金融危机下原油价格冲击与金融市场波动及其联动复杂性–基于多分形机制转换波动率模型和藤copula方法的研究

Crude oil is called 'Black blood' of the global economy. In recent years, with the frequent bursting of international financial crises, the huge volatility of oil price causes serious influence not only on the real economy, but also on the financial markets. The oil price shocks give rise to wild price swings in the stock, bond, currency and commodity markets globally. Therefore, under the influence of international financial crisis, it is very important for the government to understand the complexity of the co-movement between oil market and financial markets when regulating financial markets and making energy security policies. It is also significant to institutional investors' portfolio management. However, there are still some problems in recent related research. The purpose of this application is, based on the complexity theory-multifractal theory, Markov regime switching model and vine copula, to put forward a new methodology of measuring, modeling and forecasting the volatility and co-movement between oil price and the financial markets. The empirical results are expected to solve such practical problems as portfolio risk measurement and optimation, derivatives pricing, hedging strategies design, and so on.

石油被称为全球经济的"黑色血液"。近年来，金融危机的频繁爆发使得油价的大幅波动不仅对全球实体经济产生了重要影响，而且这种冲击往往也会扩散到金融市场，引发股市、债市、汇市以及大宗商品等市场的剧烈震荡。因此，在金融危机的大背景下，把握国际油价冲击和各类金融市场波动及其联动的复杂定量特征、判断其相依机制的变化程度、预测其可能的演化趋势，对于政府部门制定金融监管与国家能源安全政策、机构投资者的资产组合配置与优化等问题意义重大。鉴于现有研究中还存在一些较为明显的议题狭窄和方法缺陷，此次申请的目标在于：以复杂性理论为依据，运用复杂科学丰富的研究工具（重点是多分形理论、马尔科夫机制转换模型和Vine copula技术），提出一种新的方法来测度、建模与预测原油和各类金融市场波动及多市场联动的复杂定量特征，并将相关结论运用到投资组合风险测度、资产配置优化、衍生产品定价以及套期保值策略设计等相关应用领域。

本课题运用多分形工具、马尔科夫机制转换模型以及藤copula方法，深入探讨在金融危机背景下油价冲击和多种金融市场波动与联动关系的复杂定量特征，提出新的多市场、高维度相依度的统一测度方法、计量模型及其预测技术。.目前，申请书中所列示的主要研究内容基本完成，课题组团队正式出版学术专著1部，正式发表（含接受后在线发表）期刊论文43篇，其中在国家自然科学基金委管理科学部认定的重要管理学期刊上发表15篇、SSCI/SCI检索期刊论文27篇（其中包含金融和能源经济领域的多篇高水平期刊论文，如Journal of Banking and Finance、Energy Economics、International Review of Economics & Finance和Empirical Economics等）。项目组成员目前已经获得3项国家自然科学基金青年基金项目和2项教育部人文社科规划项目资助，4人获得博士学位。研究成果主要体现在以下几个方面：.（1）基于分形市场分析的相关方法，结合金融市场波动的一些典型事实，同时，引入机制转换的方法，用于对我国主要的股票市场指数和WTI原油指数等金融市场波动率的建模和预测分析中，取得了比传统方法更好的预测效果。.（2）采用动态Copula模型对金融市场间的关联性作了定量分析研究，结合EVT极值理论，对比研究了不同时变Copula-EVT-ES模型的风险测度精度，研究发现，结合EVT极值理论的时变Copula-EVT-ES 模型能够对资产组合尾部极值风险进行有效测度。对于多元资产组合，时变t Copula-EVT-ES模型能够取得最好的风险预测效果；对于二元资产组合，在较低的风险水平上，时变t Copula-EVT-ES风险模型依然能够取得较高的测度精度，但在高风险水平上，时变SJC Copula-EVT-ES模型的风险测度效果却相对较好。.（3）采用多变量且与传统多元Copula相比更具灵活性的vine Copula模型，来描述原油和金融市场间多变量间的相依结构。结合EVT极值理论，构建各种R-vine Copula模型，刻画了多个原油市场间的极值风险相依关系，并在此基础上，分别构建资产组合的在险价值（VaR）与预期损失（ES）模型｡研究发现，结合EVT极值理论的混合R-Vine Copula更具有灵活性，且能够取得了更好的风险测度效e