Applying Fractal Theory to Volatility Modeling

Thesis title: Využití teorie fraktálů při modelování volatility
Author: Ficl, Vít
Thesis type: Diplomová práce
Supervisor: Fičura, Milan
Opponents: Vacek, Vladislav
Thesis language: Česky
Abstract:
Diplomová práce se zabývá vcelku neotřelým způsobem modelování volatility. Velmi zajímavý koncept teorie fraktálů a multifraktality je relativně novým přístupem, který úspěšně nachází uplatnění při simulaci a predikování volatility. První kapitola definuje základní teoretické pojmy, jako jsou fraktál, soběpodobný proces, momentový scaling, fraktálový Brownův pohyb a multifraktalita. Druhá kapitola vysvětluje nejhlavnější multifráktálové modely, kterými jsou MMAR model, MSM proces a MRW model. Největší důraz je kladen na MSM proces, jelikož je nejhlavnějším a nejvíce zkoumaným multifraktálovým modelem. MSM proces je velmi přitažlivý pro modelování volatility, jelikož nese její hlavní empirické vlastnosti, kterými jsou těžké chvosty pravděpodobnostního rozdělení výnosů, persistence a skoky ve volatilitě, jakož i multiscaling. Třetí část tohoto textu se zabývá porovnáním MSM a GARCH modelů ohledně jejich simulačních schopností. Na základě teoretické i empirické části této práce docházíme k závěru, že pro modelování volatility je MSM proces výrazně lepší než GARCH model.
Keywords: volatilita; fraktál; simulace; multifraktalita; MSM
Thesis title: Applying Fractal Theory to Volatility Modeling
Author: Ficl, Vít
Thesis type: Diploma thesis
Supervisor: Fičura, Milan
Opponents: Vacek, Vladislav
Thesis language: Česky
Abstract:
This Master thesis deals with an idea of volatility modeling. The theory of fractals and multifractality is a relatively new approach which is successfully applied in volatility simulation and prediction. The first chapter defines the basic theoretical concepts such as fractal, self-similarity, moment scaling, fractional Brownian motion and multifractality. The second chapter explains the most recognized multifractal models, which are MMAR model, MSM process and MRW model. The greatest emphasis is placed on the MSM process, since it is the most researched and the most recognized multifractal model. MSM process is very attractive for the volatility modeling, as it exhibits the main empirical properties of volatility, which are heavy tails of the probability distribution of returns, persistence and jumps in volatility, as well as multiscaling. The third part of the text deals with comparing MSM and GARCH models regarding to their simulation capabilities. Based on theoretical and empirical part of this study, we conclude that MSM process is significantly better than the GARCH model in the volatility modeling.
Keywords: simulation; multifractality; MSM; fractal; volatility

Information about study

Study programme: Finance a účetnictví/Finanční inženýrství
Type of study programme: Magisterský studijní program
Assigned degree: Ing.
Institutions assigning academic degree: Vysoká škola ekonomická v Praze
Faculty: Faculty of Finance and Accounting
Department: Department of Banking and Insurance

Information on submission and defense

Date of assignment: 12. 10. 2013
Date of submission: 1. 2. 2014
Date of defense: 23. 6. 2014
Identifier in the InSIS system: https://insis.vse.cz/zp/44813/podrobnosti

Files for download

    Last update: