用途:面向金融时间序列,对波动率进行建模、预测与解读,涵盖历史模型与期权隐含指标。
主要能力:EWMA 波动率更新(含衰减因子与有效窗口);GARCH(1,1) 参数估计、平稳性检验、长期方差、半衰期与多步预测;Black-Scholes 框架下隐含波动率的数值求解;波动率微笑、偏斜、期限结构与波动率曲面;隐含与已实现波动率之差即波动率风险溢价;VIX 指数口径说明;已实现波动率(收盘价、Parkinson 等)作为对照基准。
使用方式:脚本主要通过导入模块使用,例如 from volatility_modeling import VolatilityModeling。运行命令:uv run scripts/volatility_modeling.py;PEP 723 头会自动解析 numpy 和 scipy 依赖,也可 pip install numpy scipy 后运行 python3 scripts/volatility_modeling.py。默认运行会在合成 GARCH 收益上演示 EWMA 波动率、GARCH(1,1) 估计与多步预测、已实现与 Parkinson 波动率、期限结构和波动率锥。--verify 重算关键计算并核对示例结果,打印 PASS/FAIL,不匹配时返回非零;--help 列出可用类与方法。
适用场景:波动率预测、期权定价与风险管理、VaR 输入、风险调整绩效指标(Sharpe、Sortino)的分母估计,以及需要对比前瞻性与历史波动率的研究。
限制:GARCH(1,1) 要求 alpha + beta 严格小于 1 才协方差平稳;EWMA 等价于 IGARCH,无均值回复,不适合长期预测;隐含波动率依赖 Black-Scholes 假设,微笑与偏斜正说明假设被违背;高阶 GARCH 扩展易过拟合;EWMA 的 lambda 选择会影响响应速度,需与预测期限匹配。资料未提供具体收费、价格与平台支持信息。