Восстановление равновесных цен на основе мер информационной асимметрии и мер инвариантности

Микроструктурные характеристики биржевой торговли, поиск функциональных зависимостей. Исследование инвариантных соотношений на основе гипотез MDH и ITI для внутридневных данных фьючерса. Волатильность и торговая интенсивность на российском фондовом рынке.

Рубрика Экономика и экономическая теория
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 07.12.2019
Размер файла 2,1 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Пример данных книги заявок (с глубиной книги в первые шесть цен покупки и продажи):

Таблица 2

Срез тиковых данных по книге заявок

16.05.2018 14:51:41.306

Кол-во контрактов на покупку

Цена

Кол-во контрактов на продажу

•••

•••

117390

28

117380

41

117370

31

117360

25

117350

27

117340

12

5

117330

24

117320

26

117310

28

117300

54

117290

36

117280

•••

•••

где 117340 - лучшая цена для покупки, а 117330 - лучшая цена для продажи.

Далее в работе на основе выше представленных данных формируется несколько наборов данных, различающихся способом агрегирования исходных данных.

3.1 Формирование дневных наблюдений

Для формирования дневных наблюдений используются тиковые данные, которые агрегированы в одноминутные наблюдения (табл. 3).

Пример агрегирования одноминутных данных:

Таблица 3

Агрегирование тиковых данных в минутные наблюдения

DateTime

Price

Volume

Volume Buy

Volume Sell

# Trades

Volatility

03.01.2018 10:01

116960

5586

2255

3331

2441

0.0032

03.01.2018 10:02

116850

2164

913

1251

865

0.0005

03.01.2018 10:03

117030

1279

620

659

513

0.0002

03.01.2018 10:04

117370

2129

1241

888

1039

0.0008

03.01.2018 10:05

117390

2545

1284

1261

1053

0.0004

03.01.2018 10:06

116950

3149

1274

1875

1299

0.0004

•••

•••

•••

•••

•••

•••

•••

где показатель Volatility посчитан на основе доходности () по среднему значению между лучшей ценой покупки и продажи, с интервалом в десять секунд (n=10), с использованием следующей формулы:

Всего в течение дня получено 810 минутных наблюдений (время торгов с 10:00 по 23:50 МСК). Среднее значение 810 значений дает наблюдение для целого дня (волатильность приведена к годовому значению - ср. значение волатильности за 810 минут умноженное на , где 252 - количество торговых дней в году). Количество дневных наблюдений составило 220 дней (исключены дни несовпадения данных по сделкам и книге заявок, а также дни, когда торговля наблюдалась как по истекающему контракту, так и по следующему). Пример агрегирования дневных данных:

Таблица 4

Агрегирование минутных наблюдений в дневные наблюдения

Date

Price

Volume

Volume Buy

Volume Sell

# Trades

Volatility

03.01.2018

118390.2

343.424

176.3511

167.0729

135.309

0.0455

04.01.2018

121284.9

473.2074

249.6198

223.5877

180.6185

0.0487

05.01.2018

122181.4

309.2401

164.4851

144.755

125.495

0.0406

09.01.2018

123798.9

406.5414

199.8838

206.6576

159.0284

0.0427

10.01.2018

123498.5

437.2

222.8185

214.3815

176.0432

0.0441

11.01.2018

124667.3

409.682

219.1193

190.5627

176.5652

0.0405

•••

•••

•••

•••

•••

•••

•••

3.2 Формирование усредненных наблюдений

Для формирования усредненных минутных наблюдений используются тиковые данные, которые агрегированы в одноминутные наблюдения (табл. 3). Каждая торговая минута усредняется по всем дням (например, для получения первой усредненной торговой минуты 10:01 используется среднее значение минуты 10:01 для дней 03.01.2018, 04.01.2019, 05.01.2018 … 28.12.2018). Всего получено 810 наблюдений.

Пример усреднения минутных данных:

Таблица 5

Агрегирование минутных наблюдений в усредненные минутные наблюдения

Time

Price

Volume

Volume Buy

Volume Sell

# Trades

Volatility

10:01

116682.5

4491.4045

2275.8545

2215.55

1822.0091

0.2712

10:02

116682.1

2746.7591

1370.0773

1376.6818

1211.8136

0.1826

10:03

116695.5

1856.7409

948.0955

908.6455

834.4045

0.1368

10:04

116716.8

1575.3288

788.8311

786.4977

686.4384

0.1176

10:05

116702.3

1499.6455

751.3136

748.3318

636.65

0.1165

10:06

116698.7

1584.3136

781.3318

802.9818

704.9455

0.1243

•••

•••

•••

•••

•••

•••

•••

3.3 Формирование наблюдений с фиксированным объемом

Для формирования наблюдений с фиксированным объемом используются тиковые данные, которые агрегированы в т.н. объемные корзины - buckets (наблюдения, в которых количество контрактов равно фиксированному значению). Для наблюдений с фиксированным объемом волатильность рассчитывается согласно формуле и далее выражается в годовом представлении. Такой вариант расчета волатильности является более простым, поскольку формирование бакетов занимает неодинаковое количество времени и вычисление десятисекундных доходностей (по методике Kyle и Obizhaeva 2018) не всегда представляется возможным.

Пример данных с фиксированным объемом:

Таблица 6

Агрегирование тиковых данных в наблюденияс фиксированным объемом в 1543 контракта

DateTime

Price

Volume

Volume Buy

Volume Sell

# Trades

Volatility

09.02.2018 10:00

119770

1543

474

1069

533

0.9061

09.02.2018 10:00

119660

1543

579

964

499

0.4338

09.02.2018 10:00

119490

1543

337

1206

461

0.8118

09.02.2018 10:00

119520

1543

866

677

586

0.4161

09.02.2018 10:01

119510

1543

756

787

571

0.3024

09.02.2018 10:01

119720

1543

1061

482

697

0.8316

09.02.2018 10:01

119860

1543

1025

518

625

0.3773

•••

•••

•••

•••

•••

•••

•••

Аналогичным образом, наблюдения с фиксированным объемом можно усреднить вышеописанными способами. Т.е. усреднить все корзины внутри дня и получить 222 значения (дневные данные) или усреднить каждый бакет по всем дням (810 значений, при условии, что количество бакетов в каждом дне одинаковое).

микроструктурный инвариантный волатильность торговый биржевый

4. Описание и анализ используемых наборов данных

В табл. 7 приведена описательная статистика минутных данных (на основе данных из табл. 3). Спред рассчитан как разница между лучшей ценой покупки и продажи в течение всех изменений в книге для конкретной минуты. Далее полученные значения усредняются внутри рассматриваемой минуты. Согласно описанию, среднедневной объем торговли фьючерса РТС за 2018 год составляет 453 989 контрактов, а среднедневное число сделок - 129 600. Среднегодовая волатильность по рассматриваемому активу составила 6%.

Таблица 7

Описательная статистика одноминутных данных (фьючерс РТС, 03.01.2018-28.12.2018)

Ед. измер-я

Price долл.

Volume контракт, шт.

Number of trades шт.

Volatility доля

Spread (Ask-Bid) пункты

Number of trade minutes (days)

178 632 (222)

178 632 (222)

178 632 (222)

178632(222)

178 632 (222)

Mean

116 566.9

560.48

160.00

0.06

13.91

SD

6 961.01

689.25

273.57

0.05

10.95

Median

115 040.00

359.00

160.00

0.05

12.79

Min

103 610.00

1.00

1.00

0.00

10

Max

134 190.00

24018.00

8608.00

5.39

600

Skewness

0.44

4.62

4.14

12.25

17.79

Kurtosis

-0.79

45.69

34.92

806.55

431.34

SE

16.44

1.63

0.65

0.00

0.03

Основными используемыми переменными для проверки гипотезы инвариантности, а также альтернативных гипотез MDH-N и MDH-V являются волатильность, количество сделок, объем торгов в контрактах и цена. Для улучшения качества результатов необходимо провести анализ используемых данных, а также выявить возможные выбросы в переменных.

4.1 Обработка и исследование минутных и дневных данных

Рассмотрим используемые данные на наборе дневных наблюдений (222 значения). Вместо абсолютного значения цены будет рассмотрена доходность, рассчитанная по формуле .

Рис. 1. Проверка на наличие выбросов для дневных наблюдений

Найденные выбросы в дневных данных были заменены максимально или минимально допустимыми значениями, которые бы не определялись в качестве выбросов. Это обусловлено тем фактом, что используемые данные изначально усредняются (либо внутри каждого дня, либо по всем дням), а получение аномально низких/высоких значений указывает на неслучайную закономерность, поэтому замена на минимально/максимально допустимые значения позволяет учитывать данный факт. Всего фильтрации подверглось 12 дней, что составило около 5.4% от всего набора дневных данных.

Рис. 2. Динамика дневных данных

На рис. 2 представлена динамика данных дневных наблюдений с учетом замены значений, определившимся как выбросы. Размер сделки определен делением количества контрактов на количество сделок. Согласно полученной динамике переменных можно отметить следующий факт, во-первых, корреляция между количеством контрактов и количеством сделок очень высока (98.52%). Это указывает на то, что при росте числа торгуемых контрактов почти весь рост происходит за счет увеличения числа сделок, а не за счет увеличения количества контрактов в одной сделке (подтверждается низкой корреляцией размера сделки и количества контрактов равной 18.51%). Таким образом, динамика волатильности может быть объяснена в большей мере количеством контрактов и количеством сделок, но не размером сделки, что подтверждается коррелированностью 67.22%, 67.70% и 1.3% соответственно. Такой вывод противоречит найденной особенности в работе Kyle и Obizhaeva (2018), где отмечается, что сильная обратная зависимость волатильности и среднего размера сделки - результат агентов, которые реагируют на изменение риска актива. Однако, поддерживается другая идея - волатильность объясняется торговой активностью, где предполагается, что связь между волатильностью и размером сделки нейтральная или положительная.

Распределение выше представленных переменных (рис. 3), результаты которого указывают на отличие от нормального распределения во всех переменных. Также следует отметить тот факт, что после фильтрации данных (замена максимальным и минимально допустимым значением) переменные имеют более широкие хвосты в распределении.

Рис. 3. Распределение дневных данных

Для дальнейшего использования рассматриваемых переменных в регрессионных уравнениях необходима их проверка на стационарность.

Таблица 8

Тест Филлипса-Перрона на наличие единичного корня для дневных данных

s

n

p

v

q

s-n

w

w-3/2q

w-q

#Obs.

222

222

222

222

222

222

222

222

222

Dickey-Fuller

-6.89

-7.63

-3.60

-7.77

-9.42

-7.87

-7.19

-6.99

-7.04

Truncation lag parameter

4

4

4

4

4

4

4

4

4

p-value

0.01

0.01

0.03

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

где s - натуральный логарифм волатильности, n - натуральный логарифм количества сделок, p - натуральный логарифм цены, v - натуральный логарифм количества контрактов, q - натуральный логарифм размера сделки, w - сумма логарифмов цены, количества контрактов и волатильности.

Выше в табл. 8 приведены результаты проверки стационарности для всех дневных значений. Для полного понимания поведения переменных ниже представлены результаты проверки теста Филлипса-Перрона при скользящем окне в 20 дней, что соответствует торговле с один месяц. Горизонтальной чертой отмечен уровень в 5%, в случаях нахождения p-value ниже данного уровня указывает на отвержение нестационарности ряда.

Рис. 4. Тест Филлипса-Перрона на наличие единичного корня для дневных данных со скользящим окном в 20 дней

Исходя из результатов теста Филлипса-Перрона, для всей выборки в 222 значения невозможно говорить о стационарности рядов, однако использование более коротких временных интервалов подтверждает наличие нестационарности, в таких случаях инвариантность будет искажена.

На рис. 5 представлены выбросы в переменных для усредненных минутных наблюдений. На первом этапе, из исходных минутных данных были исключены те минутные наблюдения, которые встречались значительно реже, чем 222 дня (всего торговых дней в 2018 году): по времени 10:01, 14:06, 19:01, 19:02, 19:03, 19:04, 19:05 и 19:06. Всего удалено 1 425 наблюдений (0.8% от исходной выборки). На втором этапе наблюдения конкретной торговой минуты рассматривались через все дни, например, торговая минута 10:02 для 03.01.2018, 04.01.2018, … , 28.12.2018. Выбросы заменялись максимально или минимально допустимым значением, не относящимся к выбросу. Таким образом, фильтрации подверглось 14 наблюдений (1.7% от всей выборки).

Рис. 5. Проверка на наличие выбросов для усредненных минутных наблюдений

К третьему этапу относится замена выбросов, указанных на рис. 5 за исключением доходности, поскольку в данном случае почти все наблюдения были бы выбросами.

Ниже на рис. 6 представлена динамика усредненных минутных данных (802 значения) после фильтрации. Основываясь на графическом анализе видно паттерн U-shape в переменных волатильности, количества сделок и количества контрактов. Также заметно, что промежуток времени с 18 часов по 19 часов четко разделяет поведение переменных. Данный факт можно связать с тем событием, что в соответствующее время происходит завершение основной торговой сессии на российской бирже, после наступает вечерняя торговая сессия, отличающаяся более низкими значениями переменных. В целом, результаты усредненных минутных данных подтверждают выводы, полученные при рассмотрении динамики дневных наблюдений (рис. 2). Соответствующее распределение переменных представлено на рис. 7. Аналогичным образом, фильтрация данных увеличила хвосты распределения переменных.

Рис. 6. Динамика усредненных минутных данных

Рис. 7. Распределение усредненных минутных данных

Исходя из результатов теста Филлипса-Перрона из табл. 9 и рис. 8, вся выборка целиком является стационарной. Но при использовании скользящего окна наблюдаются нарушения стационарности внутри каждого торгового часа (окно из 20 значений стационарно при p-value ниже горизонтальной линии в 5%).

Таблица 9

Тест Филлипса-Перрона на наличие единичного корня для усредненных минутных данных

s

n

p

v

q

s-n

w

w-3/2q

w-q

#Obs.

802

802

802

802

802

802

802

802

802

Dickey-Fuller

-4.96

-5.12

-13.32

-4.24

-7.08

-15.18

-4.29

-5.35

-4.94

Truncation lag parameter

6

6

6

6

6

6

6

6

6

p-value

0.01

0.01

0.03

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

0.01

где s - натуральный логарифм волатильности, n - натуральный логарифм количества сделок, p - натуральный логарифм цены, v - натуральный логарифм количества контрактов, q - натуральный логарифм размера сделки, w - сумма логарифмов цены, количества контрактов и волатильности.

Рис. 8. Тест Филлипса-Перрона на наличие единичного корня для усредненных минутных данных со скользящим окном в 20 минут

4.2 Проверка гипотез MDH-V, MDH-N и ITI на минутных и дневных данных

В данной работе рассматриваются следующие гипотезы, отражающие зависимости микроструктурных характеристик:

1) ITI для двух зависимостей:

a. Соотношение количества сделок и торговой активности (), предпосылка о постоянстве цены отсутствует;

b. Соотношение волатильности и размера сделки в рамках бизнес времени с предпосылкой о постоянстве цен.

2) MDH-V: соотношение волатильности и количества контрактов ();

3) MDH-N: соотношение волатильности и количества сделок ().

В качестве отправной точки рассмотрим зависимости основных переменных, которые включены в уравнения для тестирования выше отмеченных гипотез. На рис.9 представлены результаты тестирования гипотез.

В первой строке рис. 9 рассматривается зависимость . Для усредненных минутных данных (левый график) описательная способность составила 93,86%, а для дневных данных (график справа) - 45.21%.

Во второй строке рассматривается зависимость . Описательная способность на усредненных минутных данных составила 95,55%, для дневных - 46,11%.

В третьей строке рассмотрена гипотеза инвариантности о зависимости волатильности и размера сделки с предпосылкой о постоянстве цены. Для данных с усредненными минутами описательная способность составляет 46,78%. Для дневных данных модель не имеет какой-либо описательной способности, что приводит к такому факту, что способ агрегирования данных может оказывать влияние на зависимости исследуемых переменных. Для проверки влияния агрегирования на степень зависимости между переменных далее в работе будет рассмотрен дополнительный способ агрегирования - с фиксацией количества контрактов.

В нижней строке рис. 9 представлены результаты рассмотрения инвариантности количества сделок и торговой активности, т.е. с учетом изменения цены, что улучшает описательную способность модели до 99,48% на усредненных минутных данных и 88,89% на дневных данных. Согласно Kyle и Obizhaeva (2018) достаточно высокий коэффициент детерминации связан с тем, что в торговая активность имеет в себе компоненту количества сделок, что приводит к положительной связи регрессора с ошибками. Также, по графическому представлению проверки инвариантности (третья строка) для усредненных минутных данных видно, что в используемом наборе наблюдений есть различия по характеристикам торговли (предположительно основная торговая сессия и вечерняя).

Рис. 9. График тестируемых гипотез для усредненных минутных данных и дневных данных

4.3 Обработка и исследование данных по накопленному торговому объему

Далее в качестве альтернативного набора данных будет использован набор, в котором предполагается фиксирование значений переменных не через промежуток во времени, как, например, одна минута, а при накоплении количества торгуемых контрактов до определенного уровня. Так, например, для каждого из 222 дней был рассчитан дневной объем (сумма контрактов за день) и разделен на равные по объему наблюдения (по-другому - бакет, корзина) в количестве 810 единиц с соответствующими значениями других рассматриваемых переменных. Так, например, для дня 03.01.2018 было получено 810 наблюдений, в каждом из которых количество контрактов составило 343 единицы, для 04.01.2018 каждая корзина из 810 включала 473 контракта. Такой подход позволил применить подобное усреднение данных, как и для минутных наблюдений. Аналогичным образом была применена техника фильтрации, результаты которой представлены на рис. 10.

Рис. 10. Проверка на наличие выбросов для усредненных бакет данных

На рис. 11 представлена динамика усредненных бакет данных (810 значений). Преимущество использования подобного набора данных заключается в том, что можно искусственно разграничить наблюдения таким образом, чтобы наблюдалось влияние только количества сделок и их размер на волатильность (результат фиксации значения количества контрактов). В результате было получено, что корреляция между волатильностью и количеством сделок составила 66.20% (что близко для набора данных на рис. 2).

Корреляция между волатильностью и размером сделки составила -31.69%, что повышает успешность тестирования идеи с реакцией агента на внешние условия торговли и корректировки своих рисков посредством размера сделки. Для дневных бакет данных рис. 12 корреляция волатильности и количества сделок составила 64.03%, между волатильностью и количеством контрактов 61.62%, корреляция между волатильностью и размером сделки -11.67%.

Таким образом, можно сделать вывод, что способ агрегирования может оказывать влияние на степень зависимости волатильности и размера сделок, однако, зависимости количества сделок, количества контрактов с волатильностью остаются практически неизменными.

Рис. 11. Динамика усредненных бакет данных

Рис. 12. Динамика дневных бакет данных

4.4 Проверка гипотез MDH-V, MDH-N и ITI на данных по накопленному торговому объему

Согласно рис. 13 использование бакет данных для дней предполагает описательную способность зависимости волатильности и количества контрактов на уровне 37.36% (первая строка), для волатильности и количества сделок 38.73% (вторая строка), для количества сделок и торговой активности 88.81% (четвертая строка). Для усредненных бакет данных 41.77% для волатильности и количества сделок (вторая строка), 42.15% для количества сделок и торговой активности (четвертая строка). Что касается проверки зависимости волатильности и размера сделки, не смотря на корреляцию в -31.69%, такая зависимость достаточно мала, поскольку описательной способностью данная модель не обладает как для усредненных, так и для дневных бакет данных. На рисунках присутствуют линии из наблюдений у границ графика, что связано с особенностью применения фильтрации. В целом, выбранный способ фильтрации не является удачным решением.

По результатам оценок регрессий для рассматриваемых гипотез можно отметить, что модели MDH-V, MDH-N для усредненных минутных и дневных данных, а также модель ITI (с торговой активностью) достаточно хорошо описывают исследуемые зависимости.

Рис. 13. График тестируемых гипотез для усредненных бакет данных и дневных бакет данных

В дополнение, все перечисленные модели имеют оценку коэффициента в достаточно близкой к теоретически предсказанному значению. Однако, невозможно точно определить подходящую модель, поскольку только одна из них должна выполняться. Следовательно, одной из причиной такого результата может служить поведение размера сделки, который действительно не меняется на рассматриваемых данных.

4.5 Оценка уравнений регрессии для гипотез MDH-V, MDH-N и ITI

Как и предполагалось при анализе переменных, описательная способность модели ITI с предпосылкой о постоянной цене не нашла подтверждение на рассматриваемом наборе данных, однако, вероятнее всего, это результат постоянства размера сделки, поэтому предпосылка о постоянстве цены требует дополнительного исследования. Кроме того, такая модель основана на предпосылках, что, во-первых, волатильность полностью исходит из дисбаланса потока заявок, во-вторых, на рынке существует только один посредник (маркет мейкер). Несомненно, данные предпосылки могут быть различны для других рынков. Также, согласно Bowe, Rizopoulos и Zhang (2018), число посредников может варьироваться по дням, аналогично и с дисбалансом в потоке заявок. При использовании данных с усреднением каждой торговой минуты по всем имеющимся дням приводит к снижению влияния экстремального числа посредников и значения дисбаланса в заявках. Использование дневных данных является более предпочтительным, в силу меньшего смещения рассматриваемых значений.

Таблица 10

Оценки регрессий гипотез MDH-V, MDH-Т иITI (с постоянной и переменной ценой) MDH-V (вид регрессии: ), теоретическое ожидаемое значение

Набор данных

Коэф-т

Оценка

Std. error

t-value

Pr(>|t|)

adj.

F-стат.

p-value

Усредненные минуты (802)

c

-4.27***

0.04

-119.8

0.00

0.9889

71150

0.00

в

0.70***

0.00

266.7

0.00

Дневные (222)

c

-3.07***

0.18

-17.05

0.00

0.9093

2218

0.00

в

0.61***

0.01

47.09

0.00

Усредненные корзины (810)

c

2.65***

0.08

32.21

0.00

0.5887

1159

0.00

в

0.18***

0.01

34.04

0.00

Дневные корзины (221)

c

-1.18***

0.27

-4.45

0.00

0.7362

614.9

0.00

в

0.44***

0.02

24.80

0.00

MDH-N (вид регрессии: ), теоретическое ожидаемое значение

Набор данных

Коэф-т

Оценка

Std. error

t-value

Pr(>|t|)

adj.

F-стат.

p-value

Усредненные минуты (802)

c

-4.39***

0.03

-169.3

0.00

0.9942

138000

0.00

в

0.68***

0.00

371.5

0.00

Дневные (222)

c

-3.33***

0.18

-18.17

0.00

0.9113

2273

0.00

в

0.61***

0.01

47.67

0.00

Усредненные корзины (810)

c

1.63***

0.11

15.23

0.00

0.6130

1283

0.00

в

0.24***

0.01

35.81

0.00

Дневные корзины (221)

c

-2.57***

0.25

-10.25

0.00

0.8217

1015

0.00

в

0.51***

0.02

31.86

0.00

ITI (вид регрессии: ), теоретическое ожидаемое значение

Набор данных

Коэф-т

Оценка

Std. error

t-value

Pr(>|t|)

adj.

F-стат.

p-value

Усредненные минуты (802)

c

-5.52***

0.09

-58.33

0.00

0.4780

734.6

0.00

в

-3.14***

0.12

-27.10

0.00

Дневные (222)

c

-11.15***

0.32

-34.83

0.00

0.00

0.14

0.71

в

0.15

0.39

0.37

0.71

Усредненные корзины (810)

c

-7.84***

0.05

-170.51

0.00

0.0332

28.74

0.00

в

-0.26***

0.05

-5.36

0.00

Дневные корзины (221)

c

-8.06***

0.12

-65.08

0.00

0.00

0.01

0.91

в

0.01

0.11

0.12

0.91

ITI (вид регрессии: ), теоретическое ожидаемое значение

Набор данных

Коэф-т

Оценка

Std. error

t-value

Pr(>|t|)

adj.

F-стат.

p-value

Усредненные минуты (802)

c

-4.42***

0.03

-175.3

0.00

0.9946

146700

0.00

в

0.65***

0.00

383.,

0.00

Дневные (222)

c

-3.68***

0.21

-17.84

0.00

0.8978

1942

0.00

в

0.60***

0.01

44.07

0.00

Усредненные корзины (810)

c

-0.66***

0.25

-2.62

0.01

0.4215

590.4

0.00

в

0.37***

0.02

24.30

0.00

Дневные корзины (221)

c

-4.77***

0.24

-19.58

0.00

0.8881

1747

0.00

в

0.61***

0.01

41.80

0.00

Соответствие обозначений уровням значимости: `***' - 1%, `**' - 5%, `*' - 10%.

Для того, чтобы определить наиболее подходящую модель, описывающую зависимости микроструктурных характеристик для фьючерса РТС, необходима проверка остатков на нормальность, гетероскедастичности и автокорреляции.

Таблица 11

Анализ остатков для выбранных моделей и данных

гипотеза

MDH-V

MDH-N

ITI

данные

усредн. минуты

дневные

усредн. минуты

дневные

усредн. минуты

дневные

дневные бакет

Тест Jarque Bera

p-value

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0235

Mean

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

SD

0.0500

0.1016

0.0446

0.1005

0.0376

0.1079

0.1743

Тест Durbin Watson

lag

1

1

1

1

1

1

1

Autocorrelation

0.6990

0.4285

0.6013

0.4261

0.3484

0.4083

0.2281

D-W Statistic

0.4984

1.1398

0.6658

1.1450

1.2791

1.1798

1.5325

p-value

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

Тест Breusch Pagan

BP

12.7300

9.0470

10.5690

8.1418

9.5892

6.3900

37.4810

df

1

1

1

1

1

1

1

p-value

0.0004

0.0026

0.0012

0.0043

0.0020

0.0115

0.0000

Согласно результатам, представленным в табл. 11 видно, что все модели имеют нормальное распределение остатков. Однако, для всех присуще наличие автокорреляции и гетероскедастичности в остатках. Такой результат свидетельствует об отсутствии в моделях важного фактора, который бы мог оказать влияние на оценки коэффициентов регрессии. Таким образом, полученные оценки являются неэффективными и имеют завышенное значение стандартных ошибок.

Также, следует уделить внимание тому, что все уравнения исследуемых регрессий (MDH-N, MDH-V и ITI с торговой активностью) будут иметь один вид, если принять размер сделки в качестве константы, что актуально для используемых данных.

5. Волатильность и торговая интенсивность на российском рынке

На основании того, что средний размер сделки не меняется на рассматриваемых данных и опираясь на заключение Kyle и Obizhaeva (2018) об отсутствии необходимости в рассмотрении той или иной гипотезы, поскольку волатильность будет определяться исходя из торговой интенсивности, неважно, посредством количества контрактов или сделок она будет измеряться, то следует рассматривать зависимость волатильности и торговой активности. На основании немного лучшей корреляции количества сделок (рис. 9) и волатильности в качестве меры торговой интенсивности используем количество сделок.

В табл. 12 представлены результаты уравнения зависимости волатильности от торговой интенсивности на основе количества сделок. Оценки коэффициента достаточно близки значению, предполагаемому теорией. Таким образом, можно сделать вывод, что торговая интенсивность имеет определяющее значение в волатильности фьючерса РТС за 2018 год.

Таблица 12

Оценка регрессии зависимости волатильности и торговой интенсивности ITI (вид регрессии: ), теоретическое ожидаемое значение

Набор данных

К-т

Оценка

Std. error

t-value

Pr(>|t|)

adj.

F-стат.

p-value

Усредненные минуты (10:02 - 18:45)

c

-11.48***

0.07

-162.20

0.00

0.9340

7320

0.00

в

1.09***

0.01

-85.56

0.00

Усредненные минуты (19:07 - 23:50)

c

-11.12***

0.07

-141.51

0.00

0.9338

3991

0.00

в

1.06***

0.02

63.17

0.00

Усредненные минуты (10:02 - 23:50)

c

-10.53***

0.04

-282.5

0.00

0.9550

16990

0.00

в

0.92***

0.01

130.4

0.00

Соответствие обозначений уровням значимости: `***' - 1%, `**' - 5%, `*' - 10%.

В табл. 2 представлена оценка соотношения волатильности и торговой интенсивности для основной торговой сессии, для вечерней торговой сессии и для всего торгового дня. Согласно полученным оценкам видно, что они достаточно близки к предполагаемому теорией значению. Также, не смотря на видимые отличия характеристик между торговыми сессиями, соотношение сохраняется. Для того, чтобы убедиться в сохранении соотношения рассмотрим более короткие интервалы. Но сначала убедимся, что короткие интервалы соответствуют стационарности, чтобы можно было доверять полученным результатам.

Рис. 14. Оценка регрессии зависимости

Согласно тесту Phillips-Perron, представленного на рис. 14, можно использовать окно оценки в 90 минут. Данное окно было подобрано как минимально допустимое, при котором в 95% случаев рассматриваемый интервал можно считать стационарным. Скользящее окно предполагается использовать на основной сессии (с 10 по 19 ч.).

Оценка коэффициента соотношения волатильности и интенсивности в динамике представлена на рис. 15. Горизонтальной линией отмечено среднее значение по всем полученным оценкам, также указан доверительный интервал в две стандартных ошибки. Каждая оценка получена на интервале в 90 минут с последующим смещением на 1 минуту для всех наблюдений из основной сессии (10:00-18:45).

Рис. 15. Оценка регрессии зависимости

Как видно из рис. 15 внутридневное поведение соотношения волатильности и торговой интенсивности в большей степени согласуется с теоретическим только в периоды около начала и конца торговой сессии (например, основной). В других случаях нарушение соотношения может свидетельствовать об изменении нормальных условий в ценообразовании. Таким образом, эмпирическое подтверждение выполнения соотношения волатильности и интенсивности может быть использовано в качестве количественной меры эффективности в процессах ценообразования. Например, при анализе волатильности, опираясь на соотношение к интенсивности, возможно определить степень отклонения от более справедливого значения:

Рис. 16. Применение соотношения волатильности и интенсивности для определения справедливых значений волатильности

Например, согласно рис. 16, полученная предполагаемая волатильность (на основе теоретического соотношения) как прокси для фундаментальной волатильности в среднем является выше фактической в периоды начала торговой сессии и завершения (10:00-11:30 и 17:30-18:45). При таком поведении, согласно Kyle и Obizhaeva (2016), включение информации в цену становится не таким быстрым, как скорость, с которой раскрывается фундаментальная неопределенность, поэтому цена в такие моменты содержит большую ошибку, рынок неликвиден и малоэффективен. В период с 12:30 по 16:30 наблюдается обратная ситуация - фактическая волатильность выше, значит рынок включает информацию быстрее, чем раскрывается неопределенность, цена в большей степени приближена к эффективной, рынок в целом становится ликвиднее. Однако, следует отметить такое наблюдение как каждый час, а иногда и каждые 30 мин рынок становится неэффективным. Такие моменты могут быть отнесены к приходу на рынок информированных игроков, поскольку это означает, что рынок не успевает в полной степени отреагировать на включение новой информации. Это означает, что при текущем количестве сделок, цена должна была измениться в большей степени, чем она изменилась сейчас, т.е. маркет-мейкер еще не осознает (либо в процессе выявления истинной цены), что поставляет ликвидность в убыток для себя, а информированные игроки закладывают новую информацию на рынок без ее должного влияния на текущую цену.

Заключение

В данной работе на основе гипотезы рыночной микроструктурной инвариантности, предложенной Kyle и Obizhaeva (2013), а именно ее непрямой трансформации во внутридневную торговую инвариантность была предпринята попытка выявления соотношения микроструктурных характеристик, в которых оперирует российский срочный рынок. На основе предварительного анализа и результатов тестирования гипотез MDH-N, MDH-V и ITI было получено, что нет необходимости в выявлении конкретной формы соотношения, поскольку на исследуемом рынке процесс формирования размера сделки отличен от идеи, которая стоит за инвариантностью.

В качестве расширения анализа инвариантности видится возможность исследования причин постоянства торгового размера на российском рынке, т.е. необходимо изучить вопрос в какой степени используемые сделки на российском рынке могут быть хорошей аппроксимацией тех ставок, которыми оперирует идея инвариантности. Наиболее точным образом это можно сделать на данных с идентификацией сделки, а в еще более лучшем варианте - с идентификацией участника. Чем будет выше степень соответствия торговых сделок ставкам, тем выше вероятность правильного определения функциональной зависимости исследуемых микроструктурных характеристик.

Тем не менее, приняв предпосылку, что участники не реагирует на изменение рыночных условий посредством изменения размера сделки, то в качестве функциональной зависимости российского рынка можно считать, что процесс ценообразования оперирует в рамках торговой интенсивности. Т.е. торговый объем в количестве контрактов и количество сделок приблизительно в равной степени определяют волатильность цены.

На основе использования соотношения волатильности и торговой интенсивности был рассмотрен внутридневной процесс формирования цены. На основе использования соотношения волатильности и интенсивности было выявлено, что при открытии дневной торговой сессии (10:00-11:30 по московскому времени) и перед закрытием основной сессии (17:30-18:45), наблюдается неэффективное ценообразование. Также было выявлено, что на рынке систематически каждый час, иногда и каждые полчаса возникают кратковременные скачки неэффективности, что может указывать на существенное использование на рынке алгоритмической торговли. Промежуток времени 12:30-17:30 можно рассматривать как максимально эффективное состояние рынка. В целом, такое внутридневной процесс объясняет, почему наблюдаются U-shape образные формы в характеристиках внутри дня. Однако, краткосрочные ежечасные всплески в волатильности могут быть рассмотрены с точки зрения манипулятивности, либо, если это исключительно особенность работы алготрейдеров, то исследовать с точки зрения опасности следования событию «Flash-Crash» 6 мая 2010 г. на американском рынке.

В качестве практического использования соотношений инвариантности существуют проблемы измерения ненаблюдаемых характеристик, т.к. они могут содержать существенную долю ошибок при использовании высокочастотных данных. Несомненно, применение методики усреднения высокочастотных данных позволяет уменьшить ошибки измерения за счет снижения шума, что позволяет исследовать микроструктурные характеристики и выявлять функциональные соотношения, но использование инструмента инвариантности и его идей в режиме реального времени затруднительно. В настоящей работе был применен альтернативный способ агрегирования данных, который показал, что зависимости, найденные на минутных наборах данных, сохраняются. Данный факт может свидетельствовать о наличии преимуществ использования альтернативных способах агрегирования исходных высокочастотных данных с целью применения инструмента в режиме реального времени.

Поскольку инвариантность согласуется с описанием процесса торговли по Kyle (1985), Glosten и Milgrom (1985), то инструментарий инвариантности с существующим вариантом агрегирования и усреднения данных, а также предложенным в настоящей работе, может быть рассмотрен в качестве проверки и калибровки существующих метрик информационной асимметрии, например PIN (Easley, Kiefer, O'Hara и Paperman (1996)), а также его современных исполнений (Easley, Lуpez и O'Hara (2016)). В частности, есть возможность проверить насколько данные метрики действительно отражают асимметрию, являются ли они по заявлению авторов опережающими показателями.

Список литературы

1. Andersen, T. (1996). Return Volatility and Trading Volume: An Information Flow Interpretation of Stochastic Volatility. The Journal of Finance, 51 (1), pp. 169-204.

2. Andersen, T., Bondarenko, O., Kyle, A. & Obizhaeva, A. (2016). Intraday Trading Invariance in the E-mini S&P 500 Futures Market. Center for Economic and Financial Research, working paper №229.

3. Andersen, T., Bondarenko, O., Kyle, A. and Obizhaeva, A. (2018). Intraday Trading Invariance in the E-Mini S&P 500 Futures Market. Available at SSRN

4. Ane, T. & Geman, H. (2000). Order flow, transaction clock, and Normality of Asset Returns. The Journal of Finance, 55 (5). pp 2259-2284.

5. Bae, KH., Kyle, A., Lee, EJ. & Obizhaeva, A. (2016). Invariance of Buy-Sell Switching Points. Available at SSRN

6. Barclay, M., & Warner, J. (1993). Stealth Trading and Volatility. Journal of Financial Economics, 34. pp. 281-305.

7. Black, F. (1986). Noise. Journal of Finance, 41 (3), pp. 529-543. 3) Bowe, M., Rizopoulos, E. & Zhang, S. (2016). Market Microstructure Invariance in the FTSE 100.

8. Blau, B., Van Ness, B. & Van Ness, R. (2009). Intraday Stealth Trading: Which Trades Move Prices During Periods of High Volume? The Jornal of Financial Research, 32 (1). pp. 1-21.

9. Bucci, F., Lillo, F., Bouchaud, JP. & Benzaquen, M. (2019). Are trading invariants really invariant? Trading costs matter. Available at SSRN

10. Chan, K. & Fong, WM. (1999). Trade Size, Order Imbalance, and the Volatility-Volume Relation. Available at SSRN

11. Easley, D., Hvidkjaer, S. and O'Hara, M. (2010). Factoring Information into Returns. Journal of Financial and Quantitative Analysis, 45(2), pp. 293-309.

12. Easley, D., Hvidkjaer, S., O'Hara, M. (2002). Is information risk a determinant of asset returns? The Journal of Finance, 57(5), pp. 2185-2221.

13. Easley, D., Kiefer, N., O'Hara, M. & Paperman, P. (1996). Liquidity, Information, and Infrequently Traded Stocks. Journal of Finance, 51(4), pp. 1405-1436.

14. Easley, D., Lуpez de Prado, M. & O'Hara, M. (2012). Flow Toxicity and Liquidity in a High Frequency World. Review of Financial Studies, 25(5), pp. 1457-1493.

15. Fama, E. (1965). The Behavior of Stock-Market Prices. The Journal of Business, 38 (1), pp. 34-105.

16. Fama, E. (1969). Efficient Capital Markets: A Review of Theory and Empirical Work. The Journal of Finance, 25 (2), pp. 383-417.

17. Fama, E. (1997). Market Efficiency, Long-Term Returns, and Behavioral Finance (February 1997). Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=15108

18. Gallant, R., Rossi, P. & Tauchen, G. (1992). Stock Prices and Volume. The Review of Financial Studies, 5 (2), pp. 199-242.

19. Glosten, L., Milgrom, P. (1985). Bid, Ask and Transaction Prices in a Specialist Market with Heterogeneously Informed Traders. Journal of Financial Economics, 14(1), pp. 71-100.

20. Hansen, P. & Lunde A. (2006). Realized Variance and Market Microstructure Noise. Journal of Business and Economic Statistics, 24 (2), pp. 127-161.

21. Hasbrouck, J. (2002). Stalking the “efficient price” in market microstructure specifications: An Overview, 5 (3), pp. 329-339.

22. Jones, M., Kaul, G. & Lipson, M. (1994). Transactions, Volume, and Volatility. The Review of Financial Studies, 7 (4). pp. 631-651.

23. Kyle, A. & Obizhaeva, A. (2013). Market Microstructure Invariance: Theory and Empirical Tests. Available at SSRN: https://ssrn.com/abstract=1687965

24. Kyle, A. & Obizhaeva, A. (2016). Market Microstructure Invariance: A Dynamic Equilibrium Model. Available at SSRN

25. Kyle, A. (1985). Continuous Auctions and Insider Trading. Econometrica, 53 (6). pp. 1315-1336.

26. Kyle, A., Obizhaeva, A. & Kritzman, M. (2016). A Practitioner's Guide to Market Microstructure Invariance. The Journal of Portfolio Management, pp. 53.

27. Kyle, A., Obizhaeva, A. & Tuzun, T. (2016). Microstructure Invariance in U.S. Stock Market Trades. Center for Economic and Financial Research, working paper № 230.

28. Kyle, A., Obizhaeva, A. & Wang, Y. (2016). Beliefs Aggregation and Return Predictability. Center for Economic and Financial Research, working paper № 231.

29. O'Hara, M. (2015). High Frequency Market Microstructure. Journal of Financial Economics, 116 (2), pp. 257-270.

30. Pohl, M., Ristig, A., Schachermayer, W. & Tangpi, L. (2017). The Amazing Power of Dimensional Analysis: Quantifying Market Impact. Market Microstructure and Liquidity, 3 (3).

31. Rama, C., Potters, M. and Bouchaud, JP. (1997). Scaling in Stock Market Data: Stable Laws and Beyond. Available at SSRN

32. Spulber, D. (1996). Market Microstructure and Intermediation. Journal of Economic Perspectives, 10 (3), pp. 135-152.

33. Tauchen, G. & Pitts, M. (1983). The Price Variability-Volume Relationshp on Speculative Markets. Econometrica, 51 (2).

Размещено на allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.