1466035港币等于多少人民币币

厦门大学 硕士学位论文 人民币汇率预测的实证研究――基于ARMA模型和GARCH模型的比 较 姓名:张运明 申请学位级别:硕士 专业:金融学 指导教师:江曙霞
摘要金融变化率时间序列数据一般具有方差时变的特点,即在某一时期其波动剧烈而在另一时期又相对平缓,表现出波动聚集,高峰厚尾,持久记忆等形式。经典的时间序列 模型(例如AINA模型)不iiii较好地拟合这类数据,Engle(1982)提出自回归条件异方差(ARCH)模型,把条件方差作为过去误差的函数而变化,为解决异方差问题提供了新的 途径。Bollerslev(1986)在此基础上提出广义自回归条件异方差(GARCH)模型,让条件 方差作为过去误差和滞后条件方差的函数而变化,更好地拟合时间序列数据。而中国大陆的汇率形成机制改革在2005年7月21日迈出实质性的一步,2005年7月21日19:00时,美元对人民币交易价格调整为1美元兑8.11元人民币,作为次日银行间外汇市 场上外汇指定银行之间交易的中间价,外汇指定银行可自此时起调整对客户的挂牌汇价。现阶段,每日银行间外汇市场美元对人民币的交易价仍在人民银行公布的美元交易中间价上下千分之三的幅度内浮动,非美元货币对人民币的交易价在人民银行公布的该货币交易中间价上下一定幅度内浮动,从此人民币汇率的浮动范围明显扩大,一个显著 的表现就是人民币对美元汇率升值速度加快,2008年4月10日,人民币对美元汇率升值到1美元兑6.992人民币。本文意在使用ARMA模型和GARCH系列模型对人民币兑美 元的汇率变化率进行预测,发现AR(4)模型的预测效果较好,而对于汇率变化率的方差,则发现其没有时间上的记忆性,最后评价预测效果,并提出相关的政策建议。关键词:人民币汇率:ARMA模型:GARCH模型 ABSTI认CTConditional Heteroscedastic is the character of finical time series.Classical time seriesmodel(eg.ARMA Model)can’tEngle of the inpastwasfit thetheserieswell.ARCHmodelwaspresentedby1982.treatedConditional givesaHeteroscedasticway toasthefunctionresidual.ARCHmodelsolvetheproblem.GARCH model series better.Sincepresented by Bollerslev in Chinese1986.itcanfit the time the21.July.2005,thegovernment rateinnovated changemechanism of remarkablethe exchangerate,permitted the exchange exchangefreely.A thecharacter istherate between the USdollars(¥)andthe exchangeRenminbi(RMB)risingquickly.This papertries toforecastratebetween¥and RMB by using ARMA and GARCH model,compare the forecasting effectof the two models,in the end,bring forwardsomepolicy advice.Key Words:Exchange Rate:ARMA Mode l;GARCH Mode l 厦门大学学位论文原创性声明兹呈交的学位论文,是本人在导师指导下独立完成的研究成果。本 人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果,均在文中以明确方 式标明。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。声明人(签名): 年月 日 厦门大学学位论文著作权使用声明本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦门大学有 权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸质版和电子版,有权 将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查 阅,有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索,有权将学位论文的 标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。 本学位论文属于 1、保密( 2、不保密( ),在)年解密后适用本授权书。(请在以上相应括号内打“√")作者签名:日期:年月日导师签名::砌驴年忉/妇 人民币汇率预测的实证研究――甚于ARMA模型和GARCH模型的比较第一章导论1994年以前,我国实施以计划为主的外汇直接管理制度,对现实经济表现出了严 重的不适应性:双重汇率制度导致外汇市场的割裂¥11J,I-汇价格的扭曲,行政计划调度外 汇降低了外汇资源的配置效率,僵化了人民币汇率的形成机制。1994年,我国实施银 行结售汇制度,建立全国统一的银行间外汇市场,实行以市场供求为基础的,单一的, 有管理的浮动汇率制度,1996年人民币经常项目由有条件可兑换顺利过渡到完全可兑 换,外汇管理由可兑换前的外汇收支的行政审批转为对交易真实性进行审核,我国开始 推行间接管理模式的外汇管理制度。1997--2000年,在这一时期,在亚洲金融危机的 冲击和加入世界贸易组织前期的制度环境下,我国通过不断完善经常项目管理手段,适 时调整资本项目管理政策,并在全国范围内开展打击逃汇骗汇行动,有效防止了资本外 逃,维护了人民币汇率的稳定。2001开始,随着亚洲金融危机的影响逐步减弱,近年 来我国经济持续平稳较快发展,经济体制改革不断深化,金融领域改革取得了新的进展, 外汇管制进一步放宽,外汇市场建设的深度和广度不断拓展,为完善人民币汇率形成机 制创造了条件。 人民币汇率改革的总体目标是,建立健全以市场供求为基础的、有管理的浮动汇率 体制,保持人民币汇率在合理、均衡水平上的基本稳定。自2005年7月21日起,我国 开始实行以市场供求为基础、参考一篮子货币进行调节、有管理的浮动汇率制度。人民 币汇率不再盯住单一美元,形成更富弹性的人民币汇率机制。中国人民银行于每个工作 日闭市后公布当日银行间外汇市场美元等交易货币对人民币汇率的收盘价,作为下一个 工作口该货币对人民币交易的中间价格。2005年7月21日19:oo时,美元对人民币 交易价格调整为1美元兑8.11元人民币,作为次日银行间外汇市场上外汇指定银行之 间交易的中间价,外汇指定银行可自此时起调整对客户的挂牌汇价。现阶段,每日银行 间外汇市场美元对人民币的交易价仍在人民银行公布的美元交易中间价上下千分之三 的幅度内浮动,非美元货币对人民币的交易价在人民银行公布的该货币交易中间价上下 一定幅度内浮动。由于汇率市场形成机制的日益完善,为人民币汇率的预测提供了客观 条件。 The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH Model1.1选题背景及意义本文着眼于人民币(名义)汇率预测,指的是人民币兑美元(名义)汇率的预测。 人民币兑非美元货币的汇率预测需依据人民币兑美元汇率的预测和国际外汇市场上美 元兑非美元货币汇率的未来变动。因此,参照一篮子货币进行调节,是2005年7月21 日起实施的人民币汇率新政策的主要内容之一,其意义在于:放弃了长期以来人民币盯住美元的做法,以便在国际外汇市场上美元兑欧元、日元等货币出现较大的变动时,人 民币兑美元汇率的调控有较大的机动性。但是其弊端也是显而易见的:(1)人民币汇率的 调控和预测变得较为复杂,既要考虑人民币兑美元的变化,又要考虑美元兑欧元、日元等货币汇率的变化;(2)篮子货币的币别选择及其权重的确定成为一个技术难题,容易 引发争议。2005年8月10日,央行行长周小川指出篮子货币的确定以对外贸易权重为主,即以美元、欧元、日元、韩元为主,兼顾新加坡、英国、马来西亚、俄罗斯、澳大 利亚、泰国、加拿大等国的货币。并且,还要考虑外债与外商直接投资及无偿转移。作为人民币汇率调节的一个参考,在篮子货币的选取以及权重的确定时主要遵循的基本原 则是:考虑我国国际收支经常项目的主要交易国家、地区及其货币。从便于操作的角度出发,篮子货币的币别选择应以对外贸易权重为主。理由是:(1)与GDP相比,2004年 我国的贸易依存度高达70%;(2)在我国全部的国际经贸中,(货物)贸易额仍然是绝对重要的。篮子货币的币别选择以对外贸易权重为主通常包括两种选择方法:(1)按贸易 的国别和地区比重决定币别及其权重。ItdF在计算人民币有效汇率时,将我国进出口总 额中占比达到1%以上者均列入计算范围,总共有16种货币进入篮子。因此计算很复杂。 本文选取我国主要的5个贸易伙伴欧盟、美国、日本、中国香港和东盟为考察对象,2004年以此五种货币为货币篮子衡量的贸易总额(参见表1.1)合计占我国进出口总额的比 重超过60%。其中,美元、欧元、日元分别所占权重均不足25%。2 人民币汇率预测的实证研究――基于ARMA模型和GARCH模型的比较表1.1:2004年以五种货币为货币篮子衡量的贸易总额时间 2004年 2004年以5 种货币为100% 24.18% 23.13% 22.89%单位:亿美元,%东盟1058.8欧盟1772.8美国1696.2日本1678.7中国香港1 126.715.37%14.44%按贸易的国别(地区)比重决定人民币要参照的篮子货币的币别选择及其比重,意味着如果美元兑其它主要货币有较大幅度升降,那么人民币兑美元的汇率的波动将达到美元兑其它货币升降幅度的75%。这无疑不符合汇率改革前我国强调的“汇率稳定’’的政策。(2)按贸易结算的货币比重决定币别及其权重。据中国银行的统计,我国进出 口贸易约80%是以美元结算的。另据中国外汇交易中心的统计,我国近年来银行间外汇市场交易中,美元的比例达到近98%,所以人民币对美元汇率又有着至关重要的参 照价值。综合各种因素,采用第二种方式,即按照贸易结算的货币比重决定币别和比 重比较合理,因此人民币兑美元的汇率仍然具有导向性作用,本文用盯住美元的方法 进行建模,以期得到若干结论。1.2有关文献综述rq]Yongmiao Hong and Tae―HwyLee(2003)“。指出加拿大元、德国马克、英镑、日元、法郎兑美元的汇率,可以通过非线性组合模型进行预测,其效果要好于随机游rd]动模型,但是模型对这五种汇率的预测效果并不一致。陈雁云、何维达(2006)”。通过 对人民币各种汇率与股价的逐日数据所作的ARCH效应检验,得出相应的GARCH和rC]EARCH模型,证明人民币值与股价成反向关系。吴念鲁、陈金庚(2005)“。认为人民币汇率真正回归到有管理的浮动是汇率调整的主导趋势,并就人民币汇率机制如何改革,如何确定汇率水平,如何逐步完善汇率机制市场化等问题提出了改革的政策措施。 The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH Model李方(2005)…。探讨了人民币预测理论形成的客观基础和构成人民币估值的主要因素, 分析了影响2005年人民币汇率变化的六大因素,在此基础上预测了人民币汇率变化r71的大体趋势。彭凡(2005)…。从宏观角度对人民币汇率走势影响因素进行了分析。陈月、r殳]任超(2005)…。分析了影响人民币汇率变动的因素,然后分析人民币汇率升值、贬值或 者保持稳定的利弊,最后预测未来人民币名义汇率变动的趋势并提出对策建议。陈志r01刚(2006)“。指出人民币的升值过程将是一个缓慢的、小幅攀升的过程。范龙震rlnl(2001)¨w对各国的人民币名义汇率的运动过程进行了检验,包括均值回复检验、单 位根检验和方差比检验,发现各国货币的名义汇率基本服从随机游动。王元龙、王艳n1](2007)”“指出:2006年我国人民币汇率的显著特征是汇率的弹性明显增强、双向波 幅扩大、呈小幅升值态势,仍属于基本稳定,2007年人民币汇率政策取向是在稳定汇 率的前提下,从政策上弱化和消除人民币汇率升值的非理性预期,其核心内容是汇率 政策将成为货币政策中心、采取合适的政策组合、适时调整汇率水平、大力发展和完 善外汇市场,并预期人民币汇率空间将进一步放宽,在双向波动中小幅升值。苏岩、r1口1杨振海(2007)““检验了人民币兑日元汇率与波动的时间序列特征,证实存在简单的 单位根过程及条件异方差性,并且通过计算表明,其汇率变化率的AR/ClA及ARMA/GARCHr1 01组合模型的建模不成立。李凯、张稳瑜(2005)¨州通过对美元兑日元的高频日汇率数据的实证研究,检验了金融时间序列的“尖峰厚尾”特征,通过对GARCH、TARCH、EGARCH模型的估计,验证了汇率市场在信息不对称条件下,对好消息和坏消息有不同程度的 波动反应,而且金融市场的波动效应是明显的。r1A]国内学者魏巍贤(2000)““用协整方法分析了人民币汇率稳定主要归因于中央 银行的外汇干预、适度从紧的货币政策、高速的经济增长以及对外汇余额与通货膨胀 的有效控制,同时,魏巍贤对中美两国不同的利率和汇率数据进行了分析。奚君羊和r1 c]谭文(2004)¨刈对人民币汇率和GDP之间的关系作冲击响应函数分析发现:在本期 给GDP一个冲击,开始时人民币汇率会下浮波动,接着会稳定上浮,然后上浮程度下 降,最后人民币汇率稳定在一个新的水平。4 人民币汇率预测的实证研究――基于ARMA模型和GARCH模型的比较1.3本文研究安排从前面的文献综述中可以看出,以往的文献研究主要着重于对影响人民币汇率走 势的因素分析,或者是对美元兑曰元等汇率数据进行分析,这主要是因为在2005年7 月21日汇率形成机制改革之前,人民币兑美元的名义汇率基本保持平稳。随着汇率 形成机制改革的推进,人民币兑美元的汇率终于开始有条件的自由浮动,近3年来一 个显著的现象就是人民币兑美元的快速升值现象,所以这也是一个新出现且有趣的问 题。针对于此,本文着眼于汇率形成制度改革后人民币汇率对美元的名义汇率数据的 分析,然后进行预测模型的构建,选择时间序列分析中的经典模型ARMA模型和GARCH 系列模型进行数据拟合,评价模型的预测效果,并提出可以进一步研究的方向以及相 关的政策建议。本文其它部分安排如下:第二章是对于人民币汇率历史数据的特征分 析和模型选择;第三章是利用ARMA模型和GARCH系列模型对人民币汇率变动率进行 预测;第四章是结论部分。 The Empirical Study of The Forecasting ofRMBExchange RatemCompare ARMA Model WithGARCHModel第二章人民币汇率历史数据的特征分析和模型的构建我国自1994年开始实行以市场供求为基础的、单一的、有管理的浮动汇率制度。亚洲金融危机以后,主要因为收窄了浮动区间而被国际货币基金组织归入盯住汇率制度。但是,1997年以后我国的汇率形成机制并没有发生根本的变化,外汇供求关系仍是决定外汇市场汇率的基础。我国现行的汇率生成机制主要由6个制度参数连环构成,即银行结售汇制、银行间外汇市场制度、银行结售汇周转头寸制度、银行间市场撮合 交易制度、公开市场操作制度和汇率浮动区间管理制度。前三项制度保证了外汇供求关系和市场汇率的形成,后三项制度主要是为了防止汇率过大的波动,体现汇率的有管理性。具体来说,银行强制结售汇制的主要功能是,集中外汇来源,形成以外汇指 定银行为主的外汇市场主体;结售汇周转头寸限制制度规定,外汇指定银行多余的外汇头寸必须卖出,短缺的头寸必须补进,这就导致银行间外汇供求关系的形成;而银行间外汇市场则为供求生成汇率提供了平台;银行交易撮合制度规定,银行必须提前一天向银行间市场报告第二天拟卖出或买入外汇的量,且当天只能做一个方向的交 易,然后按照价格优先、时间优先的原则自动撮合成交,这个制度保障了外汇价格的最终形成;在这个价格下供求的差额由中央银行通过公开市场操作解决。中央银行根据银行间外汇前一天的汇价,决定人民币对美元的汇率,并在参照国际市场价格后, 套算出人民币对其他主要货币的汇率,该汇率是银行间市场或外汇指定银行与客户间 交易的基准汇率,实际汇率可在基准汇率上下规定区间浮动。2.1人民币汇率历史数据特征分析中央银行在2005年7月21日之前公布人民币汇率基准价。7月21日人民币汇率形成机制改革后,中国人民银行于每个工作日闭市后公布当日银行间外汇市场美元等 交易货币对人民币汇率的收盘价,作为下一个工作曰该货币对人民币交易的中间价。自2006年1月4口起,中国人民银行授权中国外汇交易中心于每个工作日上午9时15分对外公布当日人民币对美元、欧元、日元和港币汇率中间价,作为当日银行间即期外汇市场(含OTC方式和撮合方式)以及银行柜台交易汇率的中间价。从2002年4月2日起公布欧元对人民币汇率价格。从2006年8月1日起公布英镑对人民币汇率6 人民币汇率预测的实证研究――甚于ARMA模型和GARCH模型的比较价格。自从汇率形成机制改革后,人民币对美元的名义汇率就基本上处于升值状态。2006年1月4日,在新人民币汇率形成机制平稳运行近半年后,中国人民银行改革银行间即期外汇市场结构,引入国际通行的询价交易方式,鼓励金融机构在有效控制风 险的前提下积极进行产品创新,满足企业和居民外汇避险和投资的多样化需求。同时 引入做市商制度,提高金融机构的自主定价能力,并通过做市商的连续报价为市场提 供流动性,平滑市场价格波动,提高交易效率,为逐步形成以市场供求为基础、参考 一篮子货币进行调节的即期汇率形成机制提供制度支持。一般地,对于汇率的每日数 据进行定量预测,可以考虑使用时间序列分析中的相关模型,所以本章接下来的部分 先介绍后面具体预测时要用到的模型,包括ARMA模型和GARCH模型。2.22.2.1ARMA与GARCH模型的构建ARMA模型的构建AI讪VlA模型,即自回归移动平均模型表示为:薯=确薯一1+攻‘一2+…+砟‘一p+‘+岛‘一l+岛乞一2+…包毛一g(1)该模型中P为自回归部分的阶数,q为移动平均部分的阶数,因此记为ARMA(p,q)。 自回归模型AR(P)和移动平均模型MA(q)都是它的特例,即ARMA(0,q)为MA(q),ARMA(p,o)为AR(p)。利用滞后算子多项式办(三)和Oq(L),ARMA(p,q)改写为: Cp(L)x,=铊(三)‘由上面的式子可以推出: (2)‘=蝣1(三)色(上)q ‘=钉1(三)办(三)‘(3) (4)因此,对于ARMA(p,q)模型,其平稳性条件与AR(P)的平稳性条件相同,其可逆 性条件与MA(q)的可逆性条件相同,有以下两个定理: 定理1P阶自回归序列的渐进平稳条件为Izl>1,其中z为滞后多项式矽。(三)的特征方程办(z)=1一识z一欢z2…?一砟zp=o的所有根。7 The Empirical Study ofThe Forecasting ofRMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH Model而且进一步地,对于AR(P)模型,其自相关函数(autocorrelation function,简称ACF)不能在某一步之后为零(截尾),而是按指数率衰减,称其具有拖尾性,而其偏相关函数(PACF)截尾。定理2 q阶移动平均模型的可逆性条件为IzI>1,其中z为眈(三)的特征方程岛(z)=1+Bz+岛z2+…吃z9=0的所有根。对于MA(q)模型,其自相关函数(ACF)在q步以后为零,具有截尾性,其偏相关函数(PACF)拖尾。由于ARMA(P,q)序列兼具AR(P)和MA(q)的性质,所以其ACF也具有拖 尾性,而且其偏相关函数(PACF)也具有拖尾性。而且在许多实际问题中,时间序列本 身不是平稳的,而是具有明显的趋势,但是在通过一次或者多次差分后成为平稳的时间序列,则可以建立白回归积分移动平均模型,记为ARIMA(P,d,q),其中d为差分次数。其数学表达式为:≯(L)(1-L)“■=臼(上)q (5)式中,矽(三)为平稳的自回归滞后算子多项式,O(L)是可逆的移动平均滞后算子多项式。d次差分算子为(1-L)d=l―c三上+c:r+…(一1)d-1四_1∥_+(一1)d∥(6)其中q是从d中取r的组合数。当然,这种差分方法主要针对具有趋势成分的 非平稳序列而言,另外,时间序列中呈现季节波动也可以用差分方法平稳化。例如, 经济数据中的月份数据或季度数据可能可以通过每隔12个月的差分或每隔4个季度的差分平稳化。已有文献表明,充分高阶的AR模型可以代替一定阶数的MA或ARMA模型。所以,尽管ARMA代表了相当大范围的平稳时间序列,但是从计算方便(AR模型 可以用普通最小二乘法来估计模型参数,而ARMA模型需要用非线性最小二乘法,如 Newton―Raphson迭代法来估计模型参数)和实用角度(当阶数不高时)一般可以采用AR 模型。2.2.2GARCH模型的构建广义自回归条件异方差模型,即GARCH模型定义: 人民币汇率预测的实证研究――甚于ARMA模型和GARCH模型的比较yt2 pt七st(7) (8)qql‘一。~N(O,砰)P砰=%+∑%蠢,+∑屈畦,=口。+口(L)方+∥(L)酽(9)其中:P≥0,g≥0,%>0,%≥o(i=1,…,g),屈≥o(i=l,…,p)式(17)常被写作以下 两式:Et 2qq(10) (11)q~ii.d.N(O,1)满足上述条件的模型称为GARCH(p,q)模型,而称乞服从GARCH(p,q)过程。下面 给出GARCH(p,q)过程平稳的充要条件: 定理3 GARCH(p,q)过程是平稳过程的充要条件是 a(11+fl(1)<l 其中q P(12)口(1)=∑口,,∥(1)=∑屈且此时有E(t)=O,Var(e,)=%(1--口(1)--fl(1))-1,Cov(G,,s,)=O(t≠s)9 The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH Model第三章人民币汇率的预测本文目的在于对人民币兑美元口汇率数据进行拟合和预测,在方法上,先用ARMA模型拟合和预测人民币对美元汇率数据,看预测效果,然后改用GARCH模型,比较两个模型的拟合效果和预测误差。最后对所采用的模型进行评价,并指明改进的方向。3.1ARMA模型的预测根据从2005年7月21日到2008年3月17目的人民币对美元的汇率水平只,先画出汇率水平走势图:图3.12{的6MQ.耋2IX}7M01200BM01E三丕园直观上可以得出人民币自从汇改后一直在升值,且趋势明显,这也可以从汇率时 间序列数据"的相关和偏相关函数的表格可以看出:lO 人民币汇率预测的实证研究――基于ARMA模型和GARCH模型的比较表3.1lags 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10ACF 0.982 0.966 0.950 0.935 0.920 0.904 0.889 0.875 O.861 0.846PACF 0.982 O.051 0.001 0.002 -0.0004 ―0.016 0.012 0.008 -0.005 -0.006Q―stal:628.74 1238.3 1829.0 2401。8 2956.8 3494.0 4014.6 4519.4 5008.4 5482.2在这里滞后阶数可以取大一点(表格3.1在这里由于篇幅限制,只把前面10阶 的数据给出,)。为了消除数据处理中的单位(如"的单位是Y/1005),考虑用汇率水平 的变化百分比来进行研究,即研究五=lIl(乃/y,一I)的性质,先画出‘随时间t变化的图形: The Empirical Study ofThe Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH Model图3.22006M0 12007MO 12008M0 1从图形中可以看出汇率水平变化百分比五在2006年7月21 Et到2006年3月左右的时间震动幅度较小,而从2006年3月开始到2008年3月份x,的振幅较大。为了看清楚从2005年7月21日到2008年2月28日五的变化情况,取图3.2的局部,画 出图3.3: 图3.312 人民币汇率预测的实证研究――甚于ARMA模型和GARCH模型的比较2005M082005M 1 1给出其相关和白相关函数表格(篇幅限制,只画出滞后阶数30之前的数据)为:表3.2ACPACQ.StatProb10.0090.0090.0551 0.0847 0.3377 2.21 71 2.51 56 2,9704 3.7748 4.661 9 5,6006 7.991 5 8.0423 8.1 189 8.1284 10.1210.814 0.959 0,953 0.696 0.774 0.81 3 0.805 0.793 0.779 0.630 0.710 0.776 0.835 0.7532-0.007―0.007 3-0.020―0.020 4-O.054-0.053 5―0.021―0.021 6 7 0。026 0.035 0。026 0.0328-0.037-0.041 9 10 11 12 13 14 0.038 0.060 0.009 0.01 1 0.004 0.055 0.038 0.063 0.012 0.009 0.007 0.06513 The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH Model15.O.004 16 0.0060.000 0.001 .0.008 ―0.031 0.032 0.003 0.005 .0.001 0.021 0.030 .0.019 0.009 .0.016 0.003 0.007 0.01910.129 10.153 10.214 11.275 12.042 12.136 12.244 12.244 12.609 13.260 13.471 13.591 13.979 13.979 14.071 14.5010.812 0.859 0.894 0.882 0.884 O.911 0.933 0.952 0.960 0.962 0.970 0.978 0.981 0.987 0.991 0.99217.O.010 18.0.040 19 20 21 0.034 0.012 0.01322.0.001 23 24 0.023 0.03125.0.018 26 0.01327.0.024 28.0.000 29 30 O.012 0.025本论文第二章中讲到,从计算方便和实用角度考虑,可用AR(P)模型来近似替代 ARMA模型,因此接下来考虑AR(P)模型的阶数P的确定。将样本范围改为2005年7 月21日至2008年3月17日,通过比较各阶数(p=1,2,3,4,5,6,7)的AIC和SIC值, 发现AR(4)的AIC值是最小的,而SIC值也很小,仅仅比AR(3)的SIC值稍大,因此,选用AR(4)作为估计模型(下面只给出AR(3),AR(4),AR(5)的估计结果,其它的略去)。 表格3.3为AR(5)的估计结果:表3.3VariableCoefficient14Std.Errort.StatisticProb. 人民币汇率预测的实证研究――基于ARMA模型和GARCH模型的比较VariableCoefficientStd.Errort.StatisticProb.C-0.00021 0 O.028584 ―0。01 5204 .0.02391 O .O.073046 .O。01 99383.00E.05 0.039662 O.039640 0.039659 0.039660 O.028821-7.009884 0.720692 .0.383550 -0.602892 .1.841799 ―0.691 7870.0000 0.4714 0。7014 0.5468 0.0660 O.4893AR(1) AR(2) AR(3) AR(4) AR(5)R―squared0.00801 0 0.00021 1 0.000839 0.000448 3639。622 stat 1.997501Mean dependent S.D。dependentvar.0.00021 0 0。000839 -11.31970 .1 1.27797 1。027088 0.400595AdjustedR―squaredvarS.E.of regression Sum squared resid Log IikelihoodAkaike info criterion Schwarz criterionF-statisticDurbin.WatsonProb(F―statistic).42..40j ..27Inverted AR Roots.42+.40i 一.27+.38i..27,.38然后看AR(4)模型估计蕾,AR(4)的估计结果为:表3.415 The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH ModelDependent Variable:XT Method:Least Squares Date:06/07/08 Time:08:1 3 3,14,2008Sample(adjusted):712812005Included observations:643 afteradjustmentsConvergence achieved after 3 iterations而AR(3)模型的估计结果如下:表3.5Dependent Variable:XT Method:Least Squares Date:06/07|08 Time:08:02 3,1 4/2008Sample(adjusted):7/2712005Included observations:644 after adjustments Convergence achieved after 3 iterationsVariableCoefficientStd.Errort.StatisticProb.C.0.00021 03.31 E.05 0.039556 0.039614 O.028742―6.336735 0.831 065 ―0.350153 -0.6633380.0000 0.4062 0.7263 0.5074AR(I)0.032874 AR(2) AR(31R―squared -0.013871 -O.01 90660.001 954Mean dependent var-0.00020916 人民币汇率预测的实证研究――基于ARMA模型和GARCH模型的比较AdjustedR-squared-0.002725 0.000839 0.000451 3649.734S.D.dependentvar0.000838 -1 1.3221 5 -1 1.29441 0.41 7599S.E.of regression Sum squared resid Log likelihoodAkaike info cdtedon Schwarz criterion F―statisticDurbin-Watsonstat2.001 686Prob(F-statistic)0.740430.14+.25i ..24Inverted AR Roots.14..25i根据定理1判定,可以知道AR(4)的特征方程的根的倒数没有模大于1的,满足 平稳性要求,所以可以初步利用AR(4)模型来估计‘。而AR(4)模型对应的模型表达 式为:‘=-0.000211+“,(13)(3.12x 10。5)U,=0.030866u,-l一0.014261u,-2-0.024685u,-3-0.051976ur-4+q(14)(0.03953 1)(0.039598)(0.039605)(0.028727)AR(4)的拟合效果见下图:图3.417 The Empirical Study ofThe Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH Model.004&赫涵~勰4i&主勘.004曙"。一峨涮目 r到辽怂妣 h 娃吐j £掘彳‘{.002j.000 一.002 ..004碱鄹即 笋 l孽 翟彳r^_,譬『j.002.000Ji山h_-枷I。池.一.Il 0 11 k“抽 ^fl。吼k 黼iI‘ I 呲 l ^J I l 7I”I 11…’1’…I y 1―1 1蜓ll ’I辑臀 ‘1 m 删 n ’唧 l 到 11一‘t~叶…’1~1 r4付 r…~1ItIIJ.I.。J I..I№I。★l¨ m掣.1^nj..006..002}l“’1.Ⅲ叫ll一.004 2006M0 1 2007M0 1 2008M0 1为进一步看出其拟合程度,给出判断残差是否是白噪声的检验表格(只画出前11阶):表3.6ACPACQ―StatProb1.0.002―0.002 2 3 0.003 0.004 0.003 0.0040.0033 0.0087 0.01 84 0.3799 2.2198 3.8885 7.31 59 11.182 1 6.606 25.204 25.81 4 0.136 0.143 0.062 0.025 0.005 0.000 0.0014.0.024-0.024 5―0.053.0.053 6 7 0.051 0.072 0.051 0.0748.0.077.0.078 9 10 1 1 0.091 0.1 15 0.030 0.089 O.1 17 0.03918 人民币汇率预测的实证研究――基于AP,MA模型和GARCH模型的比较最右侧的概率值大部分都4、于O.05,说明所有Q值都大于检验水平为0.05的Z2 分布临界值,因此严格地说,模型的随机误差项不能认为是白噪声序列。虽然其特征 方程的四个根的模都大于1(见第二章的定理1、定理2),其特征根的图形表示见图 3.5(图中绘制的圆圈是单位圆,’里面的4个黑点表示特征根复数的倒数):图3.5nve rse Ro otsof AR/MA Polyn omi al(s)1.51.O,,’”一,~¨一~ ~~一m/7//“¨~-々』 ~。j0.5,/ ,|。, j。i? fl ;0.Ojj? 。?i,/一0.5i,,r,:L。/_‰vj.1.0。j1、~~一一,,/、“.1.5一1.5―1.O.0.5[困0.00.51.01.5从图形上可以看出,四个根都落在单位圆里面,故由定理1可知,此时薯的四阶 自回归序列是渐进平稳的。 从AR(4)模型的估计结果看,除了截距项C和AR(4)项的系数显著外,AR(1)、19 The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH ModelAR(2)、AR(3)的系数都不显著,所以考虑剔除掉AR(1)、AR(2)、AR(3)项,重新估计, 得出结果:表3.7Dependent Variable:XT Method:Least Squares Date:06/09/08 Time:1 9:1 9 3/1 4/2008Sample(adjusted):7/28/2005Included observations:643 afteradjustmentsConvergence achieved after 3 iterations得到方程为:‘=一0.00021 1+“,(15)(0.00003 14)U,=一0.05271 6u,一4--I-q(16)(0.028671) 进一步地,可以改写成:‘=-0.000222123076-0.052716x,一l+乞 (17) 人民币汇率预测的实证研究――基于ARMA模型和GARCH模型的比较运用此模型预钡,U2008年3月17日至U2008年4月22日的t的数据: 得出的结果如下表:其中第一列为时间,第二列为AR(4)模型的预测值,第三列为实际 的五的值。 表3.8时间2008―03-1 7 2008―03―1 8 2008.03―1 9 2008.03-20 2008.03-21 2008―03.24 2008―03-25 2008―03―26 2008―03―27 2008.03.28 2008.03.31 2008.04.01 2008.04.02 2008.04.03 2008―04―07 2008.04.08 2008.04.09 2008―04―1 0 2008..04..1 1预测值.0.0001 84 .0.000252 .0.000148 .0.0001 56 .0.0001 72 .0.000263 .5.65E.05 ―0.0001 20 .0.000282 .0.0001 66 .0.0001 61 ―8.40E.05 .0.0001 30 .0.000227 .0.000262 .0.000243 .0.000277 .0.000147 .9.26E―05 .0.00021 8 .0.000229 .0.0001 43 .0。000291 .0.000208 .0.0001 99 .0。000285实际值.0.000946 0.000776 .0.0031 37 ―0.001 927 0.001 148 .0.001 063 .0.001 164 .0.00261 6 .0.001 738 9.98E―05 0.000755 0.000399 0.001 053 .0.001424 .0.002453 .7.1 4E―05 0.0001 43 .0.001 501 0.001315 .0.000271 .0.O00429 0.001 200 .0.0021 72 0.001 587 0.001 028 .O,0023722008..04..142008..04..1 5 2008..04..1 62008..04..1 7 2008..04..1 82008.04.21 2008-04-22而为了评价AR(4)模型的预测效果,可以将其与加入虚拟变量Z的随机游走模型 (random walk)I:1:较其残差平方和(Sumsquaredresidual)来比较预测效果,其中虚拟变量巧的定义可为:以=0,当时间在2005年7月21日到2006年2月28日之间2l The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH Model时;dr=1,当时间在2006年3月1日到2008年3月16日之间时。得出的随机游走模型的估计结果为: 衣J.了 表3.9Dependent Variabie:XT Method:Least Squares Date:06/09/08 Time:22:22 3/14/2008Sample(adjusted):7/22/2005lncluded observations:647 afteradjustmentsStd.Error t-Statistic Prob.VariableCoefficientC DT.0.0001 93 .6.01 E―059.43E一05 0.0001 08.2.049329 .0.5586060.0408 0.5766R.squared0.000484 .0.001 066 0.001 1 51 0.000855 3461.008 stat 1.509793Mean dependentvar-0.000240 0.001 1 51 一1 0.69245 -1 0.67863 0.31 2041Adjusted R.squaredS.E.of regression Sum squared resid Log IikelihoodS.D.dependent var Akaike info criterion Schwarz criterion F.statisticDurbin―WatsonProb(F-statistic)0.576625可以看出DT的估计系数不具有显著性,因此考虑剔除虚拟变量,直接估计,得到结果:表3.10Dependent Variable:XT Method:Least Squares Date:06/09108 Time:22:28 311 4/2008Sample(adjusted):7,22/2005Includedobservations:647 after adjustmentsCoe怖cient Std.Error t―StatisticVariableProb.C.0.0002404.52E.05.5.2944790.0000R.squared0.000000Mean dependent var-0.000240 人民币汇率预测的实证研究――莲于剐卟,IA模型和GARCH模型的比较AdjustedR-squared0 O O 3O O O 0O O1 1 51 O0856S.D.dependentvarOD01 1 51 1 n 6 9 50 6 1 6881 5S.E.of regression Sum squared resid Log likelihoodAkaike info criterion Schwarz criterion∞∞∞揪l 8 52 XDurbin―Watsonstat1 n与 0 9 0 94即随机游走模型为:‘=-0.000240+s,(18)比较AR(4)模型和随机游走模型的残差平方和,这从两个模型各自的估计表格中可读出,分别是0.000449和0.000856,后者大于前者,可见AR(4)模型的预测效果好 于简单的随机游走模型,表明人民币的汇率水平变动是可以预测的,即人民币外汇市 场有效假说(Effi c i entMarket Hypothes i s)不成立。3.2GARCH模型的预测由于上述的AR(4)模型拟合的残差项并不是白噪声序列,故可以推断模型可能存在自回归条件异方差。根据国外相关文献的研究的结论,认为GARCH(1,1)模型拟合汇率等日金融数据最为有效。可以考虑用GARCH(1,1)模型来拟合,从五的图形可以看出汇率水平变化百分比在2006年3月1日之间振幅较小,在此之后汇率水平变化百分 比振I幅明显变大,因此可以考虑在GARCH(1,1)模型中加入~个虚拟变量d,,其中d,的 定义为:d,=0,当时间在2005年7月21日到2006年2月28日之间时;d,=1,当 时间在2006年3月1日到2008年3月16日之间时。估计结果如下:表3.”Dependent Variable:XTMethod:ML―ARCH(Marquardt)一Normaldistribution The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH ModelDate:06/07/08Time:1 0:1 2 3/1 4/2008Sample(adjusted):7/28/2005Included observations:643 afteradjustmentsConvergence achieved after 26 iterations Variance backcast:ONGARCH=C(6)+C(7)+RESID(一1)^2+C(8)+GARCH(一1)+C(9)+DTlnverted AR Roots.27-.33i.27+.33i一.27-.30i一.27+.30i给出的估计方程为:五=-8.31E(-5)+u, (1.95E-5)U,=-0.006 1 32u,-l-0.054786u,.2-0.0 1 0585ur-3-0.30868u,。+乞(19)(20)(0.039482)(0.041079)(0.040593)(0.012074) (21)Ct=qv,,V~ii.d.N(0,1) 人民币汇率预测的实证研究――基于ARMA模型和GARCH模型的比较0-}=1.38E(一9)+1.95E(一8)4+o.072507s:_l+o.9066970-2-l(8.20E一10) (7.14E-9) (0.020727) (0.023761)(22)其中(25)与(26)式为均值方程,(28)式为带有虚拟变量Z的GARCH(1,1)方程,而方程 中的E为科学计数法的符号,表示10的几次方。 显然,根据定理3,此时GARCH(1,1)模型是平稳过程。模型拟合效果图见下图:图3.62006M0 12007M0 12008M0 1且此时残差序列对比于正态分布的分位数对分位数图(QQ图)为:图3.725 The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH ModelTheoreti C8I Quant.1e―QU8 nti Iea)c--∞ 3a∞EoZRESlD可以直观的看出此时残差序列近似服从正态分布。 进一步的,用残差平方序列的Ljung Box―Q统计量来验证是否存在自回归条件异 方差这一统计假设,见表格4.9: 表4.1AC PAC2Q.StatProb1 20.005 0.0060.005 0.006 .O.017 .O.011 .O.043 0.009 0.005 .0.093 0.083 0.096 0.036 0.025 0.0100.0187 O.0401 0.2227 0.2969 1.5061 1.5521 1.5696 6.9809 11.364 17.416 18.460 18.879 1 8.992 0.220 0.460 0.666 0.1 37 0.045 0.008 0.010 0.016 0.0253.0.017 4.0.01 1 5.0.043 6 7 O.008 0.0058.0.091 9 10 1 1 12 13 0.082 0.096 0.040 0.025 0.013 人民币汇率预测的实证研究――基于ATJV[A模型和GARCH模型的比较14 15 160.068 0.003 0.0010.082 0.012 .0.008 0.01522.085 22.091 22.092 22.103 22-240 22.268 23.3970.015 0.024 0.037 0.054 0.074 0.101 0.10417―0.00418.0.014 ―0.002 19 20 0.006 0.041 0.004 0.030即此时GARCH(1,1)模型对应的残差平方序列的滞后10期的Ljung Box-Q统计量的值是23.397,相应概率值为0.104。而原始的AR(4)模型对应的残差平方序列的 滞后10期的Q统计量(见表格4.10)是274.32,概率值为0。这说明均值方程在配有 GARCH(1,1)模型后,可以有效地解决残差中存在的自回归条件异方差带来的估计问 题。表3.1 3ACPACQ.StatProb1 2 3 4 5 6 7 8 90.145 O.170 O.247 0.082 0.089 0.132 0.051 0.103 0.077 0.087 0.1250.145 O,152 O.213 0.008 0.016 0.065 0.002 0.057 O.016 O.048 0.071 0.108 .0.029 0.032 O.064 0.069 O.06613.661 32.270 71.832 76.161 81.352 92.734 94.459 101.45 1 05.38 1 10.37 1 20.67 1 37.25 1 39.01 1 47.67 1 59.82 169.17 1 82.86 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.0000,2 1^●■●1 3 4 5 6 1■●1● 7O.159 0.052 O.115 0.136 O.119 O.14427 The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH Model18 19 200.135 0.121 0.3240.041 0.040 0.257194.91 204.58 274.320.000 0.000 0.000同样的,对GARCH(1,1)模型的残差序列做ARCH―LM检验,AR(4)对应的滞后 4期的检验结果见表4.14,GARCH(1,1)模型对应的滞后4期的检验结果见表4.15 表3.1 4ARCH Test:表3。1 5ARCH Test:从表格4.11中可以看出,用AR(4)模型会存在自回归条件异方差的问题,而用 GARCH(1,1)模型的概率为0.42,说明不存在自回归条件异方差成分了。 从上面的分析,可以断定:GARCH(1,1)模型已经消除了单独的AR(4)模型预测可 能具有的自回归条件异方差问题,因此可以考虑用GARCH(1,1)模型来预测,见下图:图3.8 人民币汇率预测的实证研究――基于ARMA模型和GARCH模型的比较Forecast.XTFl Actual×T Forecastsample:7/21/2005 3/14/20087/28/2005 3/1 4,:2008Adjuste d sam pleIncluded observaUons:643R oot Mean Squared Error M can hbsoI ute Error M can肋s.Percent Error The4 Inequalty Coefficient Bias口.口00847 0.000600 1 08.3298 0.8921 B2 0 022524 0.921265 0.05621 1ProportonVari ance Proportion Covarance Proportion00000120000010.00000080000006000000400000020000000从图4.7中可以直观地看出,人民币汇率变动百分比五的均值预测是比较平稳的, 但是其置信水平为95%的估计区间在2006年3月初有个迅速的变大,而方差则是先不变, 后迅速增加,后来又趋于平稳,这与现实中观察到的人民币汇率变动情况是相符的。 为了与单纯的AR(4)模型对比,也将GARCH(1,1)模型的均值方程改为AR(4)的形式, 重新估计,见下表: 表3.1 6Dependent Variable:XTMethod:ML―ARCH(Marquardt)一Normaldistribution29 The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH ModelDate:06/09/’08Time:20:31 311412008Sample(adjusted):7/28/2005Included observations:643 afteradjustmentsConvergence achieved after 25 iterations Variance backcast:ONGARCH=C(3)+C(4)。RESID(一1)^2+C(5)+GARCH(一1)+C(6)+DTR。squared.0.01 991 2 .0.02791 7 0.000850 0.000460 3793.346Mean dependent var S.D.dependent var Akaike info criterion Schwarz criterion-0.000209 0.000839 一1 1.78024 -1 1.73856 1.890857Adjusted R.squaredS.E.of regression Sum squared resid Log IikelihoodDurbin-Watson.30+.30istatInverted AR Roots.30..30i-.30+.30i-。30-.30i此时GARCH(1,1)模型的估计结果表达式是:‘=一8.36E(一5)+“,(1.69E-5)U,=---0.030630u,-4+‘ (24) (23)(0.012431) 乞=ero-,,q“i./.d.N(0,1)(25)砰=1.35E(一9)+1.93E(一8)d,+o.069084蠢l+o.9 1 02720-,2_l(7.87E-10) (6.92E-9) (0.018944)(26)(0.022360)此时残差序列对比于正态分布的分位数对分位数图为:30 人民币汇率预测的实证研究――基于A]bMA模型和GARCH模型的比较图形3.9Theoreti cal Quant.|e.Qua nti le∞三c∞30IeEJoZRESID由于_的方差随着时间变化有个逐渐增大的过程,所以可以考虑在GARCH方程中考 虑加入时间趋势项t“(口为常数,可以取口=0.25,0.5,1来尝试,最后选取使得表格中flOLog likelihood数值最大的那个口),t“表示时间,重新估计GARCH(1,1)模型,得出估计结果:表3.18(口=o.25时)Dependent Variable:XTMethod:ML.ARCH(Marquardt).Normal distributionDate:06/13/08 Sample Time:10:18 3,14,2008fadjusted):7,28,2005Included observations:643 after adjustments Convergence achieved after 1 0 iterations Variance backcast:ONGARCH=C(3)+C(4)+RESID(一1)^2+C(5)+GARCH(一1)4-C(6)+DT+C(7)+T^O.25CoefficientStd.Errorz-StatisticProb.31 The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH ModelC.8.96E.05 0.0049351.82E―05 0.014747-4.933530 0.3346480.0000 0.7379AR(4)Variance EquationC8.73E.07 0.1 50055 0.600043 1.84E.07 .2.93E.085.62E.091 55.2978 3.691 548 7.070503 3.462099 -232.57280.0000 0.0002 0.0000 0.0005 0.0000RESlD(.1 1^2 GARCH(一1 1DT T^0.250.0406480.084866 5.33E.08 1.26E-1 0R.squared.0.021 21 8 .0.030852 0.000851 0.000461 3777.435Mean dependent S.D.dependentvar-0.000209 0.000839 -1 1.72763 -1 1.67901 1.893233Adjusted R.squaredS.E.of regression Sum squared resid Log likelihoodvarAkaike info criterion Schwarz criterionDurbin.Watson.00一.27istatlnverted AR Roots.27.00+.27i-.27表3.1 9(口=o.5时)Dependent Variable:XTMethod:ML.ARCH(Marquardt)-NormaIDate:06/1 3/08 Time:1 0:21 3,1 4/2008distributionSample(adjusted):7,28/2005Included observations:643 after adjustments Convergence achieved after 35 iterations Variance backcast:ONGARCH=C(3)+C(4)’RESID(一1)^2+C(5)+GARCH(-1)+C(6)+DT+C(7)+T^0.5Z―Statistic Prob.CoefficientStd.ErrorC一8.96E.05 0.0049931.83E一05 0.01 4735-4.8845830.3388610.0000 0.7347AR(4)Variance EquationC-4.64E.061^2 0.1 50006 0.6000041.75E.05.0.265086 3.6825760.7909 0.0002 0.0000RESlD(.10.0407340.085059GARCH(.1 17.05401932 人民币汇率预测的实证研究――基于A_RMA模型和GARCH模型的比较DT T^0.51.83E.07 5.44E一095.34E一08 2.05E一083.424858 0.2659960.0006 0.7902表3.20(口=l时)Dependent Variable:XTMethod:ML.ARCH(Marquardt).NormaI distributionDate:06/1 3/08 Sample Time:1 0:03 3/1 4/2008fadjusted):7/28/2005Included observations:643 after adjustments Convergence achieved after 1 1 iterations Variance backcast:ONGARCH=C(3)+C(4)。RESID(-1)^2+C(5)+GARCH(-1)+C(6)+DT+ C(7)。TR―squared-0.001 042Mean dependentvar一0.00020933 The Empirical Study of The Forecasting ofRMB--Compare ARMA Model WithGARCHExchange Rate ModelAdjusted R―squaredS-E.of regression Sum squared resid Log Iikelihood-0.010486 0.000843 0.000452 3758.1 92S.D.dependentvar0.000839 一1 1.66778 一1 1.61 91 6 1.931 405Akaike info criterionSchwarz criterionDurbin-Watson.OO一.27istatlnveRed AR Roots.27从表格中可以看出,趋势项t的估计系数在统计上都是显著的,比较Log likelihood的数值大小发现,当口取为0.5时Log likelihood的数值最大,因此取口=0.5最优。此时均值 方程残差对比于正态分布的分位数对分位数图为: 图3.1 0Theoreti cal Quanti le―QUa nti leQ)[ ∞ 了a町EoZRESlD考虑Z木f。(口=0.25,0.5,1)放入GAI配H方程内,得出估计结果如下表: 表3.21(口=o.25时)Dependent Variable:XTMethod:ML-ARCH(Marquardt)一NormalDate:06/1 3,08 Time:1 0:38distribution 人民币汇率预测的实证研究――基于灿龇~模型和GARCH模型的比较Sample(adjusted):7/28/20053/1 4/2008Included observations:643 afteradjustmentsConvergence achieved after 26 iterations Variance backcast:ONGARCH=C(3)+C(4)+RESID(-1)^2+C(5)+GARCH(一1)+C(6)+DT 。(T^0.25).30..30i.30+.30i..30+.30i..30一.30表3.22(口=o.5时)Dependent Vanable:XTMethod:ML.ARCH(Marquardt).NormaI distributionDate:06/1 3/08 Sample Time:1 0:29 3/1 4/2008fadjusted):7,28,2005Included observations:643 afteradjustmentsConvergence achieved after 26 iterations Variance backcast:ONGARCH=C(3)+C(4)+RESID(-1)^2+C(5)+GARCH(-1)-k C(6)’DT。(T^0.5)CoefficientStd.ErrorZ-StatisticProb.35 The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH ModelC-8.36E-05 -0.0306611.69E一05 0.0123704.939408.2.4787220.0000 0.0132AR(4)Variance EquationC1.35E一09 0.069073 0.91 0281 2.25E.1 17.87E-1 0 0.01 8942 0.022362 8.08E.1 21.71 4248 3.646589 40.70573 2.7887990.0865 0.0003 0.0000 0.0053RESID(一1)^2 GARCH(-1)DT★(T^0.5)R―squared-0.01 991 6 一0.027921 0.000850 0.000460 3793.347Mean dependent var S.D.dependentvar.0.000209 0.000839 .1 1.78024 .1 1.73856 1.890849AdjustedR-squaredS.E.of regression Sum squared resid Log IikelihoodAkaike info criterion Schwarz criterionDurbin.Watson.30+.30istatInverted AR Roots.30+.30i..30..30i..30..30i表3.23(口=1时)Dependent Variable:XTMethod:ML-ARCH(Marquardt).Normal distributionDate:06/1 3/08 Time:1 0:40 3/1 4/2008Sample(adjusted):7,28/2005lncluded observations:643 after adjustments Convergence achieved after 6 iterations Variance backcast:ONGARCH=C(3)4-C(4)’RESID(一1)^2+C(5)+GARCH(一1)+C(6)+DT+TCoe仟icient Std.Error Z.Statistic Prob.C-0.0002093。76E―05 0.032263-5.5671 58 0.1 549750.0000 0.8768AR(4)0.005000Variance EquationC7.02E-07 0.1 500005.1 5E.08 0.037838 0.068230 1.28E.141 3.6431 7 3.964223 8.793832 .53.471 330.0000 0.0001 0.0000 0.0000RESID(-1)^2DT’TGARCH(-1)0.600000一6.86E一1 3R―squared-0.001 042 -0.008900Mean dependent S.D.dependentvar.0.000209 0.000839AdjustedR―squaredvar 人民币汇率预测的实证研究――基于川姝似模型和GARCH模型的比较S.E.of regression Sum squared resid Log likelihood0.000842 0.000452 3609.325Akaike info criterion Schwarz criterion.11.20785 -1 1.16618 1.931405Durbin―Watson.00..27istatlnverted AR Roots.27..00+.27i一.27比较以上三个表格,选取口=0.5,此时均值方程残差对比于正态分布的分位数对分位数图 (QQ图): 图3.11Theoreti cal QuantjIe―Qua nti leeI;LJ∞30面E8ZRESID比较AR(4)模型、随机游走模型、带虚拟变量的GARCH(1,1)模型、带虚拟变量和趋 势项的GARCH(1,1)模型、带虚拟变量与趋势项乘积的GARCH(1,1)模型估计历史数据的残 差序列平方和,分别为0.000449、0.000856、0.000460、0.000461、0.00460。从中可以看出,对于历史数据,除了随机游走模型的拟合效果较差外,其它几个模型都差不多,其中以AR(4)的预测最好。进一步的,为检查预测未来数据的效果,给出2008年3月17 日至U2008年4月22日的预测值表格对比,并且把前面的实际值和其它四个模型(即排除随 The Empirical Study ofThe Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH Model机游走模型)的预测值都画在一张表格里,以方便比较。其中第一列是时间,第--YU是真实值,第三列是AR(4)模型的估计值,第四列是带虚拟变量的GARCH(1,1)的均值估计值,第五列是带虚拟变量和趋势项的GARCH(1,1)的估计值,第六列是带虚拟变量和趋势项乘 积的GARCH(1,1)的均值估计值,有些时间无交易数据是因为是周末或者是节假日放假:表3.24时间2008―03―17 2008-03-1 8 2008.03.1 9 2008.03.20 2008.03.21 2008.03.24 2008.03.25 2008―03.26 2008.03.27 2008.03.28 2008.03.31 2008.04.01 2008.04―02 2008―04―03 2008-.04--07实际值.O.000946 0.000776 .0.0031 37 -0.001 927 0.001 148 .0.001 063 .0.001 1 64 .0.00261 6 .0.001 738 9.98E.05 0.000755 0.000399 0.001 053 .0.001 424 .0.002453 .7.1 4E.05 0.000143 .0.001 501 0.001 31 5 .0.000271 .0.000429 0.001 200 .0.0021 72 0。001 587 0.001 028 .0.002372 0AR(4)DumyGARCH.0.0001 84 .0.000252 .O.000148 ―0.0001 56 .0.00021 2 -0.000209 .0.000214 .0.000214 ―0.00021 1 .0.00021 1 .0.00021 1 -0.00021 1 ―0.00021 1 -0.00021 1 -0.00021 1 .0.00021 1 ―0.00021 1 ―0.00021 1 ―0.00021 1 -0.00021 1 -0.00021 1 .0.00021 1 .0.00021 1 .0.00021 1 .0.00021 1 .0.00021 1 5.42E―05 .6.42E.05 .0.0001 03 _4.35E―05 ―4.82E一05 .8.42E一05 .8.30E一05 .8.49E.05 .8。47E.05 .8.36E一05 .8.37E.05 .8.36E一05 .8.36E一05 ―8.36E―05 .8.36E一05 ―8.36E一05 ―8.36E-05 .8.36E.05 .8.36E。05 -8.36E.05 .8.36E.05 -8.36E.05 ―8.36E.05 -8.36E―05 -8.36E-05 -8.36E一05 -8.36E.05 5.66E.05D+trendGARCH D’trendGARCH 一9.28E.05 .8.64E―05 .9.61 E.05 .9.54E.05 .8.96E一05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E―05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E一05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E.05 .8.96E.05 5.59E.05 -6.42E.05 -0.0001 03 -4.35E.05-4.82E一05.8.42E―05 .8.30E.05 -8.49E.05 -8.47E.05 ―8.36E一05 ―8.37E.05 .8.36E一05 .8.36E.05 .8.36E.05 .8.36E.05 -8.36E.05 .8.36E.05 .8.36E.05 ―8.36E.05 .8.36E.05 .8.36E.05 。8.36E.05 ―8.36E一05 .8.36E.05 .8.36E.05 .8.36E-05 .8.36E.05 5.66E.052008.04.08 2008.04―092008..04..1 02008..04..112008..04..1 42008-04.1 5 2008-04-1 6 2008。04.1 7 2008-04-1 8 2008.04.21 2008.04.22残差平方和从上表可以看出,对于汇率变化百分率‘的估计中,AR(4)模型估计的残差平方和是最 小的,从这个意义上来说是最好的。另外还有GARCH(1,1)模型对于方差的估计值,见下图:38 人民币汇率预测的实证研究――基于AP-,MA模型和GARCH模型的比较图形3.1 1(只带虚拟变量的6ARCH模型预测).003---~’-,~J,,~~--.一 ’’~、,,‘ForecaskGARCHFORCASE.002Actual)盯Forecastsample:3/1 7/2008 4/22/2008.001lncluded observations:26.000‘Root Mean Squared Error―’0.001486 0.001 1’――M eaR/43sol ute Error242一.001 ..002 一.003一.004MearlAbs.PercentErrorTheiIInequaI~CoeffJcientBiasP巾Dortion00.5981 0.930420 0.09891 6 0.862678口.038406.-一、、 ~一3/20/2008-,一,^’’_. J一,一一‘ ‘。~p。,,一‘Van ante P巾D0rtionC ovariance Proportj on3/31/20084t09/20084/21/20080000021 0000020 000001900000180000017 0000016 00000150000014√ ‘\ 13/20/2008 3/31/20084109/2008\U4/21/200800000130000012图3.12(带虚拟变量和趋势项的GARCH模型预测)39 The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH Model002Forecast:DUM、r_丌{ENDGARCHActual)仃001 Forecastsam ple:3/1 7/2008 4/22,'2008Included obse~ationsi 26000Root Mean Squared Error Mean AbsoluteError0.0D1466 0.0 D1248 1D1.8524 0 924130 0.0899960 908674Mcan Abs.Percent Error一.001Thei|InequahW CoeffIoent Bias ProportionVanance Proportion一.002Covarlance Proportion0.001 329..0099/20/20083/3 1/20084/09/20084/2 1/2008g,40E.07 g.20E.07 9.00E.078.BOE一078.60E.078.40E.07 8.20E.07 8.00E.D7\\3/20/2008 3/3 1/20084/09/20084/'2 1/2008图3.13(带虚拟变量与趋势项乘积的GARCH模型预测) 人民币汇率预测的实证研究―_基于ARMA模型和GARCH模型的比较.003F ore cast .002 DUMYTRE ND2GAIRC HActual:)盯F orecastsam ple:311 7120 08 4/22/2008Included observations:28.001R oot Mean Squared .000 M McanError0001475AbsoI uteErrorean肋s.Percent ErrorBias ProportionVarianceTheiI InequaI O/Coeffl cent ..001 P巾00rtbn0.001 254 101.5588 0.834484 0.092743 0.8858530.D21404一.002CovaNance Proportion..0033/20/20083/31/20084/08/20084/21/20081.340E.06 1.320E.06 1.300E.06 1.280E.06 1.260E.06 1.240E.061.220E一06\\\\4/00/2008\、、1.200E一063/20/20083/31/20084/21/2008而从3月1 7日N4YJ 22 El的五的图形为: 图3.144l The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH Model而从方差的预测图可以看到五的方差值的变化还是呈现一定的波动性,表明人民币 升值的步伐并不是简单的加速或者减速,而是有个上升和下降的转化,这表明对于波动性而言,带有时间趋势项的GARCH(1,1)模型并不占有优势,即前几天波动大并不意味着接下来几天波动也大。3.3预测模型的评价和改进从前面的AR(4)模型、随机游走模型和GARCH(1,1)模型的预测效果可以看出,用AR(4)模型估计汇率水平变化百分比五存在条件异方差的问题,而在采用了带虚拟变量的GARCH(1,1)模型后,可以有效地消除残差项序列存在条件异方差对估计带来的影 响。但是对于置的均值预测,配有虚拟变量的GARCH(1,1)的模型效果并不比AR(4)的 好,因为AR(4)模型的残差平方和为0.000449,GARCH(1,1)模型的残差平方和为 0.00460。只是GARCH(1,1)模型可以对方差进行预测,但是波动率并没有明显的记忆 性。可以对GARCH(1,1)模型进行改进,考虑利用GARCH-M、EGARCH等模型考察新息冲42 人民币汇率预测的实证研究――基于ARMA模型和GARCH模型的比较击曲线的对称性,以便改善预测效果。另外,上面的预测是基于2005年7月21日到 2008年3月16日的数据为预测模型估计样本,得出估计模型后,再预测2008年3 月17口到2008年4月22日的汇率变动率的均值。当然,由于汇率的变动是多重因 素综合作用的结果,所以,虽然可以用更为复杂的模型进行预测,但是从长期的角度 来说,应该还需从宏观经济学的角度来定性分析,定性与定量结合,才能对汇率数据的变动原因和程度有更为准确和全面的把握,况且我国的汇率形成机制仍旧在变革中,所以本论文只是一个尝试,目的是为了验证盛行于西方的若干时间序列分析方法 能否有效适用于中国外汇市场。43 The Empirical Study of The Forecasting of RMB Exchange Rate --Compare ARMA Model With GARCH Model第四章结论综合前面各章节的内容,特别是通过比较ARMA模型和GARCH模型的预测效果, 可以得出如下结论:汇率制度变革是关键,汇率数据变动是表象,但是通过对汇率数据变动的表象的精确分析,可以从一个侧面反映出一国汇率形成机制的变革。我国的 汇率形成机制改革开始不久,目前正在逐步深化。因此,要使我国的汇率变动更加符合事物变化的本来面貌,我们就应当进一步深化汇率体制改革,而我国以前的汇率形 成机制的主要优点有三:第一,有利于政府意图的贯彻,这是与我国金融不发达、控 制风险的能力较弱的国情相适应的;第二,有利于汇率的基本稳定,能够降低经济主体的汇率风险。实质上是由国家来替代企业承担部分汇率风险,这对企业交易成本的 降低和国际竞争力的提高有都有重要作用;第三,这种汇率制度有利于增强财政政策 的有效性。但是,现行人民币汇率形成机制也存在不足之处。主要表现在:第一,我国外汇市场上的供求关系没有充分真实的反映真实的外汇需求。具体说,一是目前实行的结 售汇制度是一种无条件的结汇制和有条件的售汇制。因此,这种外汇供求不是自愿的真正意义上的供求关系。二是资本项目交易特别是对外投资的限制仍然很多,除了特殊批准外,原则上不允许资本性外汇收支在外汇指定银行办理结售汇,这就将大部分 资本性外汇收支排除在外汇市场的供求以外。第二,我国外汇市场主体单一,主要由国有商业银行、股份制商业银行、经批准的外资金融机构、少量资信较高的银行金融 机构和央行操作室构成,交易额主要集中在中国银行和中央银行之间,外汇市场规模、 交易方式和交易工具均需要进一步发展。第三,中央银行对外汇市场的干预有强制性,并且对外汇指定银行的外汇交易进行了报价限制和结售汇周转外汇头寸的限制,因 此,汇率无法真实反映均衡汇率水平。第四,对货币政策造成一定的牵制。第五,增加了无风险套利的机会。 就在本文写作的过程中,2008年4月10日,人民币对美元汇率升值到1美元兑 6.992人民币,首次破7,人民币升值的趋势在2008年前几个月仍旧非常明显,这也 可以从前面章节的预测模型中看出端倪,当然,本文的目的并不是为了探讨人民币是 否应该升值,这牵涉的宏观经济问题太多。随着我们汇率形成机制的日益完善和成熟,可以预见,那时这些定量分析工具必将在科研中发挥更有效的作用。 人民币汇率预测的实证研

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