自Merton首次提出单因素利率模型以来,学者们广泛关注和重视利率期限结构模型的研究。本文通过描述三个月美元LIBOR利率的动态特征,抽象出适合刻画利率期限结构的计量模型,进而对利率的变化趋势进行分析与预测。本文的研究旨在为挂钩三个月美元LIBOR利率的人民币理财产品提供理论基础,也为相关金融衍生品的定价研究给予模型上的支持。鉴于金融资产普遍具有“尖峰厚尾”、波动聚集和“杠杆效应”等特征,本文以三个月美元LIBOR利率为研究对象,应用数理统计方法,选取CKLS模型类和ARCH类模型对利率期限结构进行实证研究,并且通过模型间的比较,获得拟合效果最优的模型。本文主要工作包括：第一章阐述了美元LIBOR利率期限结构的研究意义、国内外研究现状以及论文结构等内容。第二章概述了利率期限结构模型实证研究的相关理论基础,并对常用的统计检验方法和参数估计方法进行了归纳。第三章先运用统计分析方法,对LIBOR数据进行了正态性、平稳性、均值回复、异方差性等检验,从而确定了CKLS模型类,然后采用GMM方法进行参数估计,并且利用Maruyama算法来模拟产生数据,获得了拟合效果较好的CKLS模型。其次,为检验LIBOR数据是否带跳跃行为,本文通过对加入跳跃因素的CKLS+JUMP模型进行参数估计并确立了模型的口径,通过样本内及样本外预测能力的比较,结果发现CKLS+JUMP模型优于普通CKLS模型,且能更好地拟合实际数据,刻画利率实际市场的变化。第四章先运用ARCH异方差性的LM检验对残差进行ARCH效应检验,从而确定了ARCH类模型。其次,经过多次尝试拟合,对通过检验的三种ARCH类模型计量建模,并利用评价指标和相对误差对模型的预测能力进行比较,结果表明ARCH-M模型要优于ARCH模型和EGARCH模型,且能更好地描述利率的动态行为。第五章在第三、四章实证研究的基础上,运用样本内及样本外预测能力的比较方法,对拟合程度较好的五种利率模型进行集中对比,最终表明ARCH-M模型的拟合程度最好。第六章总结了本文的主要结论和有待进一步研究的问题。