劉 深
波動(dòng)率是衡量資產(chǎn)價(jià)格與期望價(jià)值背離程度的重要變量,作為衡量風(fēng)險(xiǎn)的手段被廣泛應(yīng)用于資產(chǎn)定價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控和管理中,在現(xiàn)代金融理論中發(fā)揮著舉足輕重的作用。早期,波動(dòng)率只應(yīng)用于估計(jì)商品或資產(chǎn)價(jià)格的波動(dòng),隨著技術(shù)能力的提高,人們?nèi)菀撰@取更高頻率的日內(nèi)價(jià)格數(shù)據(jù),學(xué)者們開(kāi)始尋求通過(guò)其他可觀測(cè)變量來(lái)解釋資產(chǎn)價(jià)格波動(dòng)行為,交易量就是其中較具代表性的變量之一。如何估計(jì)資產(chǎn)價(jià)格波動(dòng)和交易量之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系,成為了學(xué)者們高度關(guān)注的課題。
美國(guó)學(xué)者 Anderson和 Bollerslev(1998)提出的已實(shí)現(xiàn)波動(dòng)率,恰到好處地提供了一種能夠充分利用高頻數(shù)據(jù)信息、不依賴參數(shù)估計(jì)且簡(jiǎn)單易行的波動(dòng)率估計(jì)方法,為以后的研究開(kāi)辟了一條嶄新的道路。當(dāng)然,波動(dòng)率問(wèn)題研究至今,學(xué)者們的眼光已不再局限于如何更精確估算價(jià)格波動(dòng)率,還同時(shí)聚焦在運(yùn)用多變量統(tǒng)計(jì)模型分析波動(dòng)率與其他經(jīng)濟(jì)變量之間協(xié)同作用關(guān)系的問(wèn)題上,據(jù)此來(lái)捕捉價(jià)格波動(dòng)特性。
無(wú)論從理論還是實(shí)證上都求證了資產(chǎn)價(jià)格波動(dòng)與交易量之間存在正相關(guān)關(guān)系的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)是成立的(如 ChanandFong,2006;FlemingandKirby,2011;Rossiand Santuccide Magistris,2013等)。那么,在隨機(jī)波動(dòng)模型中引入交易量因素,顯然將有助于詮釋資產(chǎn)變動(dòng)行為和波動(dòng)率預(yù)測(cè)。鑒于目前在金融研究領(lǐng)域有越來(lái)越多的學(xué)者投身于已實(shí)現(xiàn)波動(dòng)率(realizedvolatility)系列估計(jì)方法研究當(dāng)中,筆者也將追隨被廣泛應(yīng)用的已實(shí)現(xiàn)波動(dòng)率理論,利用A股市場(chǎng)的高頻數(shù)據(jù),分析資產(chǎn)價(jià)格波動(dòng)率與交易量間的協(xié)同變動(dòng)關(guān)系,基于實(shí)證經(jīng)驗(yàn),構(gòu)造包含資產(chǎn)交易量這一可觀測(cè)變量的隨機(jī)波動(dòng)模型,從而在實(shí)時(shí)表現(xiàn)股市動(dòng)向、把握市場(chǎng)脈搏的統(tǒng)計(jì)量以及監(jiān)測(cè)金融市場(chǎng)等方面,為股市參與者和政策制定者在決策時(shí)提供數(shù)量分析上的支持。
現(xiàn)階段研究波動(dòng)率與交易量關(guān)系的主流觀點(diǎn)大致可以歸納為兩類——市場(chǎng)微觀結(jié)構(gòu)理論觀點(diǎn)和混合分布假說(shuō)模型 (MixtureofDistributionHypothesis),它們都對(duì)波動(dòng)率和交易量協(xié)同變動(dòng)關(guān)系進(jìn)行了探討。
市場(chǎng)微觀結(jié)構(gòu)理論從交易發(fā)生過(guò)程上描述了交易量與價(jià)格波動(dòng)間的關(guān)系。假設(shè)市場(chǎng)上有一種風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)和三類市場(chǎng)參與者:一類是掌握了關(guān)于這項(xiàng)資產(chǎn)價(jià)值內(nèi)部消息的知情者;一類是普通的流動(dòng)性交易者;還有一類是在已有交易信息的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)交易價(jià)格的做市商。普通交易者依據(jù)公開(kāi)信息隨機(jī)進(jìn)行交易,知情者則能夠根據(jù)公開(kāi)信息和已有的內(nèi)部信息進(jìn)行分析和交易,做市商通過(guò)掌握兩類交易者的下單情況來(lái)設(shè)定合理的資產(chǎn)價(jià)格以保證交易過(guò)程的流動(dòng)性。
在分析知情者的交易行為上,有競(jìng)爭(zhēng)模型和策略模型兩種不同觀點(diǎn)。競(jìng)爭(zhēng)模型認(rèn)為,信息不對(duì)稱造成了獲悉資產(chǎn)情報(bào)的差異,而掌握更精確情報(bào)的知情者傾向于在資訊公開(kāi)之前采取與信息量相對(duì)應(yīng)的交易策略,這些交易也使得信息不斷地在價(jià)格上得以反映,其他的市場(chǎng)參與者則根據(jù)市場(chǎng)信息的流出作出理性交易(KimandVerrecchia,1991a;KimandVerrecchia,1991b)。 因此,在大規(guī)模交易的背后往往潛藏著海量的資產(chǎn)信息,而這些信息在市場(chǎng)上的反應(yīng)也促成了同時(shí)期資產(chǎn)價(jià)格的大幅波動(dòng)(Easleyetal.,1997)。
策略模型同樣認(rèn)為,信息不對(duì)稱導(dǎo)致交易量差異和資產(chǎn)價(jià)格波動(dòng),但與競(jìng)爭(zhēng)模型的不同之處在于,該模型認(rèn)為知曉內(nèi)部信息的知情者傾向于實(shí)行緩慢的交易策略,減少每筆訂單的交易量,以保證他們?cè)谒莆盏男畔⒈┞队谑袌?chǎng)前能夠獲取充 分 的 利 益 (Kyle,1985;AdmatiandPfleiderer,1988)。這就是所謂的“秘密交易”(stealth-trading),Chakravarty(2001)在對(duì)紐約交易所上市公司的數(shù)據(jù)分析中也證實(shí)了這一現(xiàn)象的存在,如此的秘密交易策略顯然會(huì)淡化交易量與信息流甚至是價(jià)格變動(dòng)間的關(guān)系。但Holden和 Subrahmanyam(1992)指出,從一個(gè)更為實(shí)際角度出發(fā),競(jìng)爭(zhēng)模型和策略模型在包含多個(gè)知情者的市場(chǎng)中區(qū)別并不明顯。
可以認(rèn)為,無(wú)論是基于市場(chǎng)微結(jié)構(gòu)理論下的競(jìng)爭(zhēng)模型還是策略模型,交易量的規(guī)模均會(huì)與知情者掌握的資產(chǎn)情報(bào)質(zhì)量呈正向相關(guān),而交易發(fā)生意味著信息流反映在市場(chǎng)上進(jìn)而會(huì)造成價(jià)格的變動(dòng),因而導(dǎo)致了交易量和資產(chǎn)價(jià)格變動(dòng)序列之間的正相關(guān)關(guān)系(Jonesetal,1994)。
混合分布假說(shuō)(下文簡(jiǎn)稱為MDH)模型對(duì)價(jià)格波動(dòng)與交易量間關(guān)聯(lián)問(wèn)題的提出,早于市場(chǎng)微觀結(jié)構(gòu)的理論解釋。相對(duì)而言,后者旨在從市場(chǎng)參與者日內(nèi)交易行為的角度出發(fā),解釋價(jià)格波動(dòng)與交易量之間的聯(lián)系,而前者更傾向于從經(jīng)驗(yàn)的角度描述這兩項(xiàng)指標(biāo)間的協(xié)同變動(dòng)。
與市場(chǎng)微結(jié)構(gòu)理論觀點(diǎn)相似,Clark(1973)指出不同階段內(nèi)價(jià)格路徑變動(dòng)表現(xiàn)的差異,是由信息公布速度的不同所造成的:沒(méi)有新信息的時(shí)候,交易相對(duì)冷淡,價(jià)格變化相對(duì)平穩(wěn);而一旦新信息顛覆了交易者對(duì)資產(chǎn)持有的預(yù)期,就會(huì)促成交易者的火爆交易,使價(jià)格快速變動(dòng)。他認(rèn)為,在固定的時(shí)間段上,資產(chǎn)的對(duì)數(shù)價(jià)格在方差確定的條件下服從正態(tài)分布,對(duì)數(shù)價(jià)格方差序列本身受到一個(gè)描述價(jià)格變動(dòng)速率的變量影響,即交易量。這就是MDH模型,早期學(xué)者的研究均由此展開(kāi) (如Eppsand Epps,1976;TauchenandPitts,1983;等)。
現(xiàn)階段的MDH模型在學(xué)者們努力下得到了不斷發(fā)展。Andersen(1996)在Glosten和 Milgrom(1985)市場(chǎng)微結(jié)構(gòu)理論框架下,發(fā)展了已有的MDH模型,認(rèn)為價(jià)格和交易量序列共同受到信息流的驅(qū)使,但在市場(chǎng)中參與者發(fā)生交易情況的二項(xiàng)分布假定下,交易量的條件分布更應(yīng)該是服從泊松而非正態(tài),調(diào)整后的MDH模型更能切合真實(shí)數(shù)據(jù)的表現(xiàn);Bollerslev和 Jubinski(1999)發(fā)覺(jué)潛藏在價(jià)格波動(dòng)和交易量背后的信息流具有長(zhǎng)記憶(long memory)性質(zhì),且短期內(nèi)兩者的動(dòng)態(tài)相關(guān)模式不盡相同;Liesenfeld(2001)則深入探討了 MDH模型中共同影響價(jià)格路徑和交易量序列的作用因素,他表示這一因素由反映在市場(chǎng)上的信息流和市場(chǎng)參與者對(duì)信息的敏感程度構(gòu)成。
總而言之,各類MDH模型同樣表明新信息流的發(fā)布會(huì)誘發(fā)市場(chǎng)參與者的交易行為,同時(shí)會(huì)造成資產(chǎn)價(jià)格發(fā)生相應(yīng)的變動(dòng),因而會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)實(shí)中交易規(guī)模與價(jià)格波動(dòng)之間的動(dòng)態(tài)相關(guān)關(guān)系。
本文所使用的A股市場(chǎng)高頻數(shù)據(jù)來(lái)源于銳思金融數(shù)據(jù)庫(kù),受條件限制,這里只獲取到2010年全年上證指數(shù)的1分鐘間隔高頻數(shù)據(jù),及上證指數(shù)中的兩個(gè)權(quán)重股工商銀行和中國(guó)石油2010年1月份的1分鐘間隔數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中包含了股票代碼、記錄時(shí)間、累計(jì)成交量成交價(jià)等必要信息。為了實(shí)證分析資產(chǎn)價(jià)格波動(dòng)率與交易量關(guān)系,本文擬選用上證指數(shù)、工商銀行和中國(guó)石油2010年1月份的高頻數(shù)據(jù),這三條序列的1分鐘間隔高頻觀測(cè)值走勢(shì)及相同時(shí)間段內(nèi)發(fā)生的累計(jì)交易量情況(圖1)。
圖1 2010年1月高頻數(shù)據(jù)樣本
選取的2010年1月份樣本中共包含20個(gè)交易日,每個(gè)交易日有240分鐘,理論上每支股票應(yīng)該有4800組觀測(cè)數(shù)據(jù)。但實(shí)際中由于部分記錄遺漏、記錄時(shí)間存在差別等問(wèn)題的存在,使現(xiàn)實(shí)中所得到的每天內(nèi)樣本觀測(cè)數(shù)并不恒定為240組:三項(xiàng)資產(chǎn)在2010年1月5日均缺失了3分鐘的數(shù)據(jù),工商銀行和中國(guó)石油有時(shí)會(huì)多出1分鐘的記錄,這說(shuō)明了交易記錄的隨機(jī)性。這樣,樣本期內(nèi)上證指數(shù)、工商銀行和中國(guó)石油的日內(nèi)樣本觀測(cè)數(shù)分別4797、4802和4800組。筆者將根據(jù)這些原始數(shù)據(jù)估算波動(dòng)率,并考察其與累計(jì)交易量之間的變動(dòng)關(guān)系。
在以往實(shí)證研究波動(dòng)率與交易量之間動(dòng)態(tài)關(guān)系時(shí),有的學(xué)者采用在GARCH等波動(dòng)率模型中加入交易量因素的方法(如Engle,2000和Liesenfeld,2001等),有的學(xué)者采用估計(jì)一段時(shí)間(普遍以天為單位)的價(jià)格波動(dòng)率,再擬合結(jié)構(gòu)模型的方法(如ChanandFong,2006 和 FlemingandKirby,2011等),筆者擬采用后一種方式,但是做法有細(xì)微的差別。為了能在更短的時(shí)間內(nèi)考察波動(dòng)率與交易量之間的相關(guān)關(guān)系,這里擬借助瞬時(shí)波動(dòng)率(spot volatility)估計(jì)方法來(lái)解決日內(nèi)波動(dòng)率的測(cè)算問(wèn)題。Hoffmannetal.(2012)基于小波分析理論提出了一種波動(dòng)率路徑估計(jì)方案,Sabeletal.(2013)則出于金融實(shí)踐的目的,著手改進(jìn)了這種估計(jì)量,使其能夠適應(yīng)資產(chǎn)價(jià)格中存在的跳躍、記錄時(shí)間隨機(jī)性等問(wèn)題,他們將這種方法稱為適應(yīng)性瞬時(shí)波動(dòng)率估計(jì)(adaptivespotvolatilityestimator)。Sabeletal.(2013)針對(duì)他們的估計(jì)方法編寫(xiě)了相應(yīng)的Matlab代碼,本文將借助這一程序來(lái)計(jì)算各項(xiàng)資產(chǎn)價(jià)格在一天之內(nèi)的適應(yīng)性瞬時(shí)波動(dòng)率估計(jì)。
由于1分鐘間隔的數(shù)據(jù)中存在記錄缺失的情況,大小不一的時(shí)間間隔也會(huì)在考察波動(dòng)率和交易量關(guān)系時(shí)產(chǎn)生異常點(diǎn)。因此,考慮將1分鐘間隔數(shù)據(jù)匯總成5分鐘間隔數(shù)據(jù),同時(shí)剔除掉波動(dòng)率估計(jì)和交易量為0的樣本觀測(cè),最終上證指數(shù)、工商銀行和中國(guó)石油剩余樣本分別為958、939和944組,由此計(jì)算出的2010年1月三項(xiàng)資產(chǎn)日內(nèi)5分鐘價(jià) 格累積波動(dòng)率和累計(jì)交易量情況如圖2所示。
圖2 5分鐘累積波動(dòng)率估計(jì)和累計(jì)交易量
從圖2可以大致看出,較大規(guī)模的交易量附近往往伴隨著股價(jià)的大幅度波動(dòng),而交易冷淡時(shí)股價(jià)的變動(dòng)也相對(duì)平緩,這種現(xiàn)象值得進(jìn)一步探討。筆者將從這一估計(jì)結(jié)果出發(fā),進(jìn)一步分析兩項(xiàng)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì),擬利用分?jǐn)?shù)協(xié)整向量自回歸(fractionally cointegratedvectorautoregressive,下文簡(jiǎn)稱為FCVAR)模型深入探討波動(dòng)率估計(jì)序列和累計(jì)交易量之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。
實(shí)證檢驗(yàn)表明波動(dòng)率和交易量序列中帶有顯著 的 長(zhǎng) 記 憶 性 質(zhì) (BollerslevandJubinski,1999;FlemingandKirby,2011;RossiandSantuccide Magistris,2013;等)。換句話說(shuō),兩項(xiàng)序列自相關(guān)函數(shù)的衰減速度相對(duì)緩慢,序列需要經(jīng)過(guò)分?jǐn)?shù)階差分才能平穩(wěn),即
其中,Xt為原始序列,L為使LXt=Xt-1的差分算子,d 是(0,1)上的任意常數(shù),εt則是一串零均值的平穩(wěn)白噪聲序列。將滿足這一關(guān)系的序列記為F(d)。
為了給模型選取提供合理性參考,這里將運(yùn)用ShimotsuandPhillips(2005)的精確局部 Whittle估計(jì)(下稱ELWE)來(lái)檢驗(yàn)上面得到的波動(dòng)率和交易量序列中長(zhǎng)記憶性。參考Shimotsu(2012),將帶寬m取為n0.65,其中n為樣本量,各資產(chǎn)對(duì)數(shù)波動(dòng)率和對(duì)數(shù)交易量平穩(wěn)差分階數(shù)的ELWE結(jié)果如表1所示。
表1 序列平穩(wěn)差分階數(shù)ELWE結(jié)果
ShimotsuandPhillips(2005)指出 ELWE 具有漸進(jìn)正態(tài)的性質(zhì),鑒于這一結(jié)論,表1中各項(xiàng)估計(jì)結(jié)果均在統(tǒng)計(jì)意義下顯著,足以表明波動(dòng)率序列和交易量序列中存在著明顯的長(zhǎng)記憶特性。為了能更確切地描述這兩組長(zhǎng)記憶時(shí)間序列之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系,本文選擇Johansen(2008)的FCVAR對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。
FCVAR是由Granger(1986)的自回歸模型演變而來(lái),Johansen(2008)從結(jié)構(gòu)上改進(jìn)了其不便于分析及參數(shù)性質(zhì)不明晰等特點(diǎn),得到了如下模型:
其中,Xt是樣本在t時(shí)刻的ρ維觀測(cè)值;εt是0均值方差為Ω的獨(dú)立白噪聲序列;滯后階數(shù)b和d滿足 0<b燮d;△=1-L,且 Lb=1-(1-L)b,顯然在 b=1 時(shí)Lb就是一般意義下的一階滯后算子;α和β是p×r向量,r∈[0,p)是矩陣∏=αβ謖的秩,同時(shí)也可表示為Xt分?jǐn)?shù)協(xié)整關(guān)系的數(shù)量;ρ是尺寸為p×r的常數(shù)向量;k 為模型自回歸部分的滯后階數(shù),Γi=(γjk,i)p×p是第i階滯后項(xiàng)的系數(shù)矩陣。模型(1)也可簡(jiǎn)單記為 VARd,b(K)。
與通常的平穩(wěn)時(shí)間序列方法類似,VARd,b(K)要通過(guò)驗(yàn)證方程系數(shù)多項(xiàng)式的特征根是否在單位圓內(nèi)來(lái)判定模型的平穩(wěn)性質(zhì)。但稍微不同的是,這里用于判別的“單位圓”是經(jīng)過(guò)變換za1-(1-z)d的區(qū)域£d,需據(jù)此來(lái)判斷模型穩(wěn)定性。Johansen和Nielsen (2012)在模型平穩(wěn)的假定下給出了關(guān)于(1)式中參數(shù)的統(tǒng)計(jì)推斷性質(zhì),本文擬借助他們的成果來(lái)驗(yàn)證性地考察上證指數(shù)、工商銀行和中國(guó)石油高頻樣本中所蘊(yùn)含的波動(dòng)率與交易量之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。
為避免受到樣本取值范圍限制,縮減交易量的數(shù)量級(jí),同時(shí)將波動(dòng)率和交易量之間的非線性關(guān)系(Chiangetal.,2010)近似線性化,擬合模型前按慣例對(duì)波動(dòng)率和交易量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)數(shù)化處理,并將觀測(cè)值記為 Xt=[log (volatilityt),log (volumet)] 謖,log(volatilityt)和 log(volumet)分別表示 t時(shí)刻波動(dòng)率和交量的對(duì)數(shù)值。而且比起一般平穩(wěn)時(shí)間序列型FCVAR需要相對(duì)多的樣本觀測(cè)作為起始值來(lái)估計(jì)模型中的分?jǐn)?shù)滯后階數(shù),以保證模型估計(jì)參數(shù)的無(wú)偏性(JohansenandNielsen,2012)。 由于暫時(shí)沒(méi)有強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),這里選取初始值樣本個(gè)數(shù)N0=n1/2,其中n為樣本總數(shù)。對(duì)數(shù)波動(dòng)率和對(duì)數(shù)交易量序列分?jǐn)?shù)協(xié)整關(guān)系數(shù)r、模型參數(shù)估計(jì)和統(tǒng)計(jì)推斷結(jié)果均在NielsenandMorin (2014)的代碼包FCVARMatlab-v1.6中完成。其中協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
表2 三項(xiàng)資產(chǎn)協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)
表2的結(jié)果顯示三項(xiàng)資產(chǎn)對(duì)數(shù)波動(dòng)率和對(duì)數(shù)交易量序列間都擁有1個(gè)以上的協(xié)整關(guān)系,本文也考慮在模型回歸時(shí)將矩陣∏的秩設(shè)定為r=1。同時(shí),從BIC的角度著手,將模型自回歸部分滯后階數(shù)定為 k=1。VARd,b(1)模型的參數(shù)估計(jì)在 FCVARMatlab-v1.6代碼包中完成。此外,由于該程序包在計(jì)算參數(shù)顯著性檢驗(yàn)和模型診斷方面仍存在不甚完善的地方,這里在得出模型結(jié)果前對(duì)有關(guān)代碼作出了適當(dāng)?shù)募庸ぬ幚?。模型估?jì)和參數(shù)統(tǒng)計(jì)推斷結(jié)果如表3所示。
表3 模型擬合及推斷結(jié)果
(續(xù)表)
由表3可以看出,模型擬合顯著且對(duì)數(shù)據(jù)有較強(qiáng)的解釋力度:除部分不顯著的參數(shù),3個(gè)模型中大部分主要參數(shù)均能顯著發(fā)揮解釋作用,計(jì)算出的模型特征根也都落在“單位圓”區(qū)域£內(nèi),說(shuō)明模型結(jié)果可靠;上證指數(shù)模型的R2值達(dá)到71%,工商銀行和中國(guó)石油模型也都能解釋波動(dòng)率和交易量序列中65%左右的變動(dòng),擁有較強(qiáng)的模型解釋能力,且模型似然比檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量均高度顯著;雖說(shuō)Q統(tǒng)計(jì)量表示波動(dòng)率序列信息仍未提取充分,但DW統(tǒng)計(jì)量顯示兩序列不存在明顯自相關(guān),且交易量序列的模型殘差已基本能夠判定為白噪聲序列。
本文利用A股市場(chǎng)的高頻數(shù)據(jù),結(jié)合模型VARd,b(1)的參數(shù)擬合結(jié)果,可以得到如下幾條基本結(jié)論:
1.資產(chǎn)波動(dòng)率和交易量序列均帶有顯著的長(zhǎng)記憶性,這與以往的研究成果,以及上述的ELWE估計(jì)結(jié)果一致,說(shuō)明信息流在這兩項(xiàng)指標(biāo)上的反應(yīng)過(guò)程相對(duì)緩慢,會(huì)存在一定時(shí)間上的滯后。
2.對(duì)數(shù)波動(dòng)率和對(duì)數(shù)交易量間有協(xié)整關(guān)系。β1log(volatilityt)=-ρ-β2log(volumet)+δt(2)也就是說(shuō),交易量中包含了波動(dòng)率的部分信息,剩下的則由一串d-b階單整序列δt解釋,而擬合結(jié)果表明δt同樣具有長(zhǎng)記憶性質(zhì)。
3.將表達(dá)式(2)對(duì)應(yīng)到表3中的估計(jì)參數(shù)可知,波動(dòng)率與交易量之間存在著高度顯著的動(dòng)態(tài)正相關(guān)關(guān)系,這也是從實(shí)際數(shù)據(jù)中反映波動(dòng)率和交易量序列受到共同信息流趨勢(shì)的事實(shí)。
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