基于时间序列的天气衍生品定价研究

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1、分类号:密级:UDC:单位代码:10078华北水利水电大学硕士学位论文基于时间序列的天气衍生品定价研究PRICINGOFWEATHERDERIVATIVESBASEDONTHETIMESERIES研究生姓名：陈雪娟指导教师：刘克英专业名称：概率论与数理统计所在学院：数学与统计学院2017年5月摘要基于时间序列的天气衍生品定价研究摘要在本文中，为天气衍生品市场建立了一个精确的定价方法。我们的主要工作是通过时间序列分析方法，对气温数据进行平稳性、趋势性、季节性及异方差性进行分析，从而建立一个随机模型来拟合温度的变化规律。对气温数据进行分析，认为气

2、温模型具有线性趋势、周期性、季节性及异方差性，对郑州62年历史气温建立了带有GARCH均值回归Ornstein-Uhlenbeck的随机模型，其中波动率考虑季节性及弱趋势性改进模型，通过气温模型得到未来某一时期的气温预测值。得到预测值之后通过无套利定价理论建立衍生品定价模型，可以通过蒙特卡罗方法模拟多条路径得出衍生品价格。通过2013年的观测数据作为实际值与随机模型得到的预测值进行分析，并用相对误差来实现温度模型有效性的验证。在预测未来气温的模型中仅仅使用了历史数据，对于气象信息及专家分析的指标，可以利用不确定理论推导出天气衍生品定价公式，实

3、现新视角下的定价方法。关键词：天气衍生品；O-U模型；天气衍生品定价；不确定理论IABSTRACTPRICINGOFWEATHERDERIVATIVESBASEDONTHETIMESERIESABSTRACTInthispaper,anaccuratepricingmethodhasbeenestablishedfortheweatherderivativesmarket.Ourmainworkistoanalyzethetemperature’scharacteristic,suchas,trend,seasonalandheterosce

4、dasticityofthetemperaturedatabytimeseriesanalysismethod,soastoestablishastochasticmodeltofitthetemperaturechangelaw.Basedontheanalysisofthetemperaturedata,itisconcludedthatthetemperaturemodelhasalineartrend,periodic,seasonalandheteroskedasticity.AstochasticmodelwithGARCHmea

5、nregressionOrnstein-Uhlenbeckisestablishedforthehistoricaltemperatureof62years.Thevolatilityisseasonalandweaktrendimprovementmodel,throughthetemperaturemodeltoobtainafutureperiodofthetemperatureforecast.Aftertheforecastvalueisobtained,thederivativepricingmodelisestablishedb

6、ytheno-arbitragepricingtheory.TheMonteCarlomethodcanbeusedtosimulatethepriceofthederivative.Throughtheanalysisoftheactualvalueandthepredictedvalueobtainedfromthestochasticmodelin2013,thevalidityofthetemperaturemodelisverifiedbytherelativeerror.Inthemodelusedtopredictthefutu

7、reweathervalue,onlythehistoricaldatacanbeused.Forthemeteorologicalinformationandtheexpertanalysisindex,thepricingformulaoftheweatherderivativescanbededucedbytheuncertaintytheory,andthepricingmethodunderthenewanglecanberealized.KEYWORDS:Weatherderivatives;Ornstein-Uhlenbeckm

8、odel;Pricingofweatherderivatives;UncertaintytheoryIII目录目录摘要.......................