久期和凸度的推导
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久期、凸度的定义及数学推导目录1久期D (1)1.1久期定义 (1)1.2久期表达式 (2)1.3久期作用 (2)1.3.1 衡量加权平均期限 (2)1.3.2 测度利率敏感性 (3)2 凸度C (5)2.1凸度定义 (5)2.2表达式 (5)2.3数学原理 (5)1久期D1.1久期定义久期是债券价格相对于债券收益率的敏感性(一)麦考利久期Dm:最早的久期衡量指标,其本质是通过计算债券偿还现金流的加权平均年限,来衡量债券价格变化敏感度。
(二)修正久期D *:对麦考林久期进行了修正,加入考虑了到期收益率r 。
比如到期收益率是5%,那么修正久期就要在麦考林久期的基础上,除以1.05。
(三)美元久期D **:对修正久期进一步修正,加入了债券价格P ,比如债券价格95,那么美元久期就要在修正久期的基础上,乘以95。
1.2久期表达式 麦考利久期:t P r t ∑==+=n t 1t t )1/(CF Dm 公式(1) 修正久期: D * =Dm/(1+r) 公式(2)美元久期: D ** =D *P 公式(3)【CFt :债券每期现金流】;【r :到期收益率或市场利率】;【t :债券期数】。
1.3久期作用1.3.1 衡量加权平均期限麦考利久期Dm 是对债券实际平均期限的一个简单概括统计,使用加权平均数的形式计算债券的平均到期时间,其权重是各期现值在债券价格中所占的比重;1.3.1.1 数学原理从公式(1)t P r t ∑==+=nt 1t t )1/(CF Dm 出发: Dm 是时间t 的加权平均值,第t 期的权重为P r t t )1/(CF +; 比如t=2时第二期的权重为P r 22)1/(CF +;求证:权重加总求和∑==+n t 1t t )1/(CF P r t =∑==+n t 1t t )1/(CF p 1t r (带入债券定价公式: P )1/(CF n t 1t t =+∑==t r ) =P p1 =11.3.2 测度利率敏感性当利率发生变化时,迅速对债券价格变化或债券资产组合价值变化作出大致的估计。
债券的久期、凸性久期和凸性是衡量债券利率风险的重要指标。
很多人把久期简单地视为债券的到期期限,其实是对久期的一种片面的理解,而对凸性的概念更是模糊。
在债券市场投资行为不断规范,利率风险逐渐显现的今天,如何用久期和凸性量化债券的利率风险成为业内日益关心的问题。
久期久期(也称持续期)是1938年由F.R.Macaulay提出的,用来衡量债券的到期时间。
它是以未来收益的现值为权数计算的到期时间。
其公式为其中,P=债券现值,Ct=每年支付的利息,y=到期收益率,n=到期期数,M=到期支付的面值。
可见久期是一个时间概念,是到期收益率的减函数,到期收益率越高,久期越小,债券的利率风险越小。
久期较准确地表达了债券的到期时间,但无法说明当利率发生变动时,债券价格的变动程度,因此引入了修正久期的概念。
修正久期修正久期是用来衡量债券价格对利率变化的敏感程度的指标。
由于债券的现值对P 求导并加以变形,得到:我们将的绝对值称作修正久期,它表示市场利率的变化引起的债券价格变动的幅度。
这样,不同现值的券种就可以用修正久期这个指标进行比较。
由公式1和公式2我们可以得到:在某一特定到期收益率下,P为常数,我们记作P0,即得到:由于P0是理论现值,为常数,因此,债券价格曲线P与P /P 0有相同的形状。
由公式7,在某一特定到期收益率下,P /P 0的斜率为修正久期,而债券价格曲线P的斜率为P0×(修正久期)。
修正久期度量了收益率与债券价格的近似线性关系,即到期收益率变化时债券价格的稳定性。
修正久期越大,斜率的得绝对值越大,P对y的变动越敏感,y上升时引起的债券价格下降幅度越大,y下降时引起的债券价格上升幅度也越大。
可见,同等要素条件下,修正久期小的债券较修正久期大的债券抗利率上升风险能力强,但抗利率下降风险能力较弱。
但修正久期度量的是一种近似线性关系,这种近似线性关系使由修正久期计算得出的债券价格变动幅度存在误差。
如下图,对于债券B′,当收益率分别从y上升到y1或下降到y2,由修正久期计算出来的债券价格变动分别存在P1′P1"和P2′P2"的误差。
债券久期、免疫方法与凸性一、久期及其计算多年以来,专家们运用资产到期期限作为利率风险衡量指标。
例如,30年期固定利率债券比1年期债券更具有利率敏感性。
但是,人们已意识到期限只是提供的最后一笔现金流量的信息,并没有考虑到前期得到的现金流量(例如利息偿还)。
通过计算持续期(久期)就可以解决这个问题。
它是一个平均的到期期限,考虑了资产寿命早期所获得的现金流量因素。
有效持续期用公式表示则为:P y tC D nt t t ∑=+=1)1( 【例1】票面利率为10%,还有3年到期的债券。
价格为95.2,当前利率为12%。
求其持续期。
持续期=年728.22.9512.1110312.110212.110132=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯ 持续期是按照贴现现金流量的权重来加权的平均年数(1年、2年、3年)。
简单地说,持续期代表的是资产的平均到期期限。
在本例中,2.728年的持续期与3年比较接近,原因是在第3年得到一笔最大的现金流量110。
持续期与偿还期不是同一概念:偿还期是指金融工具的生命周期,即从其签订金融契约到契约终止的这段时间;持续期则反映了现金流量,比如利息的支付、部分本金的提前偿还等因素的时间价值。
对于那些分期付息的金融工具,其持续期对于那些分期付息的金融工具,其持续期总是短于偿还期。
持续期与偿还期呈正相关关系,即偿还期越长、持续期越长;持续期与现金流量呈负相关关系,偿还期内金融工具的现金流量越大,持续期越短。
二、债券价格对利率变动的敏感程度由金融工具的理论价格公式:∑=+=nt t t y C P 1)1( 两边对利率求导,可得出金融工具现值(理论价格)对利率变动的敏感程度:∑=++-=n t t t y tC dy dP 11)1(∑=++-=n t t t y tC y 1)1(11 两边同时乘以pdy 得∑=+⨯+-=n t t t y tC P dy y P dp 1)1(11=P y tC y dy nt t t ∑=+⨯+-1)1(1 =ydy D +∙-1 =-D *·dy其中D *即为修正久期相应地,修正久期D *=pd d y p1⨯-,即修正久期可以看成等于债券价格对收益率一阶导数的绝对值除以债券价格。
债券的久期、凸性久期和凸性是衡量债券利率风险的重要指标。
很多人把久期简单地视为债券的到期期限,其实是对久期的一种片面的理解,而对凸性的概念更是模糊。
在债券市场投资行为不断规范,利率风险逐渐显现的今天,如何用久期和凸性量化债券的利率风险成为业内日益关心的问题。
久期久期(也称持续期)是1938年由F.R.Macaulay提出的,用来衡量债券的到期时间。
它是以未来收益的现值为权数计算的到期时间。
其公式为其中,P=债券现值,Ct=每年支付的利息,y=到期收益率,n=到期期数,M=到期支付的面值。
可见久期是一个时间概念,是到期收益率的减函数,到期收益率越高,久期越小,债券的利率风险越小。
久期较准确地表达了债券的到期时间,但无法说明当利率发生变动时,债券价格的变动程度,因此引入了修正久期的概念。
修正久期修正久期是用来衡量债券价格对利率变化的敏感程度的指标。
由于债券的现值对P 求导并加以变形,得到:我们将的绝对值称作修正久期,它表示市场利率的变化引起的债券价格变动的幅度。
这样,不同现值的券种就可以用修正久期这个指标进行比较。
由公式1和公式2我们可以得到:在某一特定到期收益率下,P为常数,我们记作P0,即得到:由于P0是理论现值,为常数,因此,债券价格曲线P与P /P 0有相同的形状。
由公式7,在某一特定到期收益率下,P /P 0的斜率为修正久期,而债券价格曲线P的斜率为P0×(修正久期)。
修正久期度量了收益率与债券价格的近似线性关系,即到期收益率变化时债券价格的稳定性。
修正久期越大,斜率的得绝对值越大,P对y的变动越敏感,y上升时引起的债券价格下降幅度越大,y下降时引起的债券价格上升幅度也越大。
可见,同等要素条件下,修正久期小的债券较修正久期大的债券抗利率上升风险能力强,但抗利率下降风险能力较弱。
但修正久期度量的是一种近似线性关系,这种近似线性关系使由修正久期计算得出的债券价格变动幅度存在误差。
如下图,对于债券B′,当收益率分别从y上升到y1或下降到y2,由修正久期计算出来的债券价格变动分别存在P1′P1"和P2′P2"的误差。
久期、凸度的定义及数学推导目录1久期D (1)1.1久期定义 (1)1.2久期表达式 (2)1.3久期作用 (2)1.3.1 衡量加权平均期限 (2)1.3.2 测度利率敏感性 (3)2 凸度C (5)2.1凸度定义 (5)2.2表达式 (5)2.3数学原理 (5)1久期D1.1久期定义久期是债券价格相对于债券收益率的敏感性(一)麦考利久期Dm:最早的久期衡量指标,其本质是通过计算债券偿还现金流的加权平均年限,来衡量债券价格变化敏感度。
(二)修正久期D *:对麦考林久期进行了修正,加入考虑了到期收益率r 。
比如到期收益率是5%,那么修正久期就要在麦考林久期的基础上,除以1.05。
(三)美元久期D **:对修正久期进一步修正,加入了债券价格P ,比如债券价格95,那么美元久期就要在修正久期的基础上,乘以95。
1.2久期表达式 麦考利久期:t P r t ∑==+=n t 1t t )1/(CF Dm 公式(1) 修正久期: D * =Dm/(1+r) 公式(2)美元久期: D ** =D *P 公式(3)【CFt :债券每期现金流】;【r :到期收益率或市场利率】;【t :债券期数】。
1.3久期作用1.3.1 衡量加权平均期限麦考利久期Dm 是对债券实际平均期限的一个简单概括统计,使用加权平均数的形式计算债券的平均到期时间,其权重是各期现值在债券价格中所占的比重;1.3.1.1 数学原理从公式(1)t P r t ∑==+=nt 1t t )1/(CF Dm 出发: Dm 是时间t 的加权平均值,第t 期的权重为P r t t )1/(CF +; 比如t=2时第二期的权重为P r 22)1/(CF +;求证:权重加总求和∑==+n t 1t t )1/(CF P r t =∑==+n t 1t t )1/(CF p 1t r (带入债券定价公式: P )1/(CF n t 1t t =+∑==t r ) =P p1 =11.3.2 测度利率敏感性当利率发生变化时,迅速对债券价格变化或债券资产组合价值变化作出大致的估计。
债券到期收益率久期凸性公式债券到期收益率(YTM)是指债券投资者持有一定期限的债券并将其持有至到期时所能获得的年化收益率。
久期(Duration)是衡量债券价格对利率变动的敏感程度的度量。
凸性(Convexity)是久期的补充度量,它衡量了债券价格的曲率,即在利率变动下债券价格与久期的相对变化。
本文将介绍债券到期收益率、久期和凸性之间的关系以及久期凸性公式的推导。
债券到期收益率是影响债券价格的重要因素之一,通常情况下,债券价格与到期收益率呈反向关系,即债券价格上升时到期收益率下降,反之亦然。
这是因为当到期收益率上升时,新发债券的利率更高,对于已发行的低息债券而言,其收益率相对较低,导致其价格下降,以提高其收益率与新债券相匹配。
久期是评估债券价格对利率变动敏感性的重要衡量指标。
久期越长,债券价格对利率变动的敏感性越高。
久期的计算公式如下:久期=Σ(PVt×t)/(P×ΔY)其中,PVt为债券每期现金流的现值,t为期数,P为债券的价格,ΔY为利率变动的大小。
然而,久期只能提供一阶段的价格变化信息,忽视了价格曲线的曲率问题。
凸性的引入填补了这一缺陷。
凸性是久期的补充度量,它衡量了债券价格的曲率,即在利率变动下债券价格与久期的相对变化。
凸性的计算公式如下:凸性=Σ(PVt×t×t)/(P×ΔY^2)债券价格的二阶泰勒展开式可以表示为:P(Y)≈P(0)+ΔY×P'(0)+0.5×ΔY^2×P''(0)其中,P(Y)是在到期收益率Y下的债券价格,P(0)是在当前到期收益率下的债券价格,P'(0)和P''(0)分别是在当前到期收益率下的债券价格对收益率的一阶导数和二阶导数。
通过以上公式,我们可以推导出久期和凸性之间的关系。
将债券价格的二阶泰勒展开式中的一阶导数代入久期的计算公式中,可以得到以下公式:久期≈-(1/P)×P'(0)≈-(1/P)×ΔP其中,ΔP是债券价格的变化。
久期和凸性分析范文久期是衡量债券价格对利率变动的敏感性的指标。
它表示债券的平均回收期,即投资者从持有债券获得的现金流量的平均到期时间。
久期越长,债券价格对利率变动的敏感性越高。
久期的计算方法有两种:修正久期和加权久期。
修正久期是用来衡量债券特定到期收益率的变动对债券价格的影响。
加权久期是用来衡量整个收益率曲线上的利率变动对债券价格的影响。
久期计算公式如下:修正久期=Σ(CFt*t)/P加权久期=Σ(CFt*t*DFt)/P其中,CFt表示在第t期获得的现金流量,t表示现金流量获得的时间,DFt表示第t期的贴现因子,P表示债券价格。
凸性是衡量债券价格对利率变动的曲率的指标。
它表示债券价格变动与利率变动之间的关系。
凸性为正表示当利率上升时,债券价格下降的幅度大于利率下降时债券价格上升的幅度。
凸性为负则相反。
凸性的计算方法如下:C=(P--2P+P+)/(P*Δy^2)其中,P-表示利率下降时的债券价格,P+表示利率上升时的债券价格,Δy表示利率变动的大小。
久期和凸性的分析有助于投资者理解债券投资的风险和回报特征。
首先,久期可以帮助投资者评估债券价格对利率变动的敏感性。
当投资者预计利率上升时,可以选择久期较短的债券,降低利率上升对债券价格的影响。
其次,凸性可以帮助投资者评估利率变动对债券价格变动的曲线形状。
当投资者预计利率波动较大时,可以选择凸性较高的债券,以获得更高的回报。
此外,久期和凸性分析对债券组合管理也具有重要意义。
投资者可以通过调整久期和凸性来优化债券组合的风险和回报特征。
例如,投资者可以通过组合久期较短和久期较长的债券,实现对利率变动的敏感性的平衡。
同时,投资者还可以通过组合凸性为正和凸性为负的债券,实现对利率变动的曲线形状的平衡。
综上所述,久期和凸性分析是债券投资领域重要的工具。
久期帮助投资者理解债券价格对利率变动的敏感性,凸性帮助投资者理解债券价格对利率变动的曲线形状。
通过久期和凸性分析,投资者可以评估债券的风险和回报特征,并优化债券组合的风险和回报特征。