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研究生: 黃泰瑞
Tai-Jui Huang
論文名稱: 台灣單一股票期貨市場套利之研究 - GARCH、SSVR與灰色理論之應用
An Application of GARCH, SSVR and Grey Theorem on Taiwan Single Stock Futures Arbitrage
指導教授: 余尚武
Shang-Wu Yu
洪政煌
Cheng Huang Hung
口試委員: 盧瑞山
Ruei-Shan Lu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 管理學院 - 資訊管理系
Department of Information Management
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 84
中文關鍵詞: 股票期貨持有成本模型套利GARCHSSVR灰色理論
外文關鍵詞: Single-stock future, Cost-of-Carry Model, Arbitrage, GARCH, SSVR, Grey Theorem
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  • 過去在操作股價指數套利時,由於要建構一個模擬台股指數的現貨投資組合,而需要進行模擬組合的模型探討。在單一股票期貨商品於2010年一月推出後,以單一股票為套利標的下,操作上可省略掉模擬誤差所帶來的風險。若加以挑選出較佳的進場時機,則能有效的運用資金,以獲取穩定的報酬。
    本研究樣本取自2010年2月23日至2010年12月15日止。對股票期貨標的,應用持有成本理論建構無套利區間、尋找可行套利時點,再以預期理論為基礎,預測下一時點的基差走勢以判斷進場時點,鎖定較佳的套利報酬。預測工具的選用上,採用傳統時間序列預測方法(GARCH模型),以及人工智慧的應用(平滑支撐向量迴歸(SSVR)、灰色系統預測)作為執行套利的準則。實證研究結果如下:

    一、股票期貨套利現象多出現於反向套利上,配合市場波動變化下,選取股價高的標的可以掌握較大套利利差。而隨著市場之成熟,套利機會將逐漸減少。
    二、使用預測工具於股票期貨套利的基差擇時策略上,能夠幫助套利者獲得有效的套利報酬。在預測效果上,SSVR的預測準確度高於GARCH,GARCH又高於FGM的準確度;報酬率方面,SSVR的應用效果能夠提供最佳的平均報酬,依序才為GARCH與FGM。


    Single-stock futures(SSFs) are futures contracts on individual stocks. Since its launch in the beginning of 2010 in Taiwan, it was once touted as fresh, attracted both investors and arbitrageurs. The advantage of trading SSFs for arbitrage is that it eliminates the tracking error so we can easily make an arbitrage on one investment target.
    The samples are taken from February 23, 2010 to December 15, 2010. We use cost-of-carry model to find out feasible times for arbitrage. And based on the expectation theory, we assist arbitrageurs to determine the time to enter the market by predicting the tendency of next basis. We adopt GARCH, SSVR and Grey theorem as our tools for the implementation of arbitrage. And findings are:

    1.Most of the arbitrage opportunities are observed for buying the future and selling the stock; moreover, to select the target with a high stock price can lead larger spreads. And the opportunities will gradually decrease as the market mature. Besides, the stock quote performs that it doesn’t converge with the future quote on the expired date.
    2.Using predictive tools on our basis time selection strategy can help arbitrageurs get a good return. On the accuracy of predicting, SSVR outperforms other models, and GARCH is better than FGM. To examine the return rate, applying SSVR can provide the most stable return, and applying GARCH is slightly prior to FGM as well.

    第一章 緒論 1 1.1 研究背景與動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究對象 3 1.4 研究架構 5 第二章 文獻探討 7 2.1 股價指數套利 7 2.1.1 指數套利介紹 7 2.1.2 指數套利交易的風險 8 2.1.3 指數套利之成因與現象 9 2.1.4 指數套利相關文獻探討 10 2.2 股價指數期貨理論價格 11 2.2.1 建構持有成本模型 11 2.2.2 考量市場限制後的持有成本模型 12 2.3 期貨價格預期理論 14 2.3.1 期貨價格對現貨價格的收斂 14 2.4 財務時間序列預測和GARCH模型 16 2.4.1 GARCH模型 16 2.4.2 時間序列預測相關文獻 17 2.5 支撐向量機 17 2.5.1 支撐向量迴歸SVR 18 2.5.2 平滑支撐向量迴歸SSVR 20 2.5.3 支撐向量迴歸相關文獻探討 21 2.6 灰色理論 22 2.6.1 灰預測傅立葉殘差修正 24 2.6.2 灰預測相關文獻探討 25 第三章 研究方法 26 3.1 研究流程 26 3.2 研究資料 28 3.2.1 研究樣本 28 3.2.2 資料處理 28 3.3 建構持有成本模型 28 3.3.1 持有成本模型 28 3.3.2 參數之估計 29 3.3.3 套利理論交易模型 33 3.3.4 傳統持有成本模型-套利時點的選擇 34 3.4 預期理論-預測進場時點 34 3.4.1 GARCH模型建構 35 3.4.2 SSVR模型建構 37 3.4.3 灰預測建構 40 3.4.4 訓練資料集的選擇 44 3.4.5 評估準確率的標準 45 第四章 實證結果 46 4.1 持有成本模型之計算結果 46 4.1.1 基差分析-敘述性統計結果 47 4.1.2 套利機會持續性 48 4.2 套利報酬率之計算 49 4.2.1 正向套利部位的報酬率試算 49 4.2.2 反向套利策略的報酬率試算 50 4.3 時間序列GARCH模型實證分析 50 4.3.1 資料鑑定 50 4.3.2 最適模型 51 4.3.3 資料集的選擇 54 4.4 平滑支撐向量迴歸SSVR實證分析 54 4.4.1 輸入變數之決定 54 4.4.2 設定資料集與最佳化參數 56 4.5 灰預測實證分析 57 4.6 預測結果分析 57 4.6.1 鴻海-預測下一時點基差變化方向結果 58 4.6.2 旺宏-預測下一時點基差變化方向結果 59 4.6.3 友達-預測下一時點基差變化方向結果 59 4.7 套利結果分析 60 第五章 結論與建議 64 5.1 研究結論 64 5.2 管理意涵 65 5.3 研究假設與限制 65 5.4 研究建議 65 參考文獻 66 中文部份 66 英文部份 67 附錄 70 GARCH最適模型實證過程 70

    中文部份
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