布朗運(yùn)動(dòng)、伊藤引理、BS 公式(后篇)
發(fā)布時(shí)間:2017-03-22 | 來(lái)源: 川總寫量化
作者:石川
1 前文回顧
本系列的前篇從布朗運(yùn)動(dòng)出發(fā),介紹了布朗運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)并解釋了為什么使用幾何布朗運(yùn)動(dòng)來(lái)描述股價(jià)是被投資界廣泛接受的。此外,前文給出了伊藤引理的最基本形式,它是隨機(jī)分析的基礎(chǔ),為分析衍生品定價(jià)提供了堅(jiān)實(shí)的武器。
作為本系列的后篇,本文將從擴(kuò)展伊藤引理出發(fā),并用它求解幾何布朗運(yùn)動(dòng),然后推導(dǎo) BS 微分方程以及 BS 公式(也稱 Black-Scholes-Merton 公式)。在介紹 BS 公式時(shí),論述的重點(diǎn)會(huì)放在衍生品定價(jià)中的一個(gè)核心方法,即風(fēng)險(xiǎn)中性定價(jià)理論。此外,我們會(huì)花一定的筆墨來(lái)解釋 BS 公式中的兩個(gè)核心要素(即 N(d_1) 和 N(d_2) 的業(yè)務(wù)含義),明白它們對(duì)理解 BS 公式至關(guān)重要。
在那之前,先來(lái)點(diǎn)輕松的,看看 Black,Scholes 和 Merton 三位大咖長(zhǎng)什么樣子。Scholes 和 Merton 因在衍生品定價(jià)方面的杰出工作于 1997 年獲得諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。Black 沒(méi)有在列的原因是他不幸地于 1995 年去世,而諾貝爾獎(jiǎng)不追授給頒獎(jiǎng)時(shí)已故 6 個(gè)月以上的學(xué)者。
2 伊藤引理的一般形式
在前篇中,我們介紹了帶有漂移(drift)和擴(kuò)散(diffusion)的布朗運(yùn)動(dòng)有如下形式的隨機(jī)微分方程。在這里,μ 和 σ 被假定為常數(shù)。
更一般的,漂移和擴(kuò)散的參數(shù)均可以是隨機(jī)過(guò)程 X(t) 以及時(shí)間 t 的函數(shù)。假設(shè)我們令 a(X(t),t) 和 b(X(t),t) 表示漂移和擴(kuò)散參數(shù)(則在上面這個(gè)例子中,a(X(t),t) = μ 而 b(X(t),t) = σ)。我們稱滿足如下隨機(jī)微分方程(stochastic differential equation,或 SDE)的隨機(jī)過(guò)程為伊藤漂移擴(kuò)散過(guò)程(Itō drift-diffusion process,下稱伊藤過(guò)程):
令 f(X(t), t) 為 X(t) 的二階連續(xù)可導(dǎo)函數(shù)(并對(duì) t 一階可導(dǎo)),由伊藤引理可知(省略自變量以簡(jiǎn)化表達(dá)):
將 dX = a(X(t),t)dt + b(X(t),t)dB 帶入上式,并且略去所有比 dt 更高階的小量,最終可以得到伊藤引理的一般形式:
由 f 的 SDE 可知,作為 X 和 t 的函數(shù),f 本身也是一個(gè)伊藤過(guò)程。更重要的是,伊藤引理說(shuō)明,df 表達(dá)式右側(cè)的布朗運(yùn)動(dòng) dB 恰恰正是 dX 表達(dá)式中的那個(gè)布朗運(yùn)動(dòng)。換句話說(shuō),在 f 和 X 的隨機(jī)性由同一個(gè)布朗運(yùn)動(dòng)決定,而非兩個(gè)獨(dú)立的布朗運(yùn)動(dòng)。這一點(diǎn)在下文中推導(dǎo) BS 微分方程時(shí)至關(guān)重要。下面我們就利用伊藤引理求解幾何布朗運(yùn)動(dòng)。
3 幾何布朗運(yùn)動(dòng)
對(duì)于股票價(jià)格 S,可以用滿足如下 SDE 的幾何布朗運(yùn)動(dòng)來(lái)描述。
上式中 μ 是股票的期望年收益率,σ 是股票年收益率的標(biāo)準(zhǔn)差。顯然,這是一個(gè)伊藤過(guò)程(a = μS,b = σS)。為了求解 S,令 f = lnS(S 的自然對(duì)數(shù))并對(duì) df 使用伊藤引理(注:為了保持符號(hào)和前篇的一致性,我們用 S 而非 X 代表股票價(jià)格的隨機(jī)過(guò)程)得到 lnS 的 SDE:
這個(gè)式子說(shuō)明,lnS 是一個(gè)帶漂移的布朗運(yùn)動(dòng),它的漂移率為 μ – 0.5σ^2,波動(dòng)率為 σ。由布朗運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)可知,在任何時(shí)間 T,lnS 的變化符合正態(tài)分布:
如果一個(gè)隨機(jī)變量的對(duì)數(shù)滿足正態(tài)分布,我們說(shuō)這個(gè)隨機(jī)變量本身滿足對(duì)數(shù)正態(tài)分布(lognormal distribution)。因此,當(dāng)我們用幾何布朗運(yùn)動(dòng)來(lái)描述股價(jià)波動(dòng)時(shí),得到的股價(jià)滿足對(duì)數(shù)正態(tài)分布。通過(guò)對(duì) lnS 的 SDE 兩邊積分,再對(duì)等式兩邊取指數(shù),便可很容易的寫出股價(jià)隨時(shí)間變化的解析式:
上式乍一看好像有悖于我們的直覺(jué)。我們已知股票的年收益率期望為 μ。但在上式中,拋開(kāi) B(T) 帶來(lái)的隨機(jī)性不談而僅看時(shí)間 T 的系數(shù),股價(jià)的增長(zhǎng)速率是 μ – 0.5σ^2 而不是 μ。這意味著什么呢?數(shù)值 μ – 0.5σ^2 又是否是什么別的收益率呢?正確答案是,μ – 0.5σ^2 恰恰是股票每年的連續(xù)復(fù)利期望收益率。利用股價(jià) S 的對(duì)數(shù)正態(tài)特性可以說(shuō)明這一點(diǎn)。假設(shè) x 代表股票每年的連續(xù)復(fù)利收益率。因此有 S(T) = S(0)e^(xT),或 x = (1/T)×(lnS(T) - lnS(0))。由上面的分析可知,lnS(T) – lnS(0) 符合均值為 (μ – 0.5σ^2)T、方差為 (σ^2)T 的正態(tài)分布。因此每年的連續(xù)復(fù)利收益率 x 也是正態(tài)分布并且滿足:
直觀比較股票的每年期望收益率 μ 和每年連續(xù)復(fù)利期望收益率 μ – 0.5σ^2,后者考慮了波動(dòng) σ,它們的區(qū)別就是年收益率序列算數(shù)平均值和幾何平均值的區(qū)別。來(lái)看一個(gè)例子。假設(shè)某股票在過(guò)去五年的年收益率分別為 15%,20%,30%,-20% 和 25%。這個(gè)序列的算數(shù)平均值為 14%,因此該股票的每年的(樣本)期望收益率 μ = 14%。再來(lái)看看它每年連續(xù)復(fù)利期望收益率是多少。假設(shè)我們?cè)谖迥昵盎?100 塊買入它并持有 5 年,那么在 5 年后我們的回報(bào)是 100×1.15×1.20×1.30×0.80×1.25 = 179.4。因此每年(樣本)連續(xù)復(fù)利期望收益率(即這個(gè)收益率序列的幾何平均值)為 12.4%,顯然它低于算數(shù)平均值。
4 Black-Scholes 微分方程
本節(jié)介紹 Black-Scholes 期權(quán)定價(jià)微分方程。細(xì)心如你一定已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了,“隨機(jī)”兩個(gè)字被拿掉了,而 BS 方程是一個(gè)微分方程,說(shuō)明它不再具備任何隨機(jī)因素,這是喜聞樂(lè)見(jiàn)的,因?yàn)闆](méi)有多少人喜歡隨機(jī)性。讀完本節(jié)你就會(huì)明白這是為什么。首先來(lái)看推導(dǎo) BS 微分方程時(shí)用到的假設(shè):
1. 期權(quán)的行權(quán)方式為歐式,即只有到期日才可以行權(quán)。
2. 股票的價(jià)格符合幾何布朗運(yùn)動(dòng),即股票的不確定性滿足對(duì)數(shù)正態(tài)分布。
3. 可以做空證券,且證券可以被分割(如可以買賣半手股票)。
4. 市場(chǎng)無(wú)摩擦,即不存在交易費(fèi)用和稅收。
5. 在期權(quán)期限內(nèi),標(biāo)的股票不支付股息。
6. 在期權(quán)期限內(nèi),標(biāo)的股票年收益率的標(biāo)準(zhǔn)差 σ 已知且保持不變。
7. 市場(chǎng)不存在無(wú)風(fēng)險(xiǎn)套利機(jī)會(huì)。
8. 標(biāo)的資產(chǎn)交易是連續(xù)的(如股票市場(chǎng)始終開(kāi)市)。
9. 短期無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率(由 r 表示)為常數(shù)并已知。
顯然,有些假設(shè)在真實(shí)交易中是不可能出現(xiàn)的,但是在確定期權(quán)的理論價(jià)值時(shí),這些假設(shè)還是普遍被接受的。當(dāng)然,自 BS 模型發(fā)明以來(lái),衍生品定價(jià)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展。很多改進(jìn)的模型相繼被提出,用于修正 BS 模型中各種假設(shè)。下面以歐式看漲期權(quán)(European call option)為例介紹 BS 微分方程。
令 C 代表歐式看漲期權(quán)的價(jià)格,顯然它是標(biāo)的股票價(jià)格 S 和時(shí)間 t 的函數(shù),記為 C(S, t)。對(duì) C 運(yùn)用伊藤引理可得:
讓我們來(lái)看看在一個(gè)微小的時(shí)間區(qū)間 Δt 內(nèi)股價(jià) S 和期權(quán)價(jià)格 C 如何變化。為此,將 S 和 C 的隨機(jī)微分方程離散化:
在本文第二節(jié)我們?cè)?jīng)強(qiáng)調(diào)過(guò),一個(gè)伊藤過(guò)程 X 的函數(shù) f 也是一個(gè)伊藤過(guò)程,且 f 和 X 這兩個(gè)隨機(jī)過(guò)程中的不確定性來(lái)自同一個(gè)布朗運(yùn)動(dòng)。根據(jù)這個(gè)性質(zhì)可知,股價(jià)和期權(quán)價(jià)格的變化,即 ΔC 和 ΔS 中,的布朗運(yùn)動(dòng)也是同一個(gè)。認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)是非常關(guān)鍵的,因?yàn)槲覀兛梢允褂霉善焙推跈?quán)來(lái)構(gòu)建一個(gè)投資組合把這個(gè)布朗運(yùn)動(dòng)完全干掉??紤]下面這個(gè)投資組合:
該組合做空 1 份期權(quán),并做多 ?C/?S 份股票。將期權(quán)和股票的權(quán)重帶入 ΔC 和 ΔS 可以很容易的驗(yàn)證,布朗運(yùn)動(dòng) ΔB 被完美的對(duì)沖掉了。這種構(gòu)建投資組合以消除隨機(jī)性的方法稱為 Delta 對(duì)沖。用 P 表示該投資組合的價(jià)值,則它在時(shí)間 Δt 內(nèi)的變化為:
不出意外,ΔB 不存在于 ΔP 的表達(dá)式中,它僅有一個(gè)時(shí)間項(xiàng)。換句話說(shuō),通過(guò)賣出 1 份期權(quán)并同時(shí)買入 ?C/?S 份股票,我們?cè)?Δt 內(nèi)完美的消除了任何風(fēng)險(xiǎn),構(gòu)建了一個(gè)無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的投資組合。在不存在無(wú)風(fēng)險(xiǎn)套利的市場(chǎng)中,該投資組合在 Δt 內(nèi)的收益率必須等于無(wú)風(fēng)險(xiǎn)收益率 r,即 ΔP = rPΔt。將 ΔP 和 P = -C + (?C/?S)S 帶入該式并進(jìn)過(guò)簡(jiǎn)單的代數(shù)運(yùn)算就推導(dǎo)出:
這便是大名鼎鼎的 Black-Scholes 微分方程。由于我們通過(guò) Delta 對(duì)沖消除了隨機(jī)性,該方程中沒(méi)有任何隨機(jī)變量,所以它是一個(gè)一般的(偏)微分方程,而非隨機(jī)微分方程。求解這個(gè)微分方程需要給定的邊界條件。對(duì)于歐式看漲期權(quán),它的邊界條件為當(dāng)時(shí)間 t = T(行權(quán)時(shí)刻)時(shí),期權(quán)的價(jià)格 C 必須滿足 C = max(S(T) - K, 0),這里 K 是行權(quán)價(jià)格。
最后引用衍生品研究領(lǐng)域的著名學(xué)者約翰 ? 赫爾(John C. Hull)在其著作 Options, Futures, and Other Derivatives 中的一段話來(lái)總結(jié) BS 微分方程的推導(dǎo)過(guò)程:
我們之所以可以建立無(wú)風(fēng)險(xiǎn)交易組合是由于股票價(jià)格與期權(quán)價(jià)格均受同一種不定性的影響:股票價(jià)格的變動(dòng)。在任意一段短時(shí)期內(nèi),衍生產(chǎn)品的價(jià)格與股票價(jià)格有完美的相關(guān)性;在建立了一個(gè)適當(dāng)?shù)墓善迸c期權(quán)的組合后,由股票所帶來(lái)的盈虧總是可以抵消由期權(quán)所帶來(lái)的盈虧。這樣一來(lái),交易組合在一個(gè)短時(shí)間內(nèi)的價(jià)值變化也就成為已知而沒(méi)有不確定性。
5 風(fēng)險(xiǎn)中性定價(jià)
其實(shí),使用給定的邊界條件求解 BS 微分方程就可以得到歐式看漲期權(quán)的價(jià)格 C。然而,在衍生品的定價(jià)理論中還有一個(gè)非常重要的方法怎么強(qiáng)調(diào)都不為過(guò),這就是風(fēng)險(xiǎn)中性定價(jià)理論(Risk-neutral valuation)。使用風(fēng)險(xiǎn)中性定價(jià)可以繞過(guò)求解 BS 微分方程,更加方便的求出 C。
僅僅看到這里也許你會(huì)誤解:既然不用求解BS微分方程,那么費(fèi)那么大力氣推導(dǎo)它干什么?然而,風(fēng)險(xiǎn)中性定價(jià)理論恰恰來(lái)自 BS 微分方程中的一個(gè)關(guān)鍵性質(zhì):
BS 微分方程不涉及任何受投資者風(fēng)險(xiǎn)偏好影響的變量,在方程中出現(xiàn)的變量包括股票的當(dāng)前價(jià)格、時(shí)間、股票價(jià)格波動(dòng)率和無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率,而它們均與風(fēng)險(xiǎn)選擇無(wú)關(guān)。
從 BS 微分方程可知,標(biāo)的股票的期望收益率 μ 沒(méi)有出現(xiàn)在方程中。顯然,μ 與投資者的風(fēng)險(xiǎn)偏好有關(guān):投資者對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的厭惡程度越高,對(duì)任何股票,相應(yīng)的 μ 也會(huì)越高。可喜的是在采用 Delta 對(duì)沖構(gòu)投資組合并推導(dǎo) BS 微分方程時(shí),μ 也正好消失了!我們通過(guò) Delta 對(duì)沖想要干掉布朗運(yùn)動(dòng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)不僅布朗運(yùn)動(dòng)被干掉了,連 μ 也一起被拿下了,這真是一個(gè) happy accident!既然風(fēng)險(xiǎn)偏好在方程中不出現(xiàn),那么意味著它的任何取值都不會(huì)影響方程的解。因此,在計(jì)算 C 時(shí),我們可以使用任意的風(fēng)險(xiǎn)偏好,那么顯然我們想要一個(gè)最簡(jiǎn)單的,即假設(shè)所有的投資者都是風(fēng)險(xiǎn)中性的。
對(duì)于任何衍生品定價(jià)來(lái)說(shuō),我們無(wú)外乎需要知道以下兩點(diǎn):
1. 在到期(行權(quán)日)時(shí)它的期望價(jià)格。由于衍生品的價(jià)格是標(biāo)的價(jià)格的函數(shù),這顯然和標(biāo)的投資品的收益率參數(shù) μ 有關(guān)。
2. 我們需要根據(jù)衍生品在行權(quán)日的價(jià)格推算出在當(dāng)前時(shí)刻該衍生品的價(jià)格,這意味著必須知道適合于該衍生品的折現(xiàn)率。
不幸的是,在現(xiàn)實(shí)世界中,這兩個(gè)參數(shù)都很難被準(zhǔn)確的估計(jì)。因此能夠假設(shè)風(fēng)險(xiǎn)中性對(duì)于衍生品定價(jià)至關(guān)重要。正如約翰 ? 赫爾所論述的那樣:
在每一個(gè)投資者都是風(fēng)險(xiǎn)中性的世界里,所有投資的回報(bào)率期望均為無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率 r,原因是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)中性的投資者而言,不需要額外的回報(bào)而使他們承受風(fēng)險(xiǎn)。另外,在一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)中性世界里,任何現(xiàn)金流的現(xiàn)值都可以通過(guò)對(duì)其期望值以無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率貼現(xiàn)來(lái)得到。因此,在假設(shè)世界是風(fēng)險(xiǎn)中性時(shí)能夠大大地簡(jiǎn)化對(duì)衍生產(chǎn)品的分析。
利用風(fēng)險(xiǎn)中性定價(jià)原理對(duì)衍生品定價(jià)的過(guò)程如下:
1. 假定標(biāo)的資產(chǎn)的收益率期望為無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率(即假定 μ = r);
2. 計(jì)算衍生產(chǎn)品到期時(shí)收益的期望;
3. 用無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率 r 對(duì)衍生品收益期望進(jìn)行貼現(xiàn)。
風(fēng)險(xiǎn)中性定價(jià)是獲得期權(quán)定價(jià)公式的一個(gè)人為工具,但它所得到的解不僅在這個(gè)虛擬的風(fēng)險(xiǎn)中性世界中成立,而且在所有世界里(自然也就包括真是世界)也都是成立的。當(dāng)我們從風(fēng)險(xiǎn)中性世界換到風(fēng)險(xiǎn)厭惡世界時(shí),兩件事會(huì)發(fā)生:股票價(jià)格變動(dòng)的增長(zhǎng)率期望以及對(duì)衍生產(chǎn)品收益所必需使用的貼現(xiàn)率都將會(huì)變化,而這兩種變化剛好相互抵消。下面介紹如何使用風(fēng)險(xiǎn)中性定價(jià)理論求解歐式看漲期權(quán)的價(jià)格 C。
6 Black-Scholes 期權(quán)定價(jià)公式
歐式看漲期權(quán)在行權(quán)日 T 的期望價(jià)值為 E[max(S(T) – K, 0)],其中 S(T) 為股票在 T 時(shí)刻的價(jià)格,K 為行權(quán)價(jià)。股價(jià) S 滿足對(duì)數(shù)正態(tài)分布,在風(fēng)險(xiǎn)中性定價(jià)理論下,S 的期望收益率為無(wú)風(fēng)險(xiǎn)收益率 r,且期權(quán)的折現(xiàn)率也等于無(wú)風(fēng)險(xiǎn)收益率 r。因此,期權(quán)在當(dāng)前時(shí)刻的價(jià)格 C 為:
根據(jù)對(duì)數(shù)正態(tài)分布的性質(zhì)可以方便的計(jì)算出 E[max(S(T) – K, 0)],從而得到著名的 BS 期權(quán)定價(jià)公式(同時(shí)給出看漲期權(quán)價(jià)格 C 和看跌期權(quán)價(jià)格 P):
根據(jù)公式并利用計(jì)算機(jī),只要輸入五個(gè)變量——當(dāng)前股價(jià) S(0)、行權(quán)價(jià)格 K,行權(quán)日距現(xiàn)在的時(shí)間(按年計(jì)算)T,無(wú)風(fēng)險(xiǎn)收益率 r,以及標(biāo)的股票的年收益率的標(biāo)準(zhǔn)差 σ —— 就可以計(jì)算出歐式看漲(看跌)期權(quán)的理論價(jià)格,這無(wú)疑非常方便。然而我們需要了解定價(jià)公式背后的含義。
對(duì)于任何一個(gè)期權(quán),在定價(jià)時(shí)有兩個(gè)不確定性需要考慮:
1. 這個(gè)期權(quán)到行權(quán)日到底是不是實(shí)值期權(quán)(in-the-money),就是到底有沒(méi)有行權(quán)的價(jià)值(比如說(shuō)我買了一個(gè)看漲期權(quán),但是行權(quán)日股價(jià) S 低于 K,那么這個(gè)期權(quán)就沒(méi)有價(jià)值)。
2. 如果行權(quán)了,那么我們的(期望)收益到底能有多少(比如行權(quán)價(jià)是 100,在行權(quán)日股價(jià)是 110,那么每股我們能賺 10 塊;而如果股價(jià)是 120,則每股我們能賺 20 塊)。
這兩個(gè)不確定性恰恰就對(duì)應(yīng)著由 BS 定價(jià)公式中的 N(d_1) 和 N(d_2)。以看漲期權(quán)為例來(lái)解釋這一點(diǎn)。在 BS 公式中,N 代表了標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的累積密度函數(shù),因此 N(d_1) 和 N(d_2) 就代表兩個(gè)概率。其中,N(d_2) 正是在風(fēng)險(xiǎn)中性世界中期權(quán)被行權(quán)的概率,即 prob(S(T) > K)。因此 C 公式中的第二項(xiàng) Ke^(-rT)N(d_2) 就是在當(dāng)前時(shí)點(diǎn)、考慮了行權(quán)概率后的行權(quán)費(fèi)的期望(即為了在 T 購(gòu)買股票所需的期望成本)。
至于 N(d_1),對(duì)于它的理解遠(yuǎn)沒(méi)有 N(d_2) 直觀。先拋開(kāi) N(d_1) 不說(shuō),而來(lái)看看 C 公式中的第一項(xiàng)。由于第二項(xiàng)代表著期望成本,那么第一項(xiàng)必然代表著行權(quán)得到股票的期望收益。由于只有 S(T) 大于 K 才會(huì)行權(quán),因此在行權(quán)的條件下,股票在行權(quán)時(shí)的期望價(jià)值是一個(gè)條件期望,即 E[S(T) | S(T) > K]。用這個(gè)條件期望乘以行權(quán)的概率 N(d_2) 再把它折現(xiàn)到今天(乘以 e^(-rT))就應(yīng)該是 C 公式中的第一項(xiàng)。因此有:
將 S(0) 替換為 e^(-rT)E[S(T)] 并帶入上式可知:
由于 E[S(T) | S(T) > K] > E[S(T)],因此 N(d_1) > N(d_2)(這從 d_1 大于 d_2 且 N 是單調(diào)增函數(shù)也可以驗(yàn)證)。根據(jù)這個(gè)關(guān)系,我們可以把 N(d_1) 理解為風(fēng)險(xiǎn)中性世界中、按照股票價(jià)格加權(quán)的行權(quán)概率。這是因?yàn)楹凸潭ǖ男袡?quán)成本 K 不同(K 是獨(dú)立于股價(jià) S 的),收益和股價(jià)之間不是獨(dú)立的。N(d_1) 在數(shù)學(xué)上還有另外的解釋,它是“以股票波動(dòng)率 σ 為市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)定價(jià),并在以股票為計(jì)價(jià)單位時(shí),期權(quán)被行權(quán)的概率”。如果你覺(jué)著這句話是天書也沒(méi)有任何問(wèn)題,因?yàn)橐忉屗枰婕暗綔y(cè)度變換、等價(jià)鞅、以及計(jì)價(jià)單位變換等高深的數(shù)學(xué)知識(shí)。這些顯然超出本文的范疇。
如果我們使用 C 的公式對(duì) S 求偏導(dǎo)數(shù),那么不難發(fā)現(xiàn) N(d_1) 恰恰等于 ?C/?S。因此在現(xiàn)實(shí)中,投資者把 N(d_1) 理解為看歐式漲期權(quán)價(jià)格 C 對(duì)標(biāo)的股票價(jià)格 S 的變化的敏感程度。
看到這里,也許你會(huì)發(fā)問(wèn):BS 定價(jià)公式僅僅給出了一個(gè)基于各種嚴(yán)格假設(shè)的理論價(jià)格,它在現(xiàn)實(shí)中到底有沒(méi)有用?真的會(huì)有人因?yàn)槔碚搩r(jià)格和實(shí)際交易價(jià)格不同來(lái)構(gòu)建策略并且賺錢嗎?BS 定價(jià)公式的核心價(jià)值在于它構(gòu)建了一個(gè)數(shù)學(xué)模型,以此我們可以求出期權(quán)的各種風(fēng)險(xiǎn)敞口,這對(duì)于將期權(quán)(或任何衍生品)作為配置資產(chǎn)的投資者至關(guān)重要。由 BS 公式出發(fā)可以方便的求出期權(quán)價(jià)格對(duì)標(biāo)的資產(chǎn)、時(shí)間、利率、波動(dòng)率的偏導(dǎo)數(shù),從而確定期權(quán)在這些因素上的風(fēng)險(xiǎn)敞口。在投資中,常用的風(fēng)險(xiǎn)敞口有五類(通常用希臘字母來(lái)表示),它們是:
我們會(huì)在后續(xù)的文章中進(jìn)一步介紹這些風(fēng)險(xiǎn)敞口。除此之外,BS 公式的另一個(gè)核心作用是計(jì)算標(biāo)的資產(chǎn)的隱含波動(dòng)率。在 BS 公式中,除去 σ 之外的輸入?yún)?shù)的取值都比較確定,唯有 σ 可能會(huì)隨著使用者的不同而不同。根據(jù)期權(quán)的實(shí)際交易價(jià)格,可以利用 BS 公式反推出標(biāo)的波動(dòng)率 σ,稱為隱含波動(dòng)率,這往往代表著市場(chǎng)對(duì)于標(biāo)的資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的普遍觀點(diǎn)。隱含波動(dòng)率最有名的應(yīng)用大概是芝加哥交易所針對(duì)標(biāo)普 500 指數(shù),利用未來(lái) 30 天的看漲和看跌期權(quán)計(jì)算的 VIX 指標(biāo),又稱為恐慌指數(shù)。它被投資者廣泛參考。
7 結(jié)語(yǔ)
和本系列前篇一樣,再次恭喜你看到這里……下面,讓我們來(lái)簡(jiǎn)單總結(jié)一下本文都說(shuō)了點(diǎn)啥。本文首先定義了伊藤過(guò)程,并給出了伊藤引理的一般形式,通過(guò)它可以方便的寫出伊藤過(guò)程的函數(shù)的隨機(jī)微分方程。伊藤引理說(shuō)明伊藤過(guò)程的函數(shù)也是一個(gè)伊藤過(guò)程,且它的隨機(jī)性和原始的伊藤過(guò)程來(lái)自同一個(gè)布朗運(yùn)動(dòng),這對(duì)于推演 BS 微分方程至關(guān)重要。
利用伊藤引理,可以很容易的求解幾何布朗運(yùn)動(dòng),從而得到股價(jià)的描述模型。在幾何布朗運(yùn)動(dòng)的假設(shè)下,股價(jià)滿足對(duì)數(shù)正態(tài)分布,這也是 BS 定價(jià)模型的假設(shè)之一。在股價(jià)模型中,年收益率期望和連續(xù)復(fù)利收益率期望是兩個(gè)不同的概念,它們的區(qū)別相當(dāng)于收益率序列的算數(shù)平均值和幾何平均值的區(qū)別。
最后利用 Delta 對(duì)沖,利用標(biāo)的股票和期權(quán)構(gòu)建投資組合從而完美的消除了布朗運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性,從而得到了 BS 微分方程,這是衍生品定價(jià)的基礎(chǔ)。此外,在 Delta 對(duì)沖下,和投資者風(fēng)險(xiǎn)偏好相關(guān)的參數(shù) μ 也從 BS 方程中消失了。由此引出了衍生品定價(jià)中的一個(gè)非常重要的方法:風(fēng)險(xiǎn)中性定價(jià)理論。根據(jù)該理論求出了歐式期權(quán)的價(jià)格,并以看漲期權(quán)為例解釋了價(jià)格表達(dá)式中每一項(xiàng)的業(yè)務(wù)含義。文章最后介紹了 BS 公式在實(shí)際投資中的核心作用:它可以量化期權(quán)的各種風(fēng)險(xiǎn)敞口,這對(duì)于配置期權(quán)的投資者至關(guān)重要。
免責(zé)聲明:入市有風(fēng)險(xiǎn),投資需謹(jǐn)慎。在任何情況下,本文的內(nèi)容、信息及數(shù)據(jù)或所表述的意見(jiàn)并不構(gòu)成對(duì)任何人的投資建議。在任何情況下,本文作者及所屬機(jī)構(gòu)不對(duì)任何人因使用本文的任何內(nèi)容所引致的任何損失負(fù)任何責(zé)任。除特別說(shuō)明外,文中圖表均直接或間接來(lái)自于相應(yīng)論文,僅為介紹之用,版權(quán)歸原作者和期刊所有。