CBOE Volatility Index VIX and the Volatility Premium Structure Analysis

Anastasiia Krol

Master's thesis

Index Volatility CBOE a Analýza Struktury Volatilní Rizikové Prémie

Abstract:

Tato diplomová práce představuje přehled relevantních informací o indexu volatility CBOE, nejprve poskytuje následující teoretické základy: definice, odhad a modelování historické, stochastické a realizované volatility s hlavním zaměřením na implikovanou volatilitu a její atributy, jako je volatilní úsměv a riziková prémie volatility v rámci modelu CAPM. Popsané modely odhadů volatility zahrnují GARCH, ARCH, EMWA, HAR a ARFIMA a jejích modifikace. Implikovaná volatilita je vysvětlená pomoci Black-Scholes modelu pro oceňování opcí, metody Cox-Ross-Rubinsteina a bezmodelovou metodou, která je metodologickým základem výpočtů VIX. Dále je vysvětlená metodika výpočtu indexu spolu s doplňujícími informacemi, jako je např. interpretace hodnot, schopnost predikovat volatilitu na akciovém trhu a alternativní míry volatility používané obchodniky: ATR, Bollinger Bands a jiné indexy volatility. Třetí část je nezbytná pro pochopení rámce obchodovatelnosti indexu pomoci VIX Futures a opci, spolu s přehledem trhu volatilních ETP a analýzou případu XIV. Empirická část obsahuje výklad volatilní rizikové prémie, podmínku její existence, analýzu vývoje z hlediska krize, testováním její struktury a srovnáním její citlivosti na jednotlivé složky. Poslední částí je analýza volatilní rizikové prémie futures a porovnání dvou prémií.

Abstract:

This thesis represents the overview of the relevant information on the CBOE Volatility Index providing theoretical background on definition, estimation and modelling of historical, stochastic and realized volatilities. The main focus is on implied volatility and attributes, such as volatility skew and volatility risk premium, in terms of CAPM model. The described models of volatility estimations include GARCH, ARCH, EMWA, HAR and ARFIMA with modifications. The implied volatility is explained in terms of Black-Scholes option pricing model, Cox-Ross-Rubinstein method and model-free methodology. Further on, the model-free methodology is explained to be the methodological basis of VIX calculations, which are provided along with additional information on index, such as value reading, forecasting ranges of equity market volatility with current levels of index and alternative measures of volatility used by traders, such as ATR, Bollinger Bands and other volatility indexes besides VIX. The third part is essential to understand the framework of trading untradeable index with VIX Futures (VX) and options explained along with an overview of volatility ETP market and analysis of XIV case. The empirical part contains the interpretation of volatility risk premium and its existence, the analysis of development of premium in terms of crisis and testing its structure by comparing its sensitivity to the components. The last part is tackling the volatility risk premium of VX futures with the same approach and compares the two premiums.

Keywords

VIX, realizovaná volatilita, Index volatility CBOE, beta, S&P 500, volatilita, volatilní riziková premie, VIX futures, implikovaná volatilita

Keywords

beta, S&P 500, volatility, volatility risk premium, VIX futures, implied volatility, CBOE Volatility index, realized volatility

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 2. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2019
• Supervisor: Jiří Witzany
• Reader: David Chval

Vysoká škola ekonomická v Praze

Master programme / field:
Finance a účetnictví / Finanční inženýrství