模型簡介
1986年侯一釗(Thomas Yizhao Ho)和李尚賓(Sang-bing Lee)兩位數學家在美國《
金融雜誌》12月號上發表了論文《期限結構運動與
利率有條件要求權定價》,文章中提出了一個基於無
套利機會假設的
利率期限結構變動模型,人們稱之為Ho-Lee模型。Ho-Lee模型認為現在的
利率期限結構包含有現時人們對利率預測的足夠信息,因此在沒有
套利機會的假設下,利率期限結構的變動只能反映出這些信息,因而其變化情況是可測的。Ho-Lee模型分成兩個部分,一是
利率期限結構變動的模型,另一部分是該模型在
利率期權定價中的套用。
二元格點結構
HO-LEE模型
Ho-Lee模型考察貼現函式的變動,其最重要的部分是貼現函式的二元格點結構。對於貼現函式
Ds,
t( * ),在初始時刻為零狀態,記為
D( * ) =
D0.0( * ),經過一時刻後,在時刻1,貼現函式可能出現兩種狀態:上升狀態和下降狀態,貼現函式分別為
D1.1( * )和
D0.1( * ),以後每經歷一個上升狀態,狀態下標s增加1,否則不增加;時間下標t在每一時刻後增加1。這樣,在時刻2有貼現函式
D2.2( * ),
D1,2( * )和
D0,2( * )。顯然,這裡出現一種路徑無關現象,即貼現函式經歷一次上升後下降
D0,0( * ) − −
D1,1( * ) − −
D1,2( * )和經歷一次下降後上升
D0,0( * ) − −
D0,1( * ) − −
D1,2( * )完全相同,
Ds,
t(
T)只與經歷的上升次數和下降次數有關而與時間路徑無關。Ho-Lee模型將這種現象稱為貼現函式與路徑無關。 通常我們用
收益率曲線而不用貼現函式來表示
利率期限結構,因此須將貼現函式轉為收益率曲線形式,收益率曲線為:
R(T)= - LnD(T)/T (3)
基本假設
Ho-Lee模型的基本假設有以下幾點:
1、市場是無摩擦的,既無稅收費用,也不考慮
交易費用,所有
證券皆可分割。
2、市場並非連續
出清,而是在有規則間隔的
時點上出清。模型中以一段時隔為時間單位,定義期限為T的
貼現債券為到第T期末償付1
美元的
債券。
3、市場是完全的。對每一期限n,均有相對應的
貼現債券存在。(n=0,1,2,3……)
主要內容
Ho-Lee模型是建立在無
套利假設基礎上的,它現在已經成為分離時間框架基礎上
利率期限結構模型的一般原則。Ho-Lee模型的主要內容有: 1、初始
利率期限結構的估計。首先必須確定一個
期限結構或相應貼現函式的初始狀態,一般來說要求所選擇的
債券能覆蓋市場上大部分可得債券,並必須運用特定的函式形式,如指數形式。
2、利率變動的
套利約束。
利率期限結構被假設按滿足某種自然約束的方式進行變化,Ho-Lee模型假定貼現函式依據下列原則隨時間進行變化:
這樣,我們得到了擾動函式的一般表達式,只要給定參數π、δ,就可以由公式(8)、(9)得到Ho-Lee模型的一般表達式,即可由初始的貼現函式D0,0(T)和參數π、δ來完全確定
利率期限結構的變化。特別地,在更複雜的Ho-Lee模型的推廣模型中,參數π、δ被看作是隨狀態s和時間t而變化。
Ho-Lee模型中的參數π被看作是一種
風險中性機率,即恰好使得本時刻的T期限
債券的價格等於本時刻後預期價格現值的機率,這一點反映在(6)中,因此π=(r-d)/(u-d),這裡r是無風險收益,u和d分別是上升狀態和下降狀態的無風險收益。參數δ的解釋稍稍複雜一些,正如Ho-Lee所指出的,δ決定了兩個擾動函式hu(T)和hd(T)間的差額,差額越大,則
期限結構的可變性越大,因此參數δ同期限結構的可變性直接相關,而且呈負相關關係,即δ越大,波動性越小。這一點可以由(12)式可以看出:
δ= 1 /[(1 -π)hu(1)] -π/(1 -π)
因此δ越大,hu(1)越小,即波動性越小。
Ho-Lee模型指出,參數π、δ的估計,必須使用非線性估計方法來決定,使得某些或有要求權的
理論價格能最好地符合觀察到的價格。具體來說,是通過一個反覆試錯的過程來估計π、δ的值。首先觀察一組不同期限的或有要求權的價格,以此來計算初始的π、δ,隨後用它們來估計
理論價格,再依據理論價格和觀察到價格之間的差價來調整π、δ,使得理論價格儘可能符合觀察到的價格。這一過程一直重複下去,直到最後
理論價格充分接近市場價格。
評價
Ho-Lee模型用一種比較簡單的方式來模擬
利率期限結構隨時間的可變性,這一模型使用從兩個市場數據估計出來的參數π、δ驅動的,它使得
債券價格的變化過程沒有
套利機會。由於它是由最初的
利率期限結構決定的,因此它是一個相對定價模型,同時由最初期限結構的外生性決定利率期限結構的變化也是外生的,這不同於其他產生內在
收益率曲線的模型,如
短期利率隨機過程模型。
Ho-Lee模型有幾個不足之處:
1、它假設參數π、δ是不隨著(s,t)的變化而變化,這意味著隱含的價格波動性是獨立於時間變化的。但事實上,隨著到期期限的臨近,
債券價格分布也將自動回歸到到期
平價,也就是說,隱含的波動性會隨時間的推移而變小。
2、根據Ho-Lee模型假設的限制和初始條件,可能出現負的
遠期利率。Peter Ritchken & Kiekie Boenwan(1990)指出了這一缺陷並提出了修正方案,通過增加一個約束條件:
利率市場化和
利率期限結構及其套用的研究是相互促進的兩個方面。
利率市場化程度越高,利率受各種市場因素的影響就越大,利率就具有更大的可變性,這時為了防範
利率風險或是為了進行利率
投機,
利率期限結構及其套用的研究會更加受到重視,從而促進研究的進一步開展。反之,利率期限結構在
債券組合管理中的套用越廣泛,則債券管理人對
市場利率的反應就更敏感,債券組合隨市場利率變化而調整的頻率就越高,這樣市場利率就越能夠反映市場各方力量對比,就越
市場化。因此
利率期限結構及其套用的研究和
利率市場化程度密切相關,它以利率市場化為前提,同時又有利於
利率的進一步市場化。隨著我國
利率市場化步伐的加快,
利率期限結構及其套用的研究將會受到更多的關注。
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