衍生品 Derivatives
Level II | Readings: R28-R29
R28: 远期承诺的定价与估值 Pricing and Valuation of Forward Commitments
Reading 28 | Modules 28.1–28.8 | LOS 28.b–28.g
graph LR ROOT(("远期承诺<br/>Forward Commitments")) ROOT --- P["两个问题<br/>Pricing vs Valuation"] P --- P1("定价:定出使 V=0 的价/率") P --- P2("估值:给存量头寸盯市") ROOT --- A["远期与期货<br/>Forwards & Futures"] A --- A1("carry 模型 LOS 28.b") A --- A2("权益远期 LOS 28.a") A --- A3("固收远期与国债期货 LOS 28.d") A --- A4("FRA LOS 28.c") ROOT --- B["互换<br/>Swaps"] B --- B1("利率互换 LOS 28.e") B --- B2("货币互换 LOS 28.f") B --- B3("权益互换 LOS 28.g") ROOT --- C["三条纪律<br/>Three Disciplines"] C --- C1("方向:价值属于谁") C --- C2("时间基准:360 还是 365") C --- C3("carry:收益减、成本加")
28.1 定价与估值
定价与估值回答两个问题:
| 定价 Pricing | 估值 Valuation | |
|---|---|---|
| 问的是什么 | 合约签订时把价格/利率定在哪,才能让双方价值都为零 | 合约签订之后,这个存量头寸现在值多少钱 |
| 时点 | ||
| 答案的量纲 | 一个价格或利率(FP、FRA rate、SFR) | 一笔钱(对某一方的正负金额) |
| 谁的问题 | 双方共同的问题,无方向 | 必须点名是对哪一方,另一方等额反号 |
| 典型输入 | 现货价、无风险利率、持有收益、即期利率曲线 | 新的现货价 / 新的远期价 / 新的利率曲线 |
远期合约在签约时通常不支付对价。price 指标的的远期价格,可表现为:
- 国库券:面值折扣率
- 附息债券:到期收益率
- FRA 的隐含贷款:年化 MRR
- 货币远期:汇率
无套利定价的含义
forward price 是在无摩擦市场中使任何无风险套利组合都无利可图的价格。前提为:(1) 交易成本为零;(2) 卖空及卖空所得的使用不受限制;(3) 可按无风险利率无限量借入与贷出。
与 Level I 的衔接
L1 的 衍生品 已介绍 套利与复制(L1)、forward 的 price vs value、期货的保证金与盯市,以及 远期定价 的基本公式。
L2 新增内容:
- 按标的分别给出定价与估值公式,包括权益离散股利、权益指数连续股利、附息债券、国债期货和利率,各类合约采用不同的时间基准;
- 国债期货的转换因子、最廉可交割券、全价与净价;
- 互换采用贴现因子 与 ,L1 的 par swap rate 采用另一套折现约定;
- 货币互换与权益互换。
28.2 无套利与持有成本(carry)模型 — LOS 28.b
黄金和小麦有仓储费,股票有股利,附息债券有票息。零息债券没有这些现金流或持有成本,符合无现金流、无持有成本的情形。
其中 = 远期价格, = 签约时的现货价, = 年化无风险利率, = 合约期限(年)。
无套利远期价格
一份 3 个月期、标的为面值 1,000 的零息债券的远期合约,该债券现价 500,年化无风险利率 6%。
单位为 USD。
远期被高估时的 cash and carry arbitrage
若市场远期价是 510(高于无套利价 507.34),做法是借钱 → 买现货 → 卖远期:
| 今天的交易 | 今天的现金流 | 三个月后的交易 | 三个月后的现金流 |
|---|---|---|---|
| 卖出远期(short forward) | 0 | 交券结算空头 | +510.00 |
| 买入债券 | −500 | — | — |
| 按 6% 借款 | +500 | 偿还贷款 | −507.34 |
| 合计 | 0 | 合计 = 套利利润 | +2.66 |
利润 ,恰等于实际远期价与无套利价之差。金额单位 USD。
远期被低估时的 reverse cash and carry arbitrage
若市场远期价是 502(低于 507.34),把上面的交易全部反过来:借券 → 卖空现货 → 把所得贷出 → 买远期:
| 今天的交易 | 今天的现金流 | 三个月后的交易 | 三个月后的现金流 |
|---|---|---|---|
| 买入远期(long forward) | 0 | 按约定价买入债券 | −502.00 |
| 卖空债券 | +500 | 交割该债券以平掉空头 | 0.00 |
| 将卖空所得按 6% 投资 | −500 | 收回投资本息 | +507.34 |
| 合计 | 0 | 合计 = 套利利润 | +5.34 |
利润 。
套利从无现金、无证券的状态开始,买入低估的一端,卖出高估的一端,现货与远期方向相反:
- 远期被高估:借钱,买入现货,在远期市场做空;
- 远期被低估:借入标的,卖空现货,把所得贷出,在远期市场做多。
两种情形下,套利利润的绝对值都等于 ;方向由被高估的一端决定。
标的有现金流时
若标的持有者会收到票息或股利,这些现金流的现值从现货价中减去:
carry 的两个方向符号相反:
- 持有标的的收益,包括股利、票息和便利收益,会压低 FP;
- 持有标的的成本,包括仓储和保险,会抬高 FP。
net cost of carry 是两者的净额。2025 版 R28 只给出收益侧的公式与算例;成本只出现在零息债券没有仓储成本的说明中,没有含仓储成本的公式或例题。
L1 增量对照
L1 持有成本采用全形式:
L2 R28 采用 的特例,并将 benefits 具体写成 PVD(股利)或 PVC(票息):
两式属于同一个模型。L2 公式把 costs 设为零;L1 的商品远期公式保留仓储成本。
28.3 三套时间基准
FRA 和互换按 360 天单利计息;股票与债券按 365 天周期复利;股票指数按 365 天连续复利。
| 合约类别 | 一年按几天 | 复利方式 | 折现/增值因子的写法 |
|---|---|---|---|
| 所有以 MRR 计息的合约:FRA、互换、caps、floors | 360 | 单利(simple interest) | 把 乘以 |
| 股票、债券、股票期权 | 365 | 周期复利 | |
| 股票指数 | 365 | 连续复利 |
固定收益远期用 365 天,即使标的债券半年付息。国债期货例题直接给出 1.2 年、0.7 年、0.2 年时,年数直接进入指数,无须换算 days/365。
MRR 是 add-on rate(加算利率),类似短期存单的收益率报价;国库券的 discount yield 从面值折扣计算。1,000,000 借 30 天、30 天 MRR 报 6% 时,利息 ,到期偿还 1,005,000 USD。
周期复利率与连续复利率的换算:
例:年复利 5% 对应 连续复利。两年期的终值因子两种算法一致:,。
L1 增量对照
L1 年化收益与连续复利用 (个别页面写 ),定义为 。L2 R28 用 表示连续复利无风险利率,用 表示 L1 记作 的连续复利股利率。
28.4 权益远期与离散股利 — LOS 28.a
股票、股票组合或指数在合约期内可能派发股利。定价有两条等价路径:要么把现货价减去股利现值,要么把远期价减去股利终值。
权益合约的 按 365 天基准算:60 天合约取 。
100 天股票远期的定价
股票现价 30.00,预计 15 天后派息 0.40、85 天后派息 0.40、175 天后派息 0.50;年无风险利率 5%,收益率曲线平坦。金额单位 USD。
175 天那笔股利落在合约到期之后,不计入。
时间轴:
时点 事件 / 数值 签约;;; 股利 0.40 股利 0.40 合约到期 复算:未取整的 、,四舍五入即 29.60。
多头估值
调整后现货价
远期多头拿不到合约期内派发的股利,因此现货价先减去股利现值。估值式可读作 adjusted spot price less present value of forward price。
若题目直接给出当前同标的、同到期日的远期价 :
Key Concepts 的指数误植
Key Concepts 在 LOS 28.a 与 LOS 28.d 两处写成 ,正文两处写作 。
指数应为 。价差在到期日实现,从估值日到到期日还剩 。固定收益远期的 250 天合约走过 100 天后,也按剩余的 折现。
印刷材料中的 与数学关系不符。
60 天后为这份股票远期估值
承上例,60 天后股价涨到 36.00,无风险利率仍为 5%,曲线平坦。求对多头的价值。金额单位 USD。
到期还有 40 天;剩余股利只有一笔,在 25 天后(即原时间轴的 )。
对空头的价值 = −6.16。 复算:精确值 6.1592(用未取整的 则为 6.1608)。
PVD 的股利范围
| 场景 | 计入的股利 |
|---|---|
| 定价() | 支付日 的全部股利 |
| 估值(时点 ) | 支付日落在 之间的股利;已付和到期后的股利不计入 |
两道测验都将 设为零:两笔股利中,一笔已付,另一笔在到期之后。
忽略股利的方向
估值时忽略股利,会将多头价值高估 PVD,并将空头价值低估相同金额。股利在多头公式中为 ;漏掉该负项会使多头价值偏高、空头价值偏低。
两道方向题的完整复算
题 A:股价 30,20 天与 65 天各派息 0.30,60 天远期,利率 5%。 65 天那笔在到期之后 → 忽略。,。
37 天后股价 21,剩余 23 天,期间没有未付股利(20 天那笔已付,65 天那笔在到期后):
题 B:股价 35,35 天与 125 天各派息 0.50,120 天远期,利率 4%。125 天那笔在到期之后 → 忽略。
45 天后股价 27.50,剩余 75 天,35 天那笔股利已付、125 天那笔在到期后,故 :
金额单位 USD。题目问的是空头(该经理持股并做空远期以对冲),股价下跌 → 空头赚钱 → 结果为正。复算:精确值 7.1695。
28.5 权益指数远期与连续股利率 — LOS 28.a
指数成分股可能有上百只,逐笔折现股利不现实。改为假定股利按指数股利率连续派发:
其中 = 连续复利无风险利率, = 连续复利股利率。右式先按股利率调整现货价,再按无风险利率增值,是离散股利公式 的连续版本。
指数远期定价
S&P 500 指数 1,140,连续复利无风险利率 4.6%,连续股利率 2.1%,求 140 天远期价。
TI BA II PLUS 键序:
0.046 [−] 0.021 [=] [×] 140 [÷] 365 [=] [2nd] [LN] [×] 1140 [=]复算:精确值 1,150.98。
第二例:指数 540,连续股利率 1.8%,连续复利无风险利率 7%,200 天:
与 必须同为连续复利口径
周期复利的 先按 换算,再代入指数。指数远期用 365 天基准。
前面是减号:股利率越高,远期价越低,持有收益压低远期价。
L1 增量对照
L1 远期定价的连续复利表用 表示持续股利收益,L2 R28 写作 。L1 还包含仓储成本率 ,公式形如 ;R28 对应 的情形。
28.6 固定收益远期与国债期货 — LOS 28.d
附息债券的公式与股票完全同构,只是把 PVD/FVD 换成票息的现值 PVC / 终值 FVC:
例题中的现货价含应计利息,即全价;合约期限以天给出时用 365 天基准。
250 天国债远期的定价
标的为 7% 美国国债,现货全价 1,050(含应计利息),刚付完票息、下一次付息在 182 天后,年无风险利率 6%。金额单位 USD。
美国国债半年付息:
100 天后为这份国债远期估值
100 天后债券价格为 1,090,无风险利率仍 6%。剩余 150 天,其间只剩一笔票息(82 天后)。
路径一(用现货价):
路径二(用当前远期价):若题目直接给出当前远期价 1,081.04,
回代校验:由路径一的现货数据反推的远期价应为 ,与题给的 1,081.04 吻合到分位。两条路径互为校验。
印刷材料的排版错位
“用现货价估值”例题的解答区出现了路径二的算式 ;下一道以路径二为题眼的例题(Louise Michelle 那道)在 “Answer:” 后留空。
后一题的答案被排到前一题的解答区。两题数字完全一致,不影响数值结果。上文已列出两条完整路径。
国债期货的交割选择权、全价与转换因子
债券期货常允许空头在若干只符合条件的债券中自行选择交割券。这项 delivery option(交割选择权)对空头有价值。每只可交割券配有 conversion factor(转换因子,CF),使价值较高的债券对应较高支付。多头到期支付期货价格乘以转换因子。
某些国家的债券按净价(clean price)报价,结算时买方实付全价(full price):
期货价格与报价期货价格(quoted futures price, QFP):
是期货到期时的应计利息。
国债期货报价的计算
1.2 年期国债期货;最廉可交割券(cheapest-to-deliver)是 7% 息票、恰好还有 10 年到期的国债,报价 1,040,转换因子 1.13;刚付完票息故当前应计利息为 0;年无风险利率 5%;期货到期时该券的应计利息为 14。金额单位 USD。
全价 = 净价 1,040 + 应计 0 = 1,040。半年票息 = 35。持有人将在 0.5 年与 1.0 年各收到一次票息,分别距期货到期(1.2 年)还有 0.7 年与 0.2 年:
复算:,。
FVC、期限与转换因子
- FVC 是终值。票息向前复利到期货到期日,指数取剩余期限 与 ;用 与 或折现会低估 FVC。
- 本例期限以年给出,1.2、0.7、0.2 直接进入指数,无须除以 365。期限以天给出时才换算。
- CF 是除数,。多头交割时支付“期货价 × CF”。将 QFP 乘以 CF 会得到 1,149,正确结果为 900。
附息债券远期定价
6% 国债现价 1,044(含应计利息),98 天后付息一次,未来 150 天内收益率曲线平坦于 5%,求 120 天远期价。金额单位 USD。
98 < 120,这笔票息落在合约期内,必须计入:
复算:,。
L1 增量对照
L1 固定收益的 应计利息与净价/全价采用相同公式。L1 未介绍转换因子(conversion factor)、最廉可交割券(cheapest-to-deliver)和国债期货报价 QFP。
28.7 FRA 的价格与远期利率 — LOS 28.c
FRA 多头(long)是隐含贷款的借款方,即 long the loan。合约价格是这笔贷款的利率。
- MRR 是 add-on rate,按 30/360 年化报价。30 天贷款报 6%,实际月利率是 。
- 多头是 long the rate,利率上升时获益。
- 贷款利息在贷款期末支付,FRA 在合约到期日结算,因此 FRA 支付额是利息节省额的现值。
FRA 的结算方向
- 到期时浮动利率高于合约利率,多头按低于市场的利率借款,空头付钱给多头;
- 到期时浮动利率低于合约利率,按高于市场的利率放贷具有价值,多头付钱给空头。
FRA 以现金结算,没有实际借贷。因此,多头的信用状况不进入 FRA 利率定价;未来借贷只是理解合约现金流的方式。
记号
两个数字: = 合约到期的月数, = 标的贷款到期的月数;两者之差 = 标的贷款的期限。
例: FRA 在 2 个月(60 天)后到期,标的贷款在 3 个月(90 天)后结清。标的是从第 60 天开始的 30 天贷款,参考利率是 1 个月(30 天)MRR。
| 时点 | 事件 |
|---|---|
| 今天 | FRA 签约 |
| 1 个月 / 30 天 | — |
| 2 个月 / 60 天 | FRA 到期结算,隐含贷款起息 |
| 3 个月 / 90 天 | 隐含贷款到期 |
L1 增量对照
三套远期利率记号采用不同读法:
| 写法 | 出处 | 两个数字的含义 | 例子的标的期限 |
|---|---|---|---|
3 × 6 FRA | R28 | 前 = 合约到期月数,后 = 贷款到期月数 | 个月 |
| L1 衍生品 FRA 小节 | 该节定义句写的是”从 A 月起、到 B 月止”,但紧接着的例句又把 读成”3 个月后开始的 6 个月期利率(即 3→9 个月)“ | 该页两种读法给出 3 个月与 6 个月两个答案 | |
1y1y / 2y2y | L1 固定收益远期利率 | 前 = 起始时点,后 = 期限 | 2y2y 是 2 年后起息的 2 年期利率 |
R28 的答案解析将 3×6 解释为 90 天后起息的 90 天贷款,采用“起点 × 终点”读法。
L1 衍生品 FRA 小节的定义句与例句互不相容。R28 采用答案解析的“起点 × 终点”读法;固定收益科目的 1y1y 采用“起点 × 期限”,两者不能互换。
从即期利率求 FRA 远期利率
其中 是到合约到期日那一段的实际(未年化)利率, 是到贷款到期日那一段的实际利率。
FRA 的定价
求 FRA 的价格(即 30 天后起息的 90 天贷款)。当前 30 天 MRR = 4%,120 天 MRR = 5%。
年化:
这就是使多空双方在签约时价值均为零的无套利远期利率。
期间 年化利率 实际(未年化)利率 今天到 1 个月(30 天) 0.04 0.00333 今天到 4 个月(120 天) 0.05 0.01667 1 个月到 4 个月(90 天 FRA 期) FRA 价格 = 0.0532 0.0133 取整链条:未取整的实际远期利率是 1.32890%,年化 5.3156%;中途取整到 1.33% 再乘 4 得 5.32%。后续估值例题沿用 5.32%。
夹住贷款期间的两个即期利率
分母取”到 FRA 到期日”的利率,分子取”到贷款到期日”的利率。题目常多给一两个用不上的期限来干扰。
- FRA(90 天后起息的 60 天贷款):给了 60 天 4%、90 天 5%、150 天 6%,要用的是 90 天与 150 天,60 天那个不进入计算。 ,, 。
- 要对冲”90 天后开始的 90 天贷款”的借款成本 → 做多一份 FRA(借款人怕利率上升,多头在利率上升时获益)。给了 30 天 4.5%、90 天 4.7%、180 天 4.9%,要用 90 天与 180 天: 。 (不中途取整为 5.04%;两者指向同一个选项。)
28.8 FRA 到期日及到期日前估值 — LOS 28.c
FRA 的价值来自未来贷款的利息节省,这笔节省在贷款期末发生。估值分三步:计算新的远期利率,计算利息差额,再将差额从贷款期末折回估值日。
FRA 到期日估值
FRA 在到期日的价值
名义本金 1,000,000 USD,合约利率 5.32%。到期时 90 天利率升到 6%(高于合约利率)。
贷款期末的利息节省:
折回结算日(早于贷款期末 90 天),用结算日当时的市场利率 6% 折现:
这是空头付给多头的现金结算额(利率上升,多头获益)。
时点 事件 / 数值 0 FRA 签约 30 天 FRA 到期;合约利率 5.32%;90 天 MRR = 6%;FRA 价值 = 1,674.88 120 天 利息节省 1,700 在此实现
FRA 到期日前估值
三步法
Step 1:求新的 FRA 价格,即覆盖同一段贷款期间的当前市场远期利率。贷款起止时点不变,变化的是到起息日的剩余天数。 Step 2:用新旧两个利率算出这笔贷款上的利息差额(发生在贷款期末)。 Step 3:把差额按当前利率折回估值日。折现天数 = 距 FRA 到期的剩余天数 + 贷款天数。
FRA 在签约 10 天后的价值
5.32% 的 FRA,本金 1,000,000 USD,签约 10 天后估值。当前 110 天 MRR = 5.9%,20 天 MRR = 5.7%。
原来是 ,走过 10 天后 还有 20 天到期;标的仍是那笔从原起息日开始的 90 天贷款,故贷款期末距今 天。
Step 1:20 天后起息的 90 天远期利率:
Step 2:利息差额(发生在第 120 天):
Step 3:按 110 天利率折回今天:
新远期利率高于合约利率 → 对多头为正 1,487.39,对空头为 −1,487.39。
复算:Step 1 精确值 0.05925680,Step 3 精确值 1,487.385。
存量 FRA 估值
某银行 30 天前以 3% 签了一份 FRA,名义本金 10,000,000 USD。当前 MRR 期限结构:
天数 利率 30 2.5% 60 2.6% 90 2.7% 120 2.9% 150 3.2% 走过 30 天, 变成 。标的贷款仍为 90 天,起息日还剩 60 天,贷款期末距今 150 天。计算采用 60 天(2.6%)与 150 天(3.2%),其余三行不进入计算。
不中途取整的新远期利率是 3.58447%,利息差额 14,611.68,折现后 14,419.42。取整链条给出 14,407,与选项一致。三个选项分别对应:
数值 它是怎么来的 14,407 取整到 3.584% 后再折现(正确答案) 14,612 算出了利息差额但忘了折现 57,678 折了现但忘了乘 ,用年化利差直接乘本金()
28.9 期货盯市
期货与远期的定价关系大体相同,交易与结算机制不同:
- 期货在交易所交易,每家交易所有清算所(clearinghouse);清算所把每笔成交一分为二,充当每个头寸的对手方,从而保证履约。
- 期货保证金(margin)用于履约担保,购买价款不包括保证金。交易双方缴纳保证金并每日结算。
- Marking to market(盯市):每天按结算价调整保证金账户余额,反映合约价值相对前一交易日的变动。
盯市后的价值
远期与期货签约时价值都为零。期货账户每日盯市,当日盈亏结清后,价值回到零。任一时点的期货价格都使新合约价值为零。期货价值只在两次盯市之间偏离零。 期货价格上升时,多头头寸的价值上升;该价值在当期盯市结束时被重置为零。
L1 增量对照
L1 的 期货合约与 futures 与 forward 的 price/value 区别包括 initial / maintenance margin、margin call 补缴水平、novation,以及 为什么期货与远期价格可能不同(convexity bias)。R28 只讨论盯市使价值归零。L1 的 利率期货还包括 报价与 BPV,R28 未展开。
28.10 利率互换定价 — LOS 28.e
互换的定价与估值和远期相同。一方付浮动收固定,另一方付固定收浮动。签约时,固定利率定在使浮动端现值等于固定端现值的水平,双方价值均为零。这个固定利率称为 swap rate / swap fixed rate(SFR);确定 SFR 即为互换定价。
贴现因子与 SFR
SFR 由与互换期限对应的 MRR 曲线推出。以两年期、半年结算的互换为例,用四个结算日对应的 MRR 算出四个贴现因子:
的计息基准
按单利和 360 天计算,分母为 。周期复利式 不适用。季度互换每年结算次数为 ,半年互换为 。
季度结算互换的固定利率
当前年化 MRR 即期利率:90 天 3.0%、180 天 3.5%、270 天 4.0%、360 天 4.5%。1 年期、季度结算、名义本金 5,000,000 USD。求固定利率、季度固定支付额、首期净额。
年化:。季度固定支付 。
复算:贴现因子之和 3.903168,未取整的季度 SFR 为 1.10326%(年化 4.4131%),季度支付 55,163。取整到 1.1% / 4.4% 后,后续估值例题沿用 4.4%。
贴现因子表
考试可能直接提供贴现因子表。已知因子时,直接代入 。
首期净额
浮动端的首期支付在签约时已经确定,采用签约时已知的 90 天利率 3.0%。
印刷材料的数值矛盾
印刷材料先按年化净利差 计算:,由固定利率支付方支付。随后却写成 ,将净额 17,500 当作浮动端支付。
浮动端支付为 37,500,首期净额为 17,500 USD,由固定利率支付方支付。两种算法一致:净利差法为 ;逐腿相减法为 。
L1 增量对照
L1 par swap rate 使用周期复利即期利率:
L2 R28 使用单利贴现因子:,SFR 。
两者都计算使签约时价值为零的固定利率,但折现约定和代数形式不同,数值也可能不同。L2 题采用 L2 的因子式。
L1 衍生品用 表示 期即期利率,信用科目另有 Z-spread;R28 的 表示小于 1 的贴现因子。
28.11 利率互换的估值 — LOS 28.e
考纲范围
利率互换只要求在结算完成后的结算日估值。结算日之间的估值只适用于权益互换。
签约之后利率变动,互换对某一方产生正值:
- 固定利率支付方(payer)在利率上升时获益:支付旧的较低固定利率,收取新的较高浮动利率;
- 固定利率收取方(receiver)在利率下降时获益:收取旧的较高固定利率,支付新的较低浮动利率。
其中 是剩余各结算期对应的贴现因子之和,days 是一个结算期的天数。收取方的价值等于该式的相反数。
结算日的互换估值
1 年期、季度结算、5,000,000 USD 名义本金,签约时 SFR = 4.4%。180 天后 MRR 期限结构在未来一年内平坦于 3.5%。求对固定利率收取方的价值。
时还剩两个结算日(90 天后与 180 天后):
利率下降 → 付固定的一方亏、收固定的一方赚。方向自洽。
平坦曲线下的新 SFR
正文将平坦于 3.5% 的 MRR 期限结构直接当作 3.5% 的新 SFR。按贴现因子重算:
两者相差 1.5 个基点。MRR 是单利加算利率,平坦的单利即期曲线不会产生平坦的远期曲线;90–180 天隐含远期为 3.4696%,par swap rate 位于两者之间。重算后的价值为 −22,582;采用 3.5% 时为 −22,209。符号与结论不变,量级相差约 1.7%。
答案解析采用新贴现因子重算 SFR:。题目给出贴现因子时按此式重算;直接给出新 SFR 时使用题给数值。
半年结算互换的定价与盯市
2 年期、半年付、固定换浮动。当前 180 / 360 / 540 / 720 天年化 MRR 与贴现因子:
期限 年化 MRR 贴现因子 180 天 5.0% 0.9756 360 天 6.0% 0.9434 540 天 6.5% 0.9112 720 天 7.0% 0.8772 回代校验:按 逐行得到 0.97561 / 0.94340 / 0.91116 / 0.87719,四行均与题给因子吻合,情景表无转录错误。
180 天后盯市:新的 180 / 360 / 540 天年化 MRR 为 4.5% / 5% / 6%,因子 0.9780 / 0.9524 / 0.9174(回代为 0.97800 / 0.95238 / 0.91743,均吻合)。
保留到 5.801% 时得到 −0.01166;若提前取整为 5.80%,结果为 −0.01168,与选项末位不同。
利率下降 → 付固定方为负 → 由固定利率支付方付款给对手方以完成盯市。
选项将 market value 写成正数 0.01166,并另设“由谁付款”一列。两个 0.01166 选项的差别在付款方向。payer 的价值为 −0.01166,等价于 payer 付出 0.01166。
只给因子求年化互换利率
1 年期季度结算,90 / 180 / 270 / 360 天 MRR 为 4.2% / 4.8% / 5.0% / 5.2%,对应因子 0.98961 / 0.97656 / 0.96386 / 0.95057,合计 3.88060。
回代校验:四行因子与利率均自洽,合计为 3.88060。
复算:不中途取整则季度 1.27377%、年化 5.095%;两者指向同一选项。
28.12 货币互换 — LOS 28.f
货币互换的结构
- 两条收益率曲线、两个固定利率:每种货币各按本国曲线和 计算 swap fixed rate。
- 两笔名义本金按签约时的汇率折算成等值,在签约时交换,并在到期时换回。
例:汇率为 2.00 USD per GBP(即 0.50 GBP per USD)时,若 USD 侧名义本金 25,000,000,则 GBP 侧名义本金为 12,500,000。
货币互换的定价
USD 侧 1 年期季度互换的固定利率为季度 1.1%(年化 4.4%),名义本金 5,000,000 USD。GBP 侧年化 MRR 即期利率为 90 天 4%、180 天 5%、270 天 6%、360 天 7%;当前汇率 0.50 GBP per USD。
GBP 名义本金 GBP。
“付 USD 固定、收 GBP 固定”这一方的现金流:签约时用 2,500,000 GBP 换入 5,000,000 USD;此后每季付出 USD,收到 GBP;1 年末换回原本金。
复算:GBP 因子之和 3.857226,未取整季度 SFR 为 1.69605%(年化 6.784%)。
估值
货币互换对任一方的价值 = 预期收到的现金流现值 − 应付现金流现值。两条腿先按各自货币算成债券价值,再按估值日的即期汇率换成同一种货币后相减。
300 天后为这份货币互换估值
承上例。300 天后:60 天 USD 利率 5.4%,60 天 GBP 利率 6.6%,汇率 0.52 GBP per USD。求这份 5,000,000 USD 互换对”收 USD 固定、付 GBP 固定”一方的价值。
300 天时只剩最后一次利息与本金归还,都在 60 天后:
USD 固定端等价于一只 60 天后到期、届时付息 55,000 的 5,000,000 面值债券:
GBP 固定端的末期现金流为 GBP:
按估值日汇率换成 USD(报价是 GBP per USD,所以 GBP 金额要除以 0.52):
复算:不取整中间值为 +173,686。
估值方向
(1) 定价例题设定“付 USD 固定、收 GBP 固定”,估值例题计算其对手方“收 USD 固定、付 GBP 固定”的价值。定价例题中那一方的价值为 −173,682 USD。
(2) 0.52 的报价单位是 GBP per USD,GBP 换成 USD 时按该汇率相除。误乘 0.52 会将 GBP 端算成约 1,308,000 USD。
(3) 汇率从 0.50 升到 0.52 GBP per USD,每 1 USD 可换得更多 GBP,即 GBP 相对走弱。收 USD、付 GBP 的一方支付端变便宜,价值为正,与 +173,682 一致。这项检查需 5 秒。
存量货币互换估值
某银行 200 天前签了一份 1 年期、季度支付的货币互换:以 1,000,000 USD 换 800,000 EUR;付 EUR 侧年化固定 5%,收 USD 侧年化固定 4.2%。当前即期汇率 0.75 EUR per USD。
期限 年化 MRR 贴现因子 70 天 USD 4.0% 0.9923 90 天 USD 4.4% 0.9891 160 天 USD 4.8% 0.9791 180 天 USD 5.2% 0.9747 70 天 EUR 5.2% 0.9900 90 天 EUR 5.6% 0.9862 160 天 EUR 6.1% 0.9736 180 天 EUR 6.3% 0.9695 回代校验:八行因子按 逐行计算均吻合,无转录错误。
选对期限:走过 200 天,剩下两次结算在第 270 天与第 360 天,即距今 70 天与 160 天。90 天与 180 天两行是干扰项(它们对应的是”已走过 180 天”的情形)。
签约时隐含汇率为 EUR per USD,当前为 0.75。每 1 USD 换得的 EUR 减少,即 EUR 走强。银行支付 EUR 端,支付端变贵,价值为负,与 −64,888 一致。
用互换对冲既有外币负债
情景:汇率 0.70 USD per CAD,一份 1,000,000 USD 的固定换浮动货币互换,签约方要对冲的是既有的 CAD 固定利率负债。
- 对冲“付 CAD 固定利息”敞口时,互换中收取 CAD 固定利率;该固定利率按加拿大收益率曲线在签约时确定。
- 在 fixed-for-floating 互换中,收 CAD 固定的一方支付基于美国收益率曲线的浮动利率。
- CAD 本金为 。该方在签约时收到 1,000,000 USD,以上述 CAD 金额为对价,并在到期时归还 USD 本金。
28.13 权益互换 — LOS 28.g
定价:付固定端的 期权益互换,固定利率用与普通互换完全相同的公式:
估值分两种情形:
- 在刚结算完的结算日,使用利率互换估值公式;
- 在两个结算日之间,分别计算两条腿的价值后相减。权益互换是 R28 唯一要求在结算日之间估值的品种。
付固定、收权益回报的互换在两次结算之间的估值
名义本金 10,000,000 USD,1 年期季度结算,固定利率 6.05%,签约时指数为 985。30 天后指数为 996,MRR 期限结构为 60 / 150 / 240 / 330 天分别 6% / 6.5% / 7% / 7.5%,对应贴现因子 0.99010 / 0.97363 / 0.95541 / 0.93567。求第 30 天对固定利率支付方的价值。
回代校验:四个因子与四个利率按 均吻合。
固定端按债券估值,即票息现值加本金现值:
权益端按指数涨幅折算:
复算:固定端未取整为 0.993974(),价值 171,935;取整到 0.9940 得 171,675。
固定端的两套算法
- 结算日之间(本例):固定端按债券估值, 票息 末期 本金。
- 结算日:使用 名义本金。
债券法用于两腿分别估值,差额法用于结算日的价值变化;混用会得到错误数值。
权益端的参照基准
权益端从上一个结算日的指数起算。上例使用签约时指数 985,是因为签约后 30 天内尚未发生结算。
某银行 300 天前签了 5,000,000 USD、1 年期季度付的权益互换,付 4% 年化固定、收国际股指回报。指数在第三季度末(30 天前)为 3,000,现在为 3,150;当前 60 天 MRR 3.6%,贴现因子 0.9940(回代为 0.994036)。
银行收权益端,指数从上次结算的 3,000 涨到 3,150,银行获益。使用签约时指数起算时,没有可匹配的答案选项。
一种股票回报换另一种股票回报
这类互换相当于买入一只股票并收取其回报,同时等额卖空另一只股票并支付其回报。签约时没有定价问题;任一时点的价值 = 自上次支付日以来两个回报之差 × 名义本金。
股票对股票互换的估值
投资者是 Stock A 回报的支付方(同时是 Stock B 回报的收取方),名义本金 1,000,000 USD,季度支付。一个月后 Stock A 上涨 1.3%,Stock B 下跌 0.8%。求对该投资者的价值。
他要付出 Stock A 的回报(,是流出);他收取 Stock B 的回报,但 Stock B 的回报是负的,所以这一端也是流出:
收取负回报
收取 回报也产生流出。两条腿合计可写为 。若写成 ,会得到 −5,000;正确结果为 −21,000。两条腿的带符号现金流分别为:付 A 端 ;收 B 端 ;合计 。
L1 增量对照
L1 未介绍权益互换;货币互换只在练习题选项中用于说明其属于 forward commitment,没有介绍机制或估值。L1 互换介绍普通利率互换与 CDS。
28.14 方向归位表
各估值公式对应一方的价值,对手方价值等额反号:
| 合约 | 公式默认写的是哪一方 | 这一方在什么变动下获益 | 对手方 |
|---|---|---|---|
| 权益远期 | 多头 long(约定价买入) | 上升 | 等额反号 |
| 权益指数远期 | 同上(定价式无方向) | 上升 | 等额反号 |
| 固定收益远期 | 多头 long | 债券价格上升 | 等额反号 |
| 国债期货 | 报价式 QFP 无方向;结算价上升时,盯市差额对多头为正 | 期货价上升 | 等额反号 |
| FRA | 多头 long(“名义借款人”,long the rate) | 参考利率上升 | 等额反号 |
| 利率互换 | 固定利率支付方 payer | 新 SFR 高于旧 SFR | 收取方等额反号 |
| 货币互换 | 按“收 X、付 Y”区分;价值 = PV(收) − PV(付) | 收取端货币走强 / 付出端货币走弱 | 对手方等额反号 |
| 权益互换 | 题目指定的一方,如付固定方 | 权益端价值高于固定端价值 | 对手方等额反号 |
五类估值算法
| 合约 | 价值 = |
|---|---|
| 远期(权益 / 固收) | 调整后现货价 − 约定远期价的现值 |
| 远期(已知当前远期价) | (当前远期价 − 约定远期价) 的现值,折现期为剩余期限 |
| FRA | 利息差额的现值,从贷款期末折回估值日 |
| 利率互换(结算日) | 新旧 SFR 之差 期间天数/360 名义本金 |
| 货币互换 / 权益互换(结算日之间) | 两条腿各自按债券或市值估值后相减,换算到同一货币 |
28.15 item set 实操
典型考题给出即期 MRR、贴现因子、指数点位或债券报价,要求计算价格或价值。处理顺序如下:
graph TD S0["1 先问:定价还是估值?"] -->|"定价 t=0"| P1["求一个率或价<br/>目标:使 V=0"] S0 -->|"估值 t>0"| V1["先写下:我在给谁估值"] P1 --> T1["2 标的是哪一类?"] V1 --> T1 T1 -->|"股票 / 股票组合"| E1["365 天 + 周期复利<br/>减 PVD 或 FVD"] T1 -->|"股票指数"| E2["365 天 + 连续复利<br/>指数用 exp of Rc minus delta"] T1 -->|"附息债券"| E3["365 天 + 周期复利<br/>减 PVC;期货再除 CF"] T1 -->|"利率 FRA"| E4["360 天 + 单利<br/>取夹住贷款的两个即期利率"] T1 -->|"互换"| E5["360 天 + 单利<br/>先算 Z 再算 SFR"] E1 --> C1["3 现金流筛选<br/>只留落在剩余期内且尚未支付的"] E3 --> C1 E2 --> C2 E4 --> C2["4 折现期核对<br/>剩余期限?还是到贷款期末?"] E5 --> C2 C1 --> C2 C2 --> D1["5 核对符号<br/>按方向检验结果"]
常见错误
| 步骤 | 典型错误 | 对应小节 |
|---|---|---|
| 判定价/估值 | 把“求 no-arbitrage value”当成求远期价,或反过来 | 定价与估值 |
| 点名方向 | 公式算多头/payer,题目问空头/receiver,却没有取反号 | 方向归位表 |
| 选时间基准 | FRA 或互换用了 365 与周期复利;债券远期用了 360 | 三套时间基准 |
| 筛现金流 | 将到期日之后的股利/票息计入,或将已支付股利留在 PVD 中 | 权益远期与固定收益远期 |
| 挑即期利率 | 使用干扰期限,没有取夹住贷款的两端 | FRA 的价格与远期利率 |
| 定折现期 | 远期估值按原始期限 折现;FRA 只折贷款天数,漏掉到合约到期的剩余天数 | 权益远期与 FRA 估值 |
| 转换因子 | QFP 乘以 CF | 固定收益远期与国债期货 |
| 权益端基准 | 使用签约时指数,没有使用上一结算日指数 | 权益互换 |
| 汇率换算 | X per Y 报价的乘除方向相反 | 货币互换 |
| 净额与单腿 | 将净利差当作某一条腿的支付额 | 利率互换定价 |
R29: 或有索取权估值 Valuation of Contingent Claims
Reading 29 | Modules 29.1–29.7 | LOS 29.a–29.n
本篇金额单位均为 USD,公式内只写数字。二叉树与连续时间模型采用不同的复利约定:
| 模型 | 记号 | 复利约定 | 折现因子 | 例 |
|---|---|---|---|---|
| 二叉树 | 周期复利,且为每期利率 | 每期 7%,除以 1.07 | ||
| BSM / Black | 、 | 年化连续复利 | 年化 3%、,乘 |
二叉树不能使用 ,BSM 与 Black 模型也不能使用 。
与 Level I 的衔接:L1 衍生品中的 期权、二叉树模型和 看跌看涨平价覆盖了本篇的基础定义。L1 与 L2 有四处差异:
| 项目 | L1 | L2 R29 | 使用时的影响 |
|---|---|---|---|
| 上下行系数 | 、 | 、,定义相同 | , |
| 看跌对冲比率 | L2 估值式要求 ;代入 L1 的正号约定会得到 10.85,L2 约定得到 3.16 | ||
| 看跌看涨平价 | 二叉树使用离散式;BSM 使用 | BSM 采用连续复利,并含股利项 | |
| 到期时间 | 期限较长通常提高期权价值 | theta 表示时间流逝会降低价值 | 前者比较不同期限的期权,后者跟踪同一份期权 |
本 reading 未展开 payoff、profit、breakeven、四种基本头寸、moneyness、欧式期权上下界、put-call-forward parity 和 cost of carry。相关内容见 L1。二叉树还需满足 ,否则存在套利机会。
graph LR ROOT((或有索取权估值<br/>Contingent Claims)) ROOT --- A["离散时间:二叉树<br/>Binomial Lattice"] A --- A1("风险中性概率 π") A --- A2("两期回溯 Backward Induction") A --- A3("美式:逐节点比行权 vs 继续持有") A --- A4("对冲比率 h 与套利") A --- A5("利率树 / 债券期权") ROOT --- B["连续时间:BSM<br/>Black-Scholes-Merton"] B --- B1("六条假设") B --- B2("杠杆化持股解读") B --- B3("股利 δ 与货币期权") ROOT --- C["Black 模型<br/>Black Model"] C --- C1("期货期权") C --- C2("利率期权 / 上下限") C --- C3("互换期权 Swaptions") ROOT --- D["风险敏感度<br/>Greeks"] D --- D1("Delta / Gamma") D --- D2("Vega / Rho / Theta") D --- D3("Delta 对冲与 Gamma 风险") D --- D4("隐含波动率")
29.1 二叉树框架与风险中性概率 Binomial Framework
二叉树假设标的资产下一期只有两个可能取值。建树需要期初资产价格、两个变动幅度和每个变动的概率。
不同措辞对应的符号如下:
| 题目措辞 | 符号 | 数值形态 | 例 |
|---|---|---|---|
| up move factor;“price increases by a factor of” | 上涨 33.3% → | ||
| down move factor | 下跌 25% → | ||
| “will move up by 15%“ | 毛系数为 1.15 | 上涨 15% → | |
| “will move down by 13%“ | 下跌 13% → | ||
| probability of an up move | 由 算出的风险中性概率 | 见下式 |
其中 是周期复利的每期无风险利率。若一期正好是一年,它与年利率数值相同;题目写「7% per period」时直接代入 7%。
和 是风险中性概率,不代表市场对实际涨跌的预期。期望法用这组概率加权,再按 折现。真实概率下需要风险调整折现率。风险中性概率只由 、 和 决定;例如,题目另给 60% 的实际上涨概率时,该数字不进入计算。
期望法分三步:
- 算出到期日每个状态下期权的 payoff;
- 用 加权得到期权的期望值;
- 按 折现回今天。
29.2 一期二叉树定价 One-Period Model
一期看涨与看跌( ,,,,/期)
第一步 概率:
第二步 各状态下的股价与 payoff(金额单位 USD):
一年后状态 概率 股价 Call payoff Put payoff 上行 下行 第三步 期望与折现:
取整差异
概率公式采用 1.33 时,;采用 1.333 时,。两者均取整为 0.55,选项不变。股价 对应的精确系数为 :
| 口径 | |||
|---|---|---|---|
| 题目取整( 取到 0.55) | 0.5500 | 5.14 | 3.15 |
| 精确() | 0.548571 | 5.1268 | 3.1642 |
差额约 1 美分,不改变选项。后面的平价校验和对冲比率计算会分别得到 5.14 与 5.13,差异也来自这里的取整。
29.3 看跌看涨平价与合成工具 Put-Call Parity
左边是 protective put(多股票 + 多看跌),右边是 fiduciary call(多看涨 + 一张面值为 的零息债)。前提:同一标的、同一行权价、同一到期日,且都是欧式。
平价校验
用一期二叉树的取整结果校验,:
两边相差 0.03。改用精确值后,两边完全相等:
二叉树价格满足欧式平价。取整可能造成几分钱的差异;差额明显更大时,应复查计算。
平价式移项可得到两个合成头寸:
合成看跌由三条腿组成:买入看涨、卖空股票、买入行权价现值的纯贴现无风险债券。L1 的 看跌看涨平价还包括合成股票和合成债券;本 reading 只使用上面两个组合。
用平价求隐含的看跌价格
Cross Reef 一年期看涨()市价 8,现价 ,。
这里的 采用周期复利,除以 1.04。股利股票与货币期权一节的 BSM 平价采用连续复利,乘以 。
29.4 两期欧式二叉树 Two-Period Model
六步法
- 计算两期末的股价。由于「先上后下」和「先下后上」落在同一个节点,共有三个结果;
- 算这三个节点上的期权 payoff;
- 用 对 的 payoff 加权求期望;
- 按 折现一期,得到 两个节点的期权值 、;
- 用 对 加权求期望;
- 再折现一期,得到 的期权值。
逐期回溯(backward induction)时,每一步只做「加权 + 折现一期」。欧式期权可以把 的期望一次折现两期;美式期权需要在中间节点检查提前行权,因此必须逐期回溯。
重组(recombining)的含义
重组指上行后下行与下行后上行到达同一个节点,因此 期只有 个终端节点。中间节点仅在 时回到 。
例如,、 时,,中间节点为 。题目取整为 80。
两期欧式看涨( ,,,,/期)
时点 路径 股价 期权值 — 50.00 12.51 上 62.50 20.45 下 40.00 2.80 上上 78.13 上下/下上 50.00 下下 32.00
复算:不取整时 、,、、。
Zepo 两期欧式看涨( ,,上行 15%/下行 13%,/期)
时点 路径 股价 Call payoff/值 — 80.00 22.99 上 92.00 32.44 下 69.60 10.56 上上 105.80 43.80 上下/下上 80.00(精确 80.04) 18.00(精确 18.04) 下下 60.55 0
取整链条:不取整时 、中间节点 18.04,。题给答案 22.99 与精确值相差 0.11,选项为 19.17、22.99、27.11,仍选 22.99。
29.5 美式期权与提前行权 American-Style Options
欧式期权仅限到期日行权;美式期权可在到期前任意时点行权。美式二叉树在每个节点取继续持有价值与立即行权价值中的较大者,再向前回溯。
提前行权
提前行权时,持有人拿到的只有内在价值(intrinsic value),放弃了时间价值(time value)。拿到的内在价值可以按 再投资,但多数情况下这点利息小于放弃的时间价值,所以提前行权不划算。
例外来自深度实值的看跌期权:标的价格跌不到零以下,上行空间有限,时间价值被压得很薄,内在价值的利息可以超过时间价值。
结论按期权类型区分:
- 不付股利股票上的美式看涨 = 同条件欧式看涨(提前行权没有价值);
- 美式看跌可能高于同条件欧式看跌,差额来自提前行权并对内在价值赚取利息的权利;
- 付股利股票上的美式看涨要逐节点检查:股票除息时价格下跌,在除息前行权可能划算。
两期看跌:欧式与美式( ,,,,/期)
时点 路径 股价 欧式 put 美式 put — 50.00 4.95 5.24 上 65.00 0 0 下 40.00 9.44 10.00(行权) 上上 84.50 0 0 上下/下上 52.00 0 0 下下 32.00 18.00 18.00 欧式:
美式: 下行节点的行权价值 ,在该节点行权,用 10.00 往回折:
提前行权溢价 。
根节点也要比较。 的行权价值 ,今天不行权。本例的根节点不改变答案;债券期权例题中的可行权窗口会改变答案。
每个节点比较行权价值(内在价值)与继续持有价值(continuation / hold value,即后续节点回溯后的折现值)。上例在下行节点比较 10.00 与 9.44。
不付股利的美式看涨
输入沿用「两期欧式看涨」例题,用来检验美式期权在每个节点的行权选择。
逐节点比较行权价值与继续持有价值:
节点 行权价值 继续持有价值 取哪个 上() 17.50 20.45 继续持有 下() 0 2.80 继续持有 () 5.00 12.51 继续持有 所有节点都应继续持有,因此美式看涨与欧式看涨的价值均为 12.51。对 的看跌使用相同规则时, 下行节点应提前行权。
29.6 债券期权的二叉树 Options on Bonds
用利率树给债券期权定价分三步:
- 用各节点的预测利率给债券在每个节点定价;
- 在期权到期的各节点算期权的内在价值;
- 回溯折现得到今天的期权价值。
利率树的上下行风险中性概率均为 0.5,不使用 。折现时,各节点使用自身的一期远期利率。具体规则见「利率期权的二叉树估值」。
2 年期债券期权,标的为 3 年期 7% 年付息债,行权价 100
时点 路径 一期远期利率 债券价(除息) 欧式期权 美式期权 — 3.00% 106.00 0.80 2.12 上 5.99% 100.57 0.29 0.57(行权) 下 4.44% 103.80 1.35 3.80(行权) 上上 8.56% 98.56 0 — 上下/下上 6.34% 100.62 0.62 — 下下 4.70% 102.20 2.20 — 美式解法: 两个节点上,行权价值(;)都超过继续持有价值(0.29;1.35),故两处都行权:
复算
利率树可以复现表中各数值:
- 债券价(还剩一年,到期收 107):、、 → 印出的 98.56 / 100.62 / 102.20 ✓
- 债券价(含下一期票息 7,两状态各 0.5):、 → 印出的 100.57 / 103.80 ✓
- : → 印出的 106.00 ✓
- 欧式期权:、、 → 印出的 0.29 / 1.35 / 0.80 ✓
期权 payoff 使用除息(ex-coupon)债券价。票息只进入债券自身的回溯。债券与期权分别回溯,但使用同一套利率。
可行权窗口
题干规定 1 年后才能行权。若允许 行权,行权价值为 ,会取代 2.12 成为期权价值。美式期权的回溯必须先确定可行权窗口;前一节的股票看跌在 不值得行权,因此该限制未改变其答案。
29.7 对冲比率、复制组合与套利 Hedge Ratio & Arbitrage (LOS 29.c)
对冲比率(hedge ratio),也叫 delta,是每卖出(买入)一份期权需要买入(卖空)的标的股数:
对冲比率的符号约定
| 分子 | 符号 | 一期例题(,) | |
|---|---|---|---|
| 看涨,R29 | 正 | ||
| 看跌,R29 | 负 | ||
| 看跌,L1 页面 | (分子顺序相反) | 正 |
两种约定不能混用。R29 的估值式 要求 。代入 L1 的 会得到 10.85;代入 得 3.1642,与一期二叉树的精确值一致。
。无股利时,希腊字母一节也可写成 。
套利方向:
- 期权在市场上高估 → 卖出期权 + 每份期权买入 股;
- 期权在市场上低估 → 买入期权 + 每份期权卖空 股。
复制组合的无套利定价式(两种写法数值相同,用哪个节点都行):
看涨的复制组合是对 股标的的杠杆化持仓,即借钱买股。看跌的复制组合是多头无风险债券加空头 股。期权市价高于复制组合成本时,卖出期权并买入复制组合。
套利利润(一期 看涨理论值 5.14,市价 6.50,交易 100 份)
期权高估 → 卖出 100 份看涨 + 买入 57.14 股。
借入 1,064(),一年后还 。到期两种状态下组合价值相同:
状态 股票 空头看涨 组合价值 上行 1,286 下行 1,286
复算:把 保留到 、成本保留为 1,064.29,利润现值为 137.32。按每份套利 乘以 100,也得到 137.32。题给的 137.87 来自把 截到 0.5714、把成本截到 1,064;方法与方向不变。
用复制组合回算理论价:,精确到分为 5.13。期望法得到 5.14,差异来自取整。
乘以或除以对冲比率
算法取决于已知的是期权份数还是股数:
| 题目给什么 | 要求什么 | 算法 | 出处 |
|---|---|---|---|
| 期权张数(套利,本节) | 需要多少股 | 股数 期权数 | 1,000 份、 → 买 350 股 |
| 股数(delta 对冲) | 需要多少张期权 | 期权数 股数 | 60,000 股、 → 卖 100,000 份 |
若期权高估且持有 1,000 份看涨、,套利头寸为卖出 1,000 份看涨并买入 350 股。 使用了错误方向。
29.8 利率期权的二叉树估值 Interest Rate Options on a Lattice (LOS 29.e)
二叉利率树(binomial interest rate tree):用利率波动率生成未来利率的可能路径。
| 时点 | 状态 | 节点上的利率 |
|---|---|---|
| 今天 | — | |
| 1 年 | 上 | |
| 1 年 | 下 | |
| 2 年 | 上上 | |
| 2 年 | 上下/下上 | |
| 2 年 | 下下 |
与股票树的差异
- 每个节点上的利率是一期远期利率(one-period forward rate)。根节点之后,同一期可能有多个一期远期利率,例如 与 。
- 上下行风险中性概率均为 0.5。利率树按这个条件标定,不使用 。0.5 不代表市场认为利率涨跌概率各半。
- 回溯时使用各节点自身的一期远期利率,折现率并非常数 。
给定的利率树可直接用于估值,无须自行构建利率树。
利率期权的 payoff:
利率看涨期权在利率上升时增值;利率看跌期权在利率下降时增值。
看跌期权的括号内为 ,因此参考利率下降时增值。
两期欧式利率看涨(行权利率 5.50%,名义本金 NP = USD 1,000,000, 现金交割)
时点 节点 利率 期权值(USD) 今天 3.0000% 19,882 5.7883% 32,784 3.8800% 8,173 10.7383% 52,383 7.1981% 16,981 4.8250% 0 到期 payoff(只有 、 在钱内,因为 ):
回溯,注意每个节点用自己的利率折现:
复算:不取整时 。
表中 、、 所在的 Rate 列记录利率,期权价值列记录相应节点的期权值。
结算时点的简化假设
基于 MRR 的合约在期初确定利率、期末支付(settled in arrears)。本例假设期权在到期日现金交割(cash settle at maturity),因此直接在 计算 payoff。真实合约的支付会再推迟一期。题目给出「assume options cash settle at time 」时采用这一简化。
29.9 Black-Scholes-Merton 的假设 BSM Assumptions (LOS 29.f)
BSM 在连续时间里定价,但立足的仍是二叉树那套无套利条件:二叉树里对冲组合在下一期无风险,BSM 则用一个”瞬时(instantaneously)无风险”的组合去解出期权价格。
六条假设
- 标的价格服从几何布朗运动(geometric Brownian motion);连续复利收益率服从正态分布;价格变化是连续的,没有跳跃。
- (连续复利的)无风险利率恒定且已知;借贷都按无风险利率。
- 标的收益的波动率恒定且已知;价格平滑变化、不突然跳跃。
- 市场无摩擦(frictionless):无税、无交易成本、卖空及卖空所得的使用无限制;可连续交易;市场无套利机会。
- 标的资产的(连续复利)收益率(yield)恒定。
- 期权是欧式(仅在到期日行权)。
第 5 条要求收益率恒定,允许收益率不为零。「标的资产不产生现金流」不属于 BSM 假设。股利股票与货币期权一节用非零 调整模型。
假设与结论
| 假设 | 它撑起的结论 | 放松之后 |
|---|---|---|
| 1、3 无跳跃、连续价格 | 动态 delta 对冲可以持续保持无风险 | 出现跳跃会产生 gamma 风险 |
| 3 波动率恒定 | 同一标的、不同行权价的期权应有同一个隐含波动率 | 不同行权价的隐含波动率可能不同,违背恒定波动率假设 |
| 4 无摩擦 | 复制组合的套利交易可以零成本执行 | 交易成本会提高动态对冲成本 |
| 6 欧式 | BSM 的闭式解成立 | BSM 不处理美式提前行权;美式看跌使用格子模型 |
| 5 收益率恒定 | 用 一次性调整 | 本 reading 未展开离散、不规则股利的处理 |
29.10 BSM 公式与杠杆化持股 (LOS 29.g)
其中: = 到期时间; = 连续复利无风险利率; = 标的现价; = 行权价; = 年化的标的收益波动率; = 标准正态累积分布函数;。
三条解读
1)BSM 值 = 到期期望收益的现值。 (把 代回去,就还原成上面的闭式,可自查。)
2)看涨 = 杠杆化的持股。 买入 单位标的,其中 由借款(等价于空头债券)提供。 看跌的复制组合 = 多头 份债券 + 空头 单位标的。
3) 是「看涨到期时在钱内」的风险中性概率; 是看跌到期时在钱内的风险中性概率。
第 3 条与二叉树中的 都是风险中性概率,不表示真实世界中期权被行权的概率。
复制组合与套利(XZ 股价 50, , 连续复利,,;,;市价:看涨 7.00、看跌 1.00)
看涨的复制组合:多 0.779 股 ;借入 。 市价 7.00 高于 6.90 → 卖出看涨、买入复制组合,每份套利 0.10。
看跌的复制组合:,。 多头债券 ;空 0.221 股,得款 。 市价 1.00 低于 1.23 → 买入看跌、卖出复制组合,每份套利 0.23。
两个复制组合的成本满足连续版平价 : 完全吻合,说明 、 这两个转录值可靠(独立算 、,得 、)。
套利方向
卖出价格较高的一边,买入价格较低的一边。上例看涨市价高于模型值,应卖出期权并买入复制组合;看跌市价低于模型值,应买入期权并卖出复制组合。
29.11 股利股票与货币期权 Dividends & Currency Options (LOS 29.h)
付股利股票:用小写 表示连续复利股利率:
的含义是扣掉期权存续期内预期股利现值之后的股价。注意 同时进入两个地方:前置的 与 分子里的 ,只改一处是常见错法。
平价式也要改:
股利的方向
期权持有人拿不到股利。因此,其他条件相同:股利降低看涨的价值,抬高看跌的价值。所以付股利股票的看涨 < 不付股利股票的看涨;付股利股票的看跌 > 不付股利股票的看跌。
用平价求看跌、用股利方向选看涨
ABC:,,,, 连续复利,不付股利,看涨值 4.09。
Chefron:与 ABC 各方面相同,但连续股利率 ,问看涨值。 Chefron 支付股利,其看涨价值低于 4.09,选项中只有 3.51 符合。用完整 BSM 复算:,, 与选项 3.51 吻合。同法复算 ABC 看涨得到 4.083,题给 4.09,差异来自 的查表精度。
货币期权:标的换成即期汇率。期权价值拆成一个债券部分和一个外汇部分:
其中 = 价格货币(price currency,即本币) 的连续复利利率; = 基础货币(base currency,即外币) 的连续复利利率。
两个利率的归属
- 即期汇率 用基础货币(外币)利率 贴现。持有外币存款赚取的利息相当于股票的股利率 。
- 行权汇率 用价格货币(本币)利率 贴现,这一项就是”债券部分” 。
对照记:股票版里 前面挂 、 前面挂 ;货币版把 换成 、把 换成 ,结构一模一样。
29.12 Black 模型与期货期权 The Black Model (LOS 29.i)
忽略期货的每日盯市特征后,Black 模型可用于给远期与期货上的欧式期权定价:
其中 = 期货价格; = 期货收益的标准差。
Black 与 BSM
Black 模型相当于在 BSM 中把 换成 。因此 的分子没有 项,利率已包含在这项替换中。
三条解读与 BSM 的杠杆化持股解读一一对应:
- 期货看涨 = 多头期货部位(期货价现值 )+ 空头债券(行权价现值 );
- 期货看跌 = 多头债券 + 空头期货部位;
- 看涨也可读作「期货价(经 调整)与行权价(经 调整)之差的现值」。
期货看跌
本 reading 未给出期货看跌的闭式,只提供文字描述。按该描述得到的对称形式为:
该式用于对照前述文字关系。
29.13 Black 模型下的利率期权与互换期权 (LOS 29.j)
利率期权(FRA 上的期权)
利率期权是远期利率上的期权(options on FRAs)。FRA 上的看涨在利率上升时获利,看跌在利率下降时获利。
其中 = 应计期(accrual period); = FRA 的名义本金。一份到期日在 个月后、行权利率为 的 FRA 看涨,其标的是一个 个月的远期利率。
两个 actual/365
式中的两个 对应不同期间。 是标的利率覆盖的 个月,指数中的时间是期权到期前的 个月。FRA 本身通常采用 30/360,FRA 期权采用 actual/365。
利率衍生品的等价关系按行权利率区分:
| # | 组合 | 等价于 | 关键条件 |
|---|---|---|---|
| 1 | 多头利率看涨 + 空头利率看跌 | 多头 FRA(收浮动、付固定) | 行权利率 = 当前 FRA 利率 |
| 2 | 空头利率看涨 + 多头利率看跌 | 空头 FRA(付浮动、收固定) | 同上 |
| 3 | 一组到期日不同、行权价相同的利率看涨 | 利率上限 cap(每份看涨称 caplet) | — |
| 4 | 一组到期日不同、行权价相同的利率看跌 | 利率下限 floor(每份看跌称 floorlet) | — |
| 5 | 多头 cap + 空头 floor | 付固定互换 payer swap | cap 与 floor 行权利率相同 |
| 6 | 空头 cap + 多头 floor | 收固定互换 receiver swap | 同上 |
| 7 | — | cap 价值 = floor 价值 | 行权利率 = 市场互换固定利率 |
浮动利率贷款用多头 cap 对冲;浮动利率债券多头用 floor 对冲。
互换期权 Swaptions
swaption 是未来进入一笔利率互换的权利。
- payer swaption(付固定方互换期权):有权以约定固定利率作为付固定方入场。利率上升时更有价值;到期时市场利率 > 行权利率才行权。
- receiver swaption(收固定方互换期权):有权作为收固定方(即付浮动方)入场。利率下降时更有价值;到期时市场利率 < 行权利率才行权。
swaption 相当于一份年金上的期权:标的互换的每个结算日各有一笔现金流,金额等于行权利率与市场互换固定利率之差。令 为该年金的现值:
其中 ; = 当前市场互换固定利率; = 行权利率; = 标的互换的名义本金。,即期望收益的现值。
互换期权的等价关系:
- 收固定互换 = 多头 receiver swaption + 空头 payer swaption(行权利率相同);
- 付固定互换 = 多头 payer swaption + 空头 receiver swaption(行权利率相同);
- 若行权利率使 payer 与 receiver 价值相等,则该行权利率 = 市场远期互换固定利率;
- 多头可赎回债券(callable bond) = 多头无期权债券 + 空头 receiver swaption。
两种利率期权工具
| 出现在 | LOS | 工具 | 概率/折现 |
|---|---|---|---|
| 利率期权的二叉树估值 | 29.e | 二叉利率树逐节点回溯 | 上下行概率各 0.5;用节点自己的一期远期利率折现 |
| 本节 | 29.j | Black 模型闭式 | 用 、;按到期时间连续折现 |
两条 LOS 分别考查两种方法。题目给出利率树时逐节点回溯;给出 FRA 利率、波动率和 时使用 Black 模型。
29.14 期权希腊字母 The Greeks (LOS 29.k)
BSM 有五个输入:标的价格、行权价、波动率、到期时间、无风险利率。除行权价之外,每个输入与期权价格的关系各由一个希腊字母刻画(行权价在合约存续期内不变,所以没有对应的希腊字母,但它对价值的方向仍是考点)。
欧式期权价值对输入的敏感度
| 希腊字母 | 输入 | Calls | Puts |
|---|---|---|---|
| Delta | 标的价格 | 正相关; | 负相关; |
| Gamma | Delta(对 的二阶敏感度) | 正; | 正; |
| Vega | 波动率 | 正相关; | 正相关; |
| Rho | 无风险利率 | 正相关; | 负相关; |
| Theta | 到期时间 | 临近到期时间价值 ; | 临近到期时间价值 ;(见下方例外) |
| — | 行权价 | 负相关 | 正相关 |
上表适用于欧式期权。深度实值且临近到期的欧式看跌有 theta 例外,其价值可能随时间流逝而上升。
标的价格 、无风险利率 和行权价 对看涨与看跌的影响方向相反;波动率 对两者的影响方向相同,vega 均为正。在 、、、 四项中,只有 对看涨与看跌同向。
措辞上留一格:常见的口诀「波动率是唯一同向的因素」在那道三选一里是对的,但对照上表可见 theta 对看涨与看跌也同为负(欧式看跌有深度实值的例外)。所以更稳的说法是「在 、、、 四者中,只有 同向」。
Delta
delta 就是「对冲比率、复制组合与套利」一节的对冲比率。付股利股票上:
线性近似(只对小幅变动准确, 越大越不准):
Delta 近似
(1) 已知 ,股价涨 0.75:。
(2) 看跌 delta ,股价由 40 涨到 44():,即价值下降约 1.72 USD。Delta 近似的结果是金额;4.3% 是把金额误读成比例。
(3) 无股利时 ,:;。看涨价值下降 0.42,看跌价值上升 0.58。这里使用 ,等价于 。
Delta 的取值范围与两条移动规律
随标的价格上升:
- 看涨 delta 从 0 升到 (无股利时 0 → 1);深度虚值时接近 0,深度实值时接近 1;
- 看跌 delta 从 升到 0(无股利时 −1 → 0),即绝对值变小。
随时间流逝(假定标的价格不变),方向取决于虚实值:
| 期权 | 状态 | delta 的移动方向 |
|---|---|---|
| 看涨 | 虚值() | 趋向 0 |
| 看涨 | 实值() | 趋向 |
| 看跌 | 虚值() | 趋向 0 |
| 看跌 | 实值() | 趋向 |
实值看跌的 delta 趋向 ,负号不能省略。
Gamma
gamma 衡量 delta 随标的价格变化的速度,刻画的是”期权价值 – 标的价格”曲线的曲率。
- 多头看涨与多头看跌的 gamma 都为正。例:gamma = 0.04 表示标的涨 1(美元),看涨的 delta 上升 0.04。
- 平值时 gamma 最大;深度实值或深度虚值时 gamma 很小。gamma 随标的价格和到期时间变化。
- 想降低(提高)组合的整体 gamma,就卖出(买入)期权。
- 同一标的、同一行权价、同一到期日的看涨与看跌,gamma 相等。
加入 gamma 的二阶近似(作用与债券里的 凸性 修正完全对应):
平值看跌的 delta 与 gamma
- delta:看跌 delta 为负,股价上升使它向 0 靠近(负得更少),即上升;
- gamma:期权原本平值、gamma 处在最大值;股价涨到 50 后变成虚值,gamma 下降。
答案为 delta 上升、gamma 下降。这里的 delta 上升指代数值从 −0.5 变为 −0.2,绝对值反而下降。
Vega、Rho、Theta
- Vega:对波动率的敏感度。看涨与看跌的 vega 都为正,波动率上升会提高两者价值。期权越接近平值,vega 越大。
- Rho:对无风险利率的敏感度。看涨的 rho 为正、看跌的 rho 为负。从 直接看: 上升 → 第二项(行权价现值)变小 → 看涨价值上升。欧式期权价格对 变化其实不太敏感,所以 rho 是不太重要的敏感度指标。
- Theta:对时间流逝的敏感度,即时间衰减(time decay)。theta 小于零:其他条件不变,随着时间推移、期权临近到期,期权价值下降。到期时时间价值归零。
Theta 与期限
时间与期权价值有两种比较方式:
- 期权价值与「到期时间长短」正相关:其他条件相同,期限更短的期权价值更低。(这是 L1 因素表的口径。)
- 期权价值与「时间的流逝」负相关:其他条件相同,时间过去、期权靠近到期,价值衰减。
theta 描述第 2 种变化。第 1 种比较两份不同期限的期权,第 2 种跟踪同一份期权随日历推移的变化。
深度实值且临近到期的欧式看跌可能随时间流逝而升值,因为它更快收到 。本 reading 未讨论美式期权的 theta。
29.15 Delta 对冲与 Gamma 风险 Delta Hedging & Gamma Risk (LOS 29.l, 29.m)
Delta 中性组合把多头股票与空头看涨或多头看跌配在一起,使标的小幅变动时的组合价值近似不变。
看跌那条式子前面的负号是因为看跌 delta 为负,两个负号相消后份数为正。
Arthurall 的 delta 对冲
持有股票多头,所以要卖出(short)这些看涨期权。
股价瞬时上涨 1(美元)时的效果:
部位 变动 股票(多 60,000 股) 看涨(空 100,000 份,每份 −0.60) 组合合计 0
乘除方向
给股数、求期权份数时除以 delta;给期权份数、求股数时乘以 。
Delta 中性只对标的极小幅变动有效。标的价格变化会改变看涨 delta,需要持续再平衡,因而产生交易成本。
Gamma 风险(LOS 29.m)
若 BSM 的假设成立(价格连续变动、不跳跃),就不存在 gamma 风险。
在此语境下,gamma 衡量的是:当对冲没有随标的价格变动而及时再平衡时,这个动态对冲会失效到什么程度。gamma 风险 = 标的价格突然「跳跃」、把一个本已 delta 中性的组合打成未对冲状态的风险。
具体到”多股票 + 空看涨”这个对冲:若股价突然下跌,股票多头的损失与看涨空头的收益不再相等,这个缺口就是该对冲的 gamma 风险。
股票的 delta 恒为 1,所以股票的 gamma 为 0;于是”多股票 + 空看涨”的组合净 gamma 为负(正 gamma 的期权被卖出了)。
29.16 隐含波动率 Implied Volatility (LOS 29.n)
隐含波动率(implied volatility)是由期权市场价格反推的连续复利标的收益率标准差。
BSM 的五个输入里有四个可观测:股价、行权价、无风险利率、到期时间。把这四个代入模型,反解出让模型值等于市场价格的那个波动率,就是隐含波动率。未来波动率不可直接观测,实务上也常用历史波动率来估计。
隐含波动率没有闭式解
波动率在 BSM 定价式中没有解析解,只能迭代求解。隐含波动率需要期权市场价格;历史波动率才使用历史收益序列。
隐含波动率有三种用途:
- 观测市场情绪:同一标的、不同行权价的期权可能反推出不同的隐含波动率,这一现象违背 BSM 的恒定波动率假设。
- 报价机制:用隐含波动率报价,使不同行权价、不同到期日的期权可以用同一个计量单位比较。
- 交易判断:相对于交易者自己的波动率判断,期权高估对应隐含波动率偏高。
用隐含波动率判断交易方向
市场隐含波动率为 22%,交易者认为未来波动率约为 25%。她的判断高于市场隐含水平,因此期权被低估,应买入看涨。
自己的波动率预期高于隐含波动率时买入期权,低于隐含波动率时卖出期权。看涨与看跌的 vega 都为正,因此两类期权的判断方向相同。
29.17 item set 实操
item set 通常给出一棵树,或一组 、、、、、、。处理顺序如下:
graph TD S1["1 标的是什么?"] -->|"股票 / 汇率"| S2["离散还是连续?"] S1 -->|"利率 / FRA"| R1["给利率树:逐节点回溯<br/>给 FRA 与 N d:Black 模型"] S1 -->|"期货 / 远期"| F1["Black 模型<br/>d1 分子里没有 r"] S2 -->|"给了 U、D、每期 Rf"| B1["二叉树:先算 π"] S2 -->|"给了 σ、连续 r、N d"| K1["BSM"] B1 --> B2["2 建股价树<br/>上下=下上,终端 n+1 个节点"] B2 --> B3["3 终端 payoff"] B3 --> B4{"欧式还是美式?"} B4 -->|"欧式"| B5["逐期回溯:加权 + 折现一期"] B4 -->|"美式"| B6["每节点取 max 行权价值, 继续持有价值<br/>含 t=0,且看可行权窗口"] B5 --> B7["4 用看跌看涨平价回代"] B6 --> B7 K1 --> K2["2 认清有无 δ<br/>δ 同时进 e^-δT 与 d1"] K2 --> K3["3 复制组合 = N d1 股 − 借款"] K3 --> K4["4 比市价定套利方向:贵的卖、便宜的买"] K4 --> K5["5 用 Greeks 方向表判断敏感度"]
每一步最常见的错法
| 步骤 | 典型错误 | 对照 |
|---|---|---|
| 算 | 使用题目给的真实上涨概率;或把 当成年化连续利率 | 二叉树框架与风险中性概率 |
| 建树 | 认为中间节点总会回到 ,实际仅在 时成立 | 两期二叉树 |
| 回溯 | 把 的期望一次折现两期,导致美式期权漏掉提前行权 | 两期二叉树、美式期权与提前行权 |
| 美式判断 | 比较行权价值与内在价值;漏掉 ;忽略可行权窗口 | 美式期权与债券期权 |
| 对冲比率 | 对看跌使用 L1 的正号约定;或混淆乘以和除以 | 对冲比率、Delta 对冲 |
| 利率树 | 套用 ;使用常数利率折现 | 利率期权的二叉树估值 |
| 利率看跌 | 写成 | 利率期权的二叉树估值 |
| BSM 股利 | 只把 放入 ,漏掉 分子的 | 股利股票与货币期权 |
| 货币期权 | 对调 与 | 股利股票与货币期权 |
| Black | 在 分子保留 | Black 模型与期货期权 |
| Greeks | 把 delta 上升理解为绝对值上升;混淆 theta 与期限比较 | 期权希腊字母 |
| 隐含波动率 | 使用历史收益序列;或认为交易判断只适用于看涨 | 隐含波动率 |
小结
- 里的 是每期、周期复利;BSM/Black 用的是连续复利年利率
- 、 与 都是风险中性概率;题目给的真实涨跌概率不进入计算
- 利率树上下行概率各取 0.5,且逐节点用该节点自己的一期远期利率折现
- 重组指上-下与下-上落到同一节点,不代表中间节点回到
- 美式的每个节点取 max(行权价值, 继续持有价值),含 ;先读清可行权窗口
- 不付股利股票上的美式看涨 = 欧式看涨;美式看跌可能高于欧式看跌;付股利股票的美式看涨可能在除息前行权
- 看涨 ,看跌 ;
- 期权高估 → 卖期权 + 买 股;给期权张数就乘 ,给股数就除以 delta
- 利率看涨 payoff ;看跌使用
- BSM 假设「收益率恒定」而非「标的无现金流」;期权为欧式,故 BSM 不给提前行权定价
- 看涨 = 股的杠杆化持仓,借款 ;看跌 = 多 债券 + 空 股
- 股利 同时进入 与 分子的 ;货币期权把 换成 、 换成
- Black = BSM 把 换成 ;其 分子里没有
- payer swaption 随利率上升增值,receiver swaption 随利率下降增值;可赎回债券 = 无期权债券 + 空头 receiver swaption
- 在 、、、 四者中,只有波动率对欧式看涨与看跌同向(vega 均为正);另三者方向相反(theta 对两者同为负,见第 16 条)
- theta 说的是时间流逝;「期限越长价值越高」说的是两份不同期限的期权,两句都对;深度实值且临近到期的欧式看跌是唯一例外
- gamma 在平值时最大,多头看涨与多头看跌的 gamma 均为正;股票 gamma 为 0,故”多股票 + 空看涨”净 gamma 为负
- 隐含波动率需要市场价格、只能迭代求解;不同行权价的隐含波动率不同,正是对 BSM 恒定波动率假设的违背