期權定價模型

期權定價模型

期權定價模型(OPM)----由布萊克與斯科爾斯在20世紀70年代提出。該模型認為,只有股價的當前值與未來的預測有關;變數過去的歷史與演變方式與未來的預測不相關 。模型表明,期權價格的決定非常複雜,契約期限、股票現價無風險資產的利率水平以及交割價格等都會影響期權價格。

基本介紹

  • 中文名:期權定價模型
  • 簡稱:OPM
  • 創始人布萊克與舒爾斯
  • 創立時間:20世紀70年代
發展歷程,理論前驅,定價方法,主要模型,B-S模型,二項式模型,

發展歷程

期權是購買方支付一定的期權費後所獲得的在將來允許的時間買或賣一定數量的基礎商品(underlying assets)的選擇權。期權價格期權契約中唯一隨市場供求變化而改變的變數,它的高低直接影響到買賣雙方的盈虧狀況,是期權交易的核心問題。早在1900年法國金融專家勞雷斯·巴舍利耶就發表了第一篇關於期權定價的文章。此後,各種經驗公式或計量定價模型紛紛面世,但因種種局限難於得到普遍認同。70年代以來,伴隨著期權市場的迅速發展,期權定價理論的研究取得了突破性進展。
在國際衍生金融市場的形成發展過程中,期權的合理定價是困擾投資者的一大難題。隨著計算機、先進通訊技術的套用,複雜期權定價公式的運用成為可能。在過去的20年中,投資者通過運用布萊克——斯克爾斯期權定價模型,將這一抽象的數字公式轉變成了大量的財富。
期權定價是所有金融套用領域數學上最複雜的問題之一。第一個完整的期權定價模型由Fisher Black和Myron Scholes創立並於1973年公之於世。B—S期權定價模型發表的時間和芝加哥期權交易所正式掛牌交易標準化期權契約幾乎是同時。不久,德克薩斯儀器公司就推出了裝有根據這一模型計算期權價值程式的計算器。大多從事期權交易的經紀人都持有各家公司出品的此類計算機,利用按照這一模型開發的程式對交易估價。這項工作對金融創新和各種新興金融產品的面世起到了重大的推動作用。
斯克爾斯與他的同事、已故數學家費雪·布萊克(Fischer Black)在70年代初合作研究出了一個期權定價的複雜公式。與此同時,默頓也發現了同樣的公式及許多其它有關期權的有用結論。結果,兩篇論文幾乎同時在不同刊物上發表。所以,布萊克—斯克爾斯定價模型亦可稱為布萊克—斯克爾斯—默頓定價模型。默頓擴展了原模型的內涵,使之同樣運用於許多其它形式的金融交易瑞士皇家科學協會(The Royal Swedish Academyof Sciencese)讚譽他們在期權定價方面的研究成果是今後25年經濟科學中的最傑出貢獻。
1979年,科克斯(Cox)、羅斯(Ross)和盧賓斯坦(Rubinstein)的論文《期權定價:一種簡化方法》提出了二項式模型(Binomial Model),該模型建立了期權定價數值法的基礎,解決了美式期權定價的問題。

理論前驅

1、巴施里耶(Bachelier,1900)
2、斯普倫克萊(Sprenkle,1961)
期權定價模型
3、博內斯(Boness,1964)
4、薩繆爾森(Samuelson,1965)

定價方法

(1)Black—Scholes公式
(2)二項式定價方法
(3)風險中性定價方法
(4)鞅定價方法等

主要模型

B-S模型

期權定價模型基於對沖證券組合的思想。投資者可建立期權與其標的股票的組合來保證確定報酬。在均衡時,此確定報酬必須得到無風險利率。期權的這一定價思想與無套利定價的思想是一致的。所謂無套利定價就是說任何零投入的投資只能得到零回報,任何非零投入的投資,只能得到與該項投資的風險所對應的平均回報,而不能獲得超額回報(超過與風險相當的報酬的利潤)。從Black-Scholes期權定價模型的推導中,不難看出期權定價本質上就是無套利定價。
假設條件
1、標的資產價格服從對數常態分配
2、在期權有效期內,無風險利率金融資產收益變數是恆定的;
3、市場無摩擦,即不存在稅收和交易成本
4、金融資產在期權有效期內無紅利及其它所得(該假設後被放棄);
5、該期權是歐式期權,即在期權到期前不可實施。
定價公式
C=S·N(D1)-L·(E^(-γT))*N(D2)
其中:
D1=(Ln(S/L)+(γ+(σ^2)/2)*T)/(σ*T^(1/2))
D2=D1-σ*T^(1/2)
C—期權初始合理價格
L—期權交割價格
S—所交易金融資產現價
T—期權有效期
σ2—年度化方差
N()—常態分配變數的累積機率分布函式,在此應當說明兩點:
第一,該模型中無風險利率必須是連續複利形式。一個簡單的或不連續的無風險利率(設為γ0)一般是一年複利一次,而γ要求利率連續複利。γ0必須轉化為r方能代入上式計算。兩者換算關係為:γ=LN(1+γ0)或γ0=Eγ-1。例如γ0=0.06,則γ=LN(1+0.06)=0583,即100以583%的連續複利投資第二年將獲106,該結果與直接用γ0=0.06計算的答案一致。
第二,期權有效期T的相對數表示,即期權有效天數與一年365天的比值。如果期權有效期為100天,則T=100/365=0.274。
推導運用
(一)B-S模型的推導是由看漲期權入手的,對於一項看漲期權,其到期的期值是:E[G]=E[max(ST-L,O)]
其中,E[G]—看漲期權到期期望值ST—到期所交易金融資產的市場價值
L—期權交割(實施)價
到期有兩種可能情況:1、如果STL,則期權實施以進帳(In-the-money)生效,且mAx(ST-L,O)=ST-L
2、如果ST<>
max(ST-L,O)=0
從而:E[CT]=P×(E[ST|STL)+(1-P)×O=P×(E[ST|STL]-L)
其中:P—(STL)的機率E[ST|STL]—既定(STL)下ST的期望值將E[G]按有效期無風險連續複利rT貼現,得期權初始合理價格:C=P×E-rT×(E[ST|STL]-L)(*)這樣期權定價轉化為確定P和E[ST|STL]。
首先,
對收益進行定義。與利率一致,收益為金融資產期權交割日市場價格(ST)與現價(S)比值的對數值,即收益=1NSTS。由假設1收益服從對數常態分配,即1NSTS~N(μT,σT2),所以E[1N(STS]=μT,STS~EN(μT,σT2)可以證明,相對價格期望值大於EμT,為:E[STS]=EμT+σT22=EμT+σ2T2=EγT從而,μT=T(γ-σ22),且有σT=σT其次,求(STL)的機率P,也即求收益大於(LS)的機率。已知常態分配有性質:Pr06[ζχ]=1-N(χ-μσ)其中:ζ—常態分配隨機變數χ—關鍵值μ—ζ的期望值σ—ζ的標準差所以:P=Pr06[ST1]=Pr06[1NSTS]1NLS]=1N-1NLS2)TTNC4由對稱性:1-N(D)=N(-D)P=N1NSL+(γ-σ22)TσTArS第三,求既定STL下ST的期望值。因為E[ST|ST]L]處於常態分配的L到∞範圍,所以,E[ST|ST]=S EγT N(D1)N(D2)
其中:
D1=LNSL+(γ+σ22)TσTD2=LNSL+(γ-σ22)TσT=D1-σT最後,
將P、E[ST|ST]L]代入(*)式整理得B-S定價模型:C=S N(D1)-L E-γT N(D2)(二)B-S模型套用實例假設市場上某股票現價S為 164,無風險連續複利利率γ是0.0521,市場方差σ2為0.0841,那么實施價格L是165,有效期T為0.0959的期權初始合理價格計算步驟如下:
①求D1:D1=(1N164165+(0.052)+0.08412)×0.09590.29×0.0959=0.0328
②求D2:D2=0.0328-0.29×0.0959=-0.570
③查標準常態分配函式表,得:N(0.03)=0.5120 N(-0.06)=0.4761
④求C:C=164×0.5120-165×E-0.0521×0.0959×0.4761=5.803
因此理論上該期權的合理價格是5.803。如果該期權市場實際價格是5.75,那么這意味著該期權有所低估。在沒有交易成本的條件下,購買該看漲期權有利可圖。
(三)看跌期權定價公式的推導B-S模型是看漲期權的定價公式。
根據售出—購進平價理論(Put-callparity)可以推導出有效期權的定價模型,由售出—購進平價理論,購買某股票和該股票看跌期權的組合與購買該股票同等條件下的看漲期權和以期權交割價為面值的無風險折扣發行債券具有同等價值,以公式表示為:
S+PE(S,T,L)=CE(S,T,L)+L(1+γ)-T
移項得:PE(S,T,L)=CE(S,T,L)+L(1+γ)-T-S,將B-S模型代入整理得:P=L E-γT [1-N(D2)]-S[1-N(D1)]此即為看跌期權初始價格定價模型。
發展
B-S模型只解決了不分紅股票的期權定價問題,默頓發展了B-S模型,使其亦運用於支付紅利股票期權。(一)存在已知的不連續紅利假設某股票在期權有效期內某時間T(即除息日)支付已知紅利DT,只需將該紅利現值從股票現價S中除去,將調整後的股票價值S′代入B-S模型中即可:S′=S-DT E-rT。如果在有效期記憶體在其它所得,依該法一一減去。從而將B-S模型變型得新公式:
C=(S- E-γT N(D1)-L E-γT N(D2)
(二)存在連續紅利支付是指某股票以一已知分紅率(設為δ)支付不間斷連續紅利,假如某公司股票年分紅率δ為0.04,該股票現值為164,從而該年可望得紅利164×0.04=6.56。值得注意的是,該紅利並非分4季支付每季164;事實上,它是隨美元的極小單位連續不斷的再投資而自然增長的,一年累積成為6.56。因為股價在全年是不斷波動的,實際紅利也是變化的,但分紅率是固定的。因此,該模型並不要求紅利已知或固定,它只要求紅利按股票價格的支付比例固定。
在此紅利現值為:S(1-E-δT),所以S′=S E-δT,以S′代S,得存在連續紅利支付的期權定價公式:C=S E-δT N(D1)-L E-γT N(D2)
影響
自B-S模型1973年首次在政治經濟雜誌(Journalofpo Litical Economy)發表之後,芝加哥期權交易所交易商們馬上意識到它的重要性,很快將B-S模型程式化輸入計算機套用於剛剛營業的芝加哥期權交易所。該公式的套用隨著計算機、通訊技術的進步而擴展。到今天,該模型以及它的一些變形已被期權交易商、投資銀行、金融管理者、保險人等廣泛使用。衍生工具的擴展使國際金融市場更富有效率,但也促使全球市場更加易變。新的技術和新的金融工具的創造加強了市場與市場參與者的相互依賴,不僅限於一國之內還涉及他國甚至多國。結果是一個市場或一個國家的波動或金融危機極有可能迅速的傳導到其它國家乃至整個世界經濟之中。中國金融體制不健全、資本市場不完善,但是隨著改革的深入和向國際化靠攏,資本市場將不斷發展,匯兌制度日漸完善,企業也將擁有更多的自主權從而面臨更大的風險。因此,對規避風險金融衍生市場的培育是必需的,對衍生市場進行探索也是必要的,人們才剛剛起步。

二項式模型

二項式模型的假設主要有:
1、不支付股票紅利。
2、交易成本與稅收為零。
3、投資者可以以無風險利率拆入或拆出資金。
4、市場無風險利率為常數。
5、股票的波動率為常數。
假設在任何一個給定時間,金融資產的價格以事先規定的比例上升或下降。如果資產價格在時間t的價格為S,它可能在時間t+△t上升至uS或下降至dS。假定對應資產價格上升至uS,期權價格也上升至Cu,如果對應資產價格下降至dS,期權價格也降至Cd。當金融資產只可能達到這兩種價格時,這一順序稱為二項程式。

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