期权理论基础1 对冲法

    科技2022-07-10  155

    期权理论基础1 对冲法

    两期对冲法定价看涨期权的对冲法看跌期权的对冲法

    这个系列介绍期权定价的理论基础,需要一点点概率基础,不需要任何的金融基础。我们先从最基础的对冲法开始,介绍一些期权的基本概念。

    首先要了解的是期权是一种衍生产品,衍生产品的意思是依托某种基础资产,比如股票、债券、利率、汇率甚至期货等,按照一定的规则进行交易的产品。期权这种产品的规则就是赋予持有期权的一方某种权利,比如以股票为基础资产的看涨期权,持有者(多方)拥有未来买入这种股票的权利,而卖出期权的一方(空方)在多方选择使用这种权利时,有向多方出售这种股票的义务;再比如以股票为基础资产的看跌期权,多方拥有未来向空方出售这种股票的权利,而空方在多方选择使用这种权利时,有向多方购买这种股票的义务。

    这一讲我们讨论一种最简单的对期权进行定价的方法。需要用的一个基本原理是无套利原理。无套利原理的含义是未来收益相同的两种资产,在市场均衡时一定具有相同的价格。

    两期对冲法定价

    考虑两期的期权,假设只有两个时刻,0时刻和1时刻,期权在1时刻进行交割,我们的目标是考虑期权在0时刻的价值。

    看涨期权的对冲法

    假设0时刻基础资产价格为 S 0 S_0 S0,1时刻基础资产价格可能为 S u S_u Su(上涨),也可能为 S d S_d Sd(下跌),我们假设 S u > S 0 > S d S_u>S_0>S_d Su>S0>Sd。假设看涨期权的交割价格为 X X X,意思是1时刻多方可以选择以 X X X的价格买入这种基础资产。假设 r r r表示实际利率。我们假定以上这些都是已知量,要计算的是0时刻看涨期权的价格 c c c

    当1时刻基础资产价格为 S u S_u Su时,期权多方的净现金流为 max ⁡ ( S u − X , 0 ) \max(S_u-X,0) max(SuX,0);当1时刻基础资产价格为 S d S_d Sd时,期权多方的净现金流为 max ⁡ ( S d − X , 0 ) \max(S_d-X,0) max(SdX,0);因此期权多方净现金流的波动范围为 max ⁡ ( S u − X , 0 ) − max ⁡ ( S d − X , 0 ) \max(S_u-X,0)-\max(S_d-X,0) max(SuX,0)max(SdX,0)

    定义对冲比率为 δ \delta δ,它表示期权多方净现金流的波动相对基础资产价格的波动的比率, δ = max ⁡ ( S u − X , 0 ) − max ⁡ ( S d − X , 0 ) S u − S d \delta = \frac{\max(S_u-X,0)-\max(S_d-X,0)}{S_u-S_d} δ=SuSdmax(SuX,0)max(SdX,0)

    我们简单画个表表示一下可能的基础资产与期权价格波动

    未来状态上涨下跌基础资产 S u S_u Su S d S_d Sd δ \delta δ份基础资产 δ S u \delta S_u δSu δ S d \delta S_d δSd期权多方 max ⁡ ( S u − X , 0 ) \max(S_u-X,0) max(SuX,0) max ⁡ ( S d − X , 0 ) \max(S_d-X,0) max(SdX,0)

    下面我们讨论两种情况, S d ≤ X S_d \le X SdX S d > X S_d>X Sd>X

    情况一 S d ≤ X S_d \le X SdX 此时基础资产与期权价格波动为

    未来状态上涨下跌基础资产 S u S_u Su S d S_d Sd δ \delta δ份基础资产 δ S u \delta S_u δSu δ S d \delta S_d δSd期权多方 max ⁡ ( S u − X , 0 ) \max(S_u-X,0) max(SuX,0) 0 0 0

    期权多方与 δ \delta δ份基础资产的波动范围相同,如果我们在0时刻存了一笔钱,设为 y y y,到1时刻我们就可以收到 ( 1 + r ) y (1+r)y (1+r)y,如果 ( 1 + r ) y = δ S d (1+r)y=\delta S_d (1+r)y=δSd

    则分别在上升、下降两种可能的未来状态下,期权多方的未来收益加上这笔存款的收益就等于 δ \delta δ份基础资产的收益。根据无套利原理,0时刻的价值满足 c + y = δ S 0 ⇒ c = δ S 0 − δ S d 1 + r c+y=\delta S_0 \\ \Rightarrow c = \delta S_0-\frac{\delta S_d}{1+r} c+y=δS0c=δS01+rδSd

    情况二 S d > X S_d > X Sd>X 此时基础资产与期权价格波动为

    未来状态上涨下跌基础资产 S u S_u Su S d S_d Sd δ \delta δ份基础资产 δ S u \delta S_u δSu δ S d \delta S_d δSd期权多方 S u − X S_u-X SuX S d − X S_d-X SdX

    期权多方与 δ \delta δ份基础资产的波动范围相同,如果我们在0时刻存了一笔钱,设为 y y y,到1时刻我们就可以收到 ( 1 + r ) y (1+r)y (1+r)y,如果 ( 1 + r ) y = δ S d − ( S d − X ) = X + ( 1 − δ ) S d (1+r)y=\delta S_d-(S_d-X)=X+(1-\delta)S_d (1+r)y=δSd(SdX)=X+(1δ)Sd

    则分别在上升、下降两种可能的未来状态下,期权多方的未来收益加上这笔存款的收益就等于 δ \delta δ份基础资产的收益。根据无套利原理,0时刻的价值满足 c + y = δ S 0 ⇒ c = δ S 0 − X + ( 1 − δ ) S d 1 + r c+y=\delta S_0 \\ \Rightarrow c = \delta S_0-\frac{X+(1-\delta)S_d}{1+r} c+y=δS0c=δS01+rX+(1δ)Sd

    看跌期权的对冲法

    假设0时刻基础资产价格为 S 0 S_0 S0,1时刻基础资产价格可能为 S u S_u Su(上涨),也可能为 S d S_d Sd(下跌), S u > S 0 > S d S_u>S_0>S_d Su>S0>Sd。假设看跌的交割价格为 X X X,意思是1时刻多方可以选择以 X X X的价格卖出这种基础资产。假设 r r r表示实际利率。我们要计算的是0时刻看跌期权的价格 p p p

    当1时刻基础资产价格为 S u S_u Su时,期权多方的净现金流为 max ⁡ ( X − S u , 0 ) \max(X-S_u,0) max(XSu,0);当1时刻基础资产价格为 S d S_d Sd时,期权多方的净现金流为 max ⁡ ( X − S d , 0 ) \max(X-S_d,0) max(XSd,0);因此期权多方净现金流的波动范围为 max ⁡ ( X − S u , 0 ) − max ⁡ ( X − S d , 0 ) \max(X-S_u,0)-\max(X-S_d,0) max(XSu,0)max(XSd,0)

    定义对冲比率为 δ \delta δ,它表示期权多方净现金流的波动相对基础资产价格的波动的比率,我们给分子加上绝对值,保证对冲比率是个正数 δ = ∣ max ⁡ ( X − S u , 0 ) − max ⁡ ( X − S d , 0 ) ∣ S u − S d \delta = \frac{|\max(X-S_u,0)-\max(X-S_d,0)|}{S_u-S_d} δ=SuSdmax(XSu,0)max(XSd,0)

    我们简单画个表表示一下可能的基础资产与期权价格波动

    未来状态上涨下跌基础资产 S u S_u Su S d S_d Sd δ \delta δ份基础资产 δ S u \delta S_u δSu δ S d \delta S_d δSd期权多方 max ⁡ ( X − S u , 0 ) \max(X-S_u,0) max(XSu,0) max ⁡ ( X − S d , 0 ) \max(X-S_d,0) max(XSd,0)

    下面我们讨论两种情况, S u ≥ X S_u \ge X SuX S u < X S_u<X Su<X

    情况一 S u ≥ X S_u \ge X SuX 此时基础资产与期权价格波动为

    未来状态上涨下跌基础资产 S u S_u Su S d S_d Sd δ \delta δ份基础资产 δ S u \delta S_u δSu δ S d \delta S_d δSd期权多方 0 0 0 max ⁡ ( X − S d , 0 ) \max(X-S_d,0) max(XSd,0)

    期权多方与 δ \delta δ份基础资产的波动范围相同,如果我们在0时刻存了一笔钱,设为 y y y,到1时刻我们获得本息和 ( 1 + r ) y (1+r)y (1+r)y,如果 ( 1 + r ) y = δ S u (1+r)y=\delta S_u (1+r)y=δSu

    则分别在上升、下降两种可能的未来状态下,期权多方的未来收益加上这笔存款的收益就等于 δ \delta δ份基础资产的收益。根据无套利原理,0时刻的价值满足 p + y = δ S 0 ⇒ c = δ S 0 − δ S u 1 + r p+y=\delta S_0 \\ \Rightarrow c = \delta S_0-\frac{\delta S_u}{1+r} p+y=δS0c=δS01+rδSu

    情况二 S u < X S_u < X Su<X 此时基础资产与期权价格波动为

    未来状态上涨下跌基础资产 S u S_u Su S d S_d Sd δ \delta δ份基础资产 δ S u \delta S_u δSu δ S d \delta S_d δSd期权多方 X − S u X-S_u XSu X − S d X-S_d XSd

    期权多方与 δ \delta δ份基础资产的波动范围相同,如果我们在0时刻存了一笔钱,设为 y y y,到1时刻我们就可以收到 ( 1 + r ) y (1+r)y (1+r)y,如果 ( 1 + r ) y = δ S u − ( S u − X ) = X + ( 1 − δ ) S u (1+r)y=\delta S_u-(S_u-X)=X+(1-\delta)S_u (1+r)y=δSu(SuX)=X+(1δ)Su

    则分别在上升、下降两种可能的未来状态下,期权多方的未来收益加上这笔存款的收益就等于 δ \delta δ份基础资产的收益。根据无套利原理,0时刻的价值满足 p + y = δ S 0 ⇒ c = δ S 0 − X + ( 1 − δ ) S u 1 + r p+y=\delta S_0 \\ \Rightarrow c = \delta S_0-\frac{X+(1-\delta)S_u}{1+r} p+y=δS0c=δS01+rX+(1δ)Su

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