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:

  1. 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;
  2. 国债期货的转换因子、最廉可交割券、全价与净价;
  3. 互换采用贴现因子 ,L1 的 par swap rate 采用另一套折现约定;
  4. 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、floors360单利(simple interest) 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:

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 ;用 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。

  1. MRR 是 add-on rate,按 30/360 年化报价。30 天贷款报 6%,实际月利率是
  2. 多头是 long the rate,利率上升时获益。
  3. 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 FRAR28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 / 2y2yL1 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

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)0.040.00333
今天到 4 个月(120 天)0.050.01667
1 个月到 4 个月(90 天 FRA 期)FRA 价格 = 0.05320.0133

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
0FRA 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
302.5%
602.6%
902.7%
1202.9%
1503.2%

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

  1. 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。
  2. 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 USD4.0%0.9923
90 天 USD4.4%0.9891
160 天 USD4.8%0.9791
180 天 USD5.2%0.9747
70 天 EUR5.2%0.9900
90 天 EUR5.6%0.9862
160 天 EUR6.1%0.9736
180 天 EUR6.3%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:

  1. 在刚结算完的结算日,使用利率互换估值公式;
  2. 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
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L1L2 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
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 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%。

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 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:

  1. 算出到期日每个状态下期权的 payoff;
  2. 加权得到期权的期望值;
  3. 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 payoffPut 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)0.55005.143.15
精确(0.5485715.12683.1642

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

  1. 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;
  2. 算这三个节点上的期权 payoff;
  3. 的 payoff 加权求期望;
  4. 折现一期,得到 两个节点的期权值
  5. 加权求期望;
  6. 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
50.0012.51
62.5020.45
40.002.80
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
80.0022.99
92.0032.44
69.6010.56
上上105.8043.80
上下/下上80.00(精确 80.04)18.00(精确 18.04)
下下60.550

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
50.004.955.24
65.0000
40.009.4410.00(行权)
上上84.5000
上下/下上52.0000
下下32.0018.0018.00

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(17.5020.45继续持有
下(02.80继续持有
5.0012.51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:

  1. 用各节点的预测利率给债券在每个节点定价;
  2. 在期权到期的各节点算期权的内在价值;
  3. 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%106.000.802.12
5.99%100.570.290.57(行权)
4.44%103.801.353.80(行权)
上上8.56%98.560
上下/下上6.34%100.620.62
下下4.70%102.202.20

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
看跌,R29
看跌,L1 页面(分子顺序相反)

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
1 年
2 年上上
2 年上下/下上
2 年下下

与股票树的差异

  1. 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
  2. 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。
  3. 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

  1. 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。
  2. (连续复利的)无风险利率恒定且已知;借贷都按无风险利率。
  3. 标的收益的波动率恒定且已知;价格平滑变化、不突然跳跃。
  4. 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。
  5. 标的资产的(连续复利)收益率(yield)恒定。
  6. 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 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 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 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 swapcap 与 floor 行权利率相同
6空头 cap + 多头 floor收固定互换 receiver swap同上
7cap 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.jBlack 模型闭式;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CallsPuts
Delta标的价格 正相关;负相关;
GammaDelta(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:

  1. 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。)
  2. 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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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
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 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 股利股票与货币期权
Black 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

  1. 里的 是每期、周期复利;BSM/Black 用的是连续复利年利率
  2. 都是风险中性概率;题目给的真实涨跌概率不进入计算
  3. 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
  4. 重组指上-下与下-上落到同一节点,不代表中间节点回到
  5. 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
  6. 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
  7. 看涨 ,看跌
  8. 期权高估 → 卖期权 + 买 股;给期权张数就乘 ,给股数就除以 delta
  9. 利率看涨 payoff ;看跌使用
  10. 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
  11. 看涨 = 股的杠杆化持仓,借款 ;看跌 = 多 债券 + 空
  12. 股利 同时进入 分子的 ;货币期权把 换成 换成
  13. Black = BSM 把 换成 ;其 分子里没有
  14. 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
  15. 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)
  16. 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
  17. 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
  18. 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