Volatility modelling and trading using option strategies

Peter Kuchár

Master's thesis

Modelování a obchodování volatility při použití opčních strategií

Abstract:

V teoretické části práce jsou vysvětleny základní pojmy jako realizovaná volatilita, implikovaná volatility, burzovně obchodované produkty spojené s obchodováním volatility, fungování opcí a opčních strategií. Pro modelování volatility se autor práce rozhodl pro modely ARIMA, ARFIMA, HAR, semi-variance HAR, GARCH, EGARCH a GJR-GARCH které jsou dopodrobna vysvětleny v třetí části. Ve čtvrté části jsou pak odhadnuty parametry modelů za pomoci metody nejmenších čtverců a metody maximální věrohodnosti na časové řade aktiva UVXY. Nejmenší hodnoty informačních kritérií měly modely ARIMA (1,0,1), ARIMA(2,1,1), ARFIMA(1,d,1), semi-variance HAR a EGARCH(1,1) a proto byly použity pro formulování předpovědí. Předvídaní volatility bylo testováno na měsíční a týdenní bázi a testovanými strategiemi byli straddle, strangle, iron butterfly a iron condor. Úspěšnost jednotlivých modelů a strategii bude porovnáno na základě čistého profitu, maximální ztráty (maximum drawdown), profit factor, Sharpe a Sortino ratio. Nejlepších výsledků při délce držení pozice jeden měsíc dosáhla strategie strangle kde všechny modely dosáhli stejných výsledků. Při délce držení pozice jeden týden nejlepších výsledků dosáhli modely ARFIMA(1,d,1), semi-variance HAR a EGARCH(1,1).

Abstract:

Thesis covers theoretical topics of realized and implied volatility, exchange traded products associated with volatility trading and financial instruments that can be used to trade volatility such as options as well as option strategies. Models ARIMA, ARFIMA, HAR-RV, semi-variance HAR-RV, GARCH, EGARCH and GJR-GARCH were selected for the volatility modelling study. These models are firstly explained to the reader and then parameters are estimated using ordinary least squares and maximum likelihood method on an underlying asset UVXY. The viability of the model is evaluated using the lowest information criterion and most viable models are then used for volatility forecast. Models with lowest AIC and BIC were ARIMA(1,0,1), ARFIMA(2,1,1), ARFIMA(1,d,1), semi-variance HAR and EGARCH(1,1). Strategies straddle, strangle, iron butterfly and iron condor are then tested based on volatility forecast of the models. Entry into the trade is based on estimated volatility and we test two holding periods weekly and monthly according to the option expiration calendar. The performance of each trading system was evaluated by standard performance measures such as net profit, maximum drawdown, profit factor, Sharpe and Sortino ratio. For the monthly holding period, the best strategy was strangle and all the models achieved the same results. In the weekly holding period models ARFIMA(1,d,1), semi-variance HAR and EGARCH(1,1) achieved best results when using strategy strangle.

Keywords

implikovaná volatilita, opční obchodování, realizovaná volatility

Keywords

realized volatility, implied volatility, options trading

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 15. 6. 2023
• Supervisor: Milan Fičura
• Reader: Jakub Drahokoupil

Vysoká škola ekonomická v Praze

Master programme:
Finanční inženýrství