distribution and the empirical distribution,the essay comes to a conclu— 

sion that the bivariate t—Copula function is better fitting the daily yield rate data of hte two investment portfolios. 

Key words:investment porftolio;bivariate normal Copula;bivariate t—Copula;distance comparison 

(责任编辑:黎芳) 


本文标签: 函数 组合 投资 模型 分布