第10章 期权定价模型与数值方法
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期权定价模型及其应用引言期权是金融市场中一种重要的金融衍生品,它给予持有人在未来某个时间点以特定价格购买或出售某个资产的权利。
在期权交易中,合理的定价模型对于投资者和交易者来说至关重要。
本文将介绍期权定价模型的基本原理,并探讨其在金融市场中的应用。
一、期权定价模型的基本原理1. Black-Scholes模型Black-Scholes模型是最著名的期权定价模型之一,它是由费舍尔·布莱克和米伦·斯科尔斯于1973年提出的。
该模型基于一些假设,如市场无摩擦、无风险利率恒定、资产价格服从几何布朗运动等。
通过这些假设,Black-Scholes模型可以计算出欧式期权的理论价格。
2. 布莱克-斯科尔斯-默顿模型布莱克-斯科尔斯-默顿模型是对Black-Scholes模型的改进,它考虑了股票支付的股利和股票价格的波动率。
该模型的应用范围更广,可以用于定价包括股票支付股利的期权。
3. 蒙特卡洛模拟蒙特卡洛模拟是一种基于随机模拟的定价方法,它通过生成大量随机路径来估计期权的价值。
蒙特卡洛模拟可以应用于各种类型的期权,包括美式期权和亚式期权。
二、期权定价模型的应用1. 期权定价期权定价模型可以帮助投资者和交易者确定期权的合理价格。
通过使用合适的定价模型,投资者可以判断期权是否被低估或高估,从而做出相应的投资决策。
例如,当一个看涨期权的市场价格低于其理论价格时,投资者可以考虑购买该期权以获取超额收益。
2. 风险管理期权定价模型在风险管理中起着重要的作用。
通过使用期权定价模型,投资者可以计算出对冲策略,以降低投资组合的风险。
例如,一个投资者持有某个股票,并购买相应的看跌期权作为对冲,当股票价格下跌时,看跌期权的价值上升,从而抵消了股票的损失。
3. 交易策略期权定价模型可以帮助交易者制定有效的交易策略。
通过分析期权的定价,交易者可以发现市场上的套利机会,并进行相应的交易。
例如,当一个看涨期权的市场价格低于其理论价格时,交易者可以同时购买该期权和相应的标的资产,从而获得无风险的套利收益。
期权定价模型期权定价模型是金融衍生品定价领域的重要模型之一,它通过考虑期权的各项特性,将期权的价值与其相关的标的资产、行权价格、到期时间、波动率、无风险利率等一系列因素联系起来,从而确定期权的公平价格。
在期权定价模型中,常用的模型有布莱克-斯科尔斯模型(Black-Scholes Model)和它的改进模型,如布莱克-斯科尔斯-默顿模型(Black-Scholes-Merton Model)。
这些模型基于一些假设,包括市场无摩擦、无风险利率不变、标的资产价格服从几何布朗运动等。
布莱克-斯科尔斯模型是最早的期权定价模型之一,它将期权价格视为标的资产价格的函数,通过假设标的资产价格服从几何布朗运动,并应用风险中性估计,推导出了一个偏微分方程,即著名的布莱克-斯科尔斯方程。
利用该方程可以计算出欧式看涨/看跌期权的价格。
然而,布莱克-斯科尔斯模型在实际应用中存在一些限制,例如假设市场无摩擦和无风险利率不变的条件,并且假设标的资产价格服从几何布朗运动,这些假设在现实市场中并不总是成立。
因此,为了更准确地定价期权,学者们提出了一系列改进的模型。
其中,布莱克-斯科尔斯-默顿模型是对布莱克-斯科尔斯模型的一个重要改进。
该模型引入了对标的资产价格波动率的估计,通过蒙特卡洛模拟或数值方法,可以计算出更加准确的欧式期权价格。
此外,还有许多其他的改进模型,如跳跃扩散模型、随机波动率模型等,针对不同的市场和期权特性提供了更加精确的定价方法。
总之,期权定价模型是金融衍生品定价领域的重要工具,它通过考虑期权的各项特性和相关因素,计算出期权的公平价格。
布莱克-斯科尔斯模型和其改进模型是常用的期权定价模型,但也存在一些假设和限制。
为了更精确地定价期权,学者们提出了一系列改进模型,以适应不同市场和期权特性的需求。
在期权定价领域,除了布莱克-斯科尔斯模型和其改进模型外,还有许多其他的期权定价模型被广泛应用。
这些模型包括跳跃扩散模型、随机波动率模型、二叉树模型等等,它们分别在不同的金融市场和期权类型中发挥着重要的作用。
金融工程中的期权定价模型一、期权定义期权是金融工具中的一种,是指在未来某个时间,按照约定的价格、数量和期限,有权买入或者卖出某种标的资产的一种金融合约。
通过买入期权,持有人可以在未来某个时间以约定的价格买进标的资产;通过卖出期权,交易人可以获得期权费用,承担未来某个时间按照约定价格进行买卖的义务。
期权的本质是对未来的权利,是一种寄予了未来的期望和信心。
二、期权定价方法期权定价是指通过计算期权价格,来实现期权交易的方法或模型。
期权定价的理论基础主要包括两个主流模型:布莱克-斯科尔斯模型和考克斯-鲁宾斯坦模型。
下面我们分别来介绍一下这两种期权定价模型。
1. 布莱克-斯科尔斯模型布莱克-斯科尔斯模型,是由弗兰克-布莱克和梅伦-斯科尔斯在1973年提出的一种期权定价模型。
这个模型的核心思想是将期权看作是一种债券和股票组成的投资组合,通过对这个投资组合的定价,来推导出期权的价格。
布莱克-斯科尔斯模型的核心公式如下:C = SN(d1) - Xe^(-rt)N(d2)P = Xe^(-rt)N(-d2) - SN(-d1)其中,C表示看涨期权的价格,P表示看跌期权的价格;S表示标的资产的价格,X表示行权价格;N()表示标准正态分布函数的值,其中d1和d2分别表示如下:d1 = [ln(S/X) + (r + σ^2/2)t] / σ√td2 = d1 - σ√t这个模型中,需要考虑的参数有标的资产的价格S、行权价格X、波动率σ、存续期t、无风险利率r。
其中,波动率是最重要的参数,它的大小决定了标的资产的风险水平,因此,布莱克-斯科尔斯模型中的波动率是需要通过历史数据或者其他方法进行计算和估算的。
2. 考克斯-鲁宾斯坦模型考克斯-鲁宾斯坦模型,是由约翰-考克斯和斯蒂芬-鲁宾斯坦在1979年提出的一种期权定价模型。
这个模型的最大特点是引入了离散时间的概念,将连续时间的布莱克-斯科尔斯模型离散化,以适应实际的市场需求。
二、期权价值评估的方法(一)期权估价原理1、复制原理基本思想复制原理的基本思想是:构造一个股票和贷款的适当组合,使得无论股价如何变动投资组合的损益都与期权相同,那么创建该投资组合的成本就是期权的价值。
基本公式每份期权价格(买价)=借钱买若干股股票的投资支出=购买股票支出-借款额计算步骤(1)确定可能的到期日股票价格Su和Sd上行股价Su=股票现价S×上行乘数u下行股价Sd=股票现价S×下行乘数d(2)根据执行价格计算确定到期日期权价值Cu和Cd:股价上行时期权到期日价值Cu=上行股价-执行价格股价下行时期权到期日价值Cd=0(3)计算套期保值率:套期保值比率H=期权价值变化/股价变化=(CU-Cd)/(SU-Sd)(4)计算投资组合的成本(期权价值)=购买股票支出-借款数额购买股票支出=套期保值率×股票现价=H×S0借款数额=价格下行时股票收入的现值=(到期日下行股价×套期保值率)/(1+r)= H×Sd/(1+r)2、风险中性原理基本思想假设投资者对待风险的态度是中性的,所有证券的预期收益率都应当是无风险利率;假设股票不派发红利,股票价格的上升百分比就是股票投资的收益率。
因此:期望报酬率(无风险收益率)=(上行概率×股价上升时股价变动百分比)+(下行概率×股价下降时股价变动百分比)=p×股价上升时股价变动百分比+(1-p)×股价下降时股价变动百分比计算步骤(1)确定可能的到期日股票价格Su和Sd(同复制原理)(2)根据执行价格计算确定到期日期权价值Cu和Cd(同复制原理)(3)计算上行概率和下行概率期望报酬率=(上行概率×股价上升百分比)+(下行概率×股价下降百分比)(4)计算期权价值期权价值=(上行概率×Cu+下行概率×Cd)/(1+r)(二)二叉树期权定价模型1、单期二叉树定价模型基本原理风险中性原理的应用计算公式(1)教材公式期权价格=U=股价上行乘数=1+股价上升百分比d=股价下行乘数=1-股价下降百分比(2)理解公式:(与风险中性原理完全一样)2、两期二叉树模型基本原理把到期时间分成两期,由单期模型向两期模型的扩展,实际上就是单期模型的两次应用。
期权定价的数值方法小结1.当不存在解析解时,可以用不同的数值方法为期权定价,其中主要包括二叉树图方法、蒙特卡罗模拟和有限差分方法。
2.二叉树图方法用离散的随机游走模型模拟资产价格的连续运动在风险中性世界中可能遵循的路径,每个小的时间间隔中的上升下降概率和幅度均满足风险中性原理。
从二叉树图的末端开始倒推可以计算出期权价格。
3.蒙特卡罗方法的实质是模拟标的资产价格在风险中性世界中的随机运动,预测期权的平均回报,并由此得到期权价格的一个概率解。
4.有限差分方法将标的变量满足的偏微分方程转化成差分方程来求解,具体的方法包括隐性有限差分法、显性有限差分法、“跳格子方法”和Crank-Nicolson方法等。
5.树图方法和有限差分方法在概念上是相当类似的,它们都可以看成用离散化过程解出偏微分方程的数值方法,都适用于具有提前执行特征的期权,不太适合路径依赖型的期权。
其中二叉树模型由于其简单直观和容易实现,是金融界中应用得最广泛的数值定价方法之一;有限差分方法则日益受到人们的重视。
6.蒙特卡罗方法的优点在于应用起来相当直接,能处理许多盈亏状态很复杂的情况,尤其是路径依赖期权和标的变量超过三个的期权,但是不擅长于处理美式期权,而且往往所需计算时间较长。
二叉树定价方法的基本思想:假设资产价格的运动是由大量的小幅度二值运动构成,用离散的随机游走模型模拟资产价格连续运行可能遵循的路径。
模型中隐含导出的概率是风险中性世界中的概率p,从而为期权定价。
蒙特卡洛模拟的基本思想:由于大部分期权的价值都可以归结为期权到期回报的期望值的贴现,因此尽可能地模拟风险中性世界中标的资产价格的多种运动路径,计算每种结果路径下的期权回报均值,之后贴现就可以得到期权价值。
蒙特卡洛模拟的优点:在大多数情况下,人们可以很直接地应用蒙特卡洛模拟,而无需对期权定价模型有深刻的认识;蒙特卡洛模拟的适用情形相当广泛。
蒙特卡洛模拟的缺点:只能为欧式期权定价,难以处理提前执行期权的的定价情形;为了达到一定的精准度,需要大量的模拟运算。
期权定价的方法和模型综述本文从期权定价理论发展的历史和现状着手,系统地分析了期权定价的各种方法和模型,指出其优点和不足,并对期权定价理论的发展前景进行了展望。
关键词:期权定价无套利复制鞅方法期权就是选择权,期权的持有人在确定的时间、按确定的价格向出售方购销一定数量的基础资产,但他不承担必须购入(销售)的义务。
作为一种有效风险管理工具,期权日益活跃在现代金融市场中,其定价问题也一直是金融工程和数学金融学研究的重点之一。
期权定价问题的研究最早可以追溯到1900年,Bachelier在其博士论文中首次提出了股票价格的布朗运动假设并运用它来对欧式买权进行定价,然而模型中有几点与实际市场不符:股票价格可能为负、离到期日足够远的买权价格可能大于股票价格、股票的期望报酬为零。
1969年著名经济学家Sanuelson与Merton合作,提出了把期权价格做为基础资产价格函数的观点,不过在1973年B-S模型提出之前大部分模型都没有实用价值。
随着B-S 公式的问世,金融市场也变得空前繁荣,刺激了大量的学者对期权的定价机制、方法、模型进行研究,本文从三个方面综述期权定价理论的发展。
期权定价的方法无套利复制定价。
这种方法主要归功于Black-Scholes(1973)、Moerton(1973),其基本原则就是无套利思想。
在一个无套利的市场中,具有相同未来收益的资产组合应当具有相同的价格,通过构造一个投资组合使得其未来收益与未定权益(如期权)的未来收益相同。
简单地说,构造一个就是复制该未定权益的投资组合,那么这个自筹资策略的初始成本就是期权当前的价值。
Black-Scholes正是根据上述思路得到了描述期权价格变化的随机微分方程,即所谓的B-S方程,最终利用得到了期权定价模型的解析解,也就是著名的Black-Scholes公式,正是这个公式使Scholes与Moerton分享了1997年的诺贝尔经济学奖。
期权定价的鞅方法。
关于期权定价模型霍红一、 引言期权(option )是一种选择权,期权交易实质上是一种权利的买卖。
期权的买方在向卖方支付一定数额的货币后,即拥有在一定的时间内以一定价格向对方购买或出售一定数量的某种商品或有价证券的权利,而不负必须买进或卖出的义务。
按期权所包含的选择权的不同,期权可分为看涨期权和看跌期权;按期权合约对执行时间的限制,期权可分为欧式期权和美式期权。
期权的交易由来已久,但金融期权到20世纪70年代才创立,并在80年代得到广泛应用。
1973年4月26日美国率先成立了芝加哥期权交易所,使期权合约在交割数额,交割月份以及交易程序等方面实现了标准化。
在标准化的期权合约中,只有期权的价格是唯一的变量,是交易双方在交易所内用公开竞价方式决定出来的。
而其余项目都是事先规定的。
因此,我们的问题就是如何确定期权的合理价格。
目前两个经典的期权定价模型是Black-Scholes 期权定价模型和Cox-Ross-Rubinstein 二项式期权定价公式。
尽管它们是针对不同状态而言的,但二者在本质上是完全一致的。
在讨论期权定价模型之前,我们先对金融价格行为进行分析。
二、 金融价格行为资产价格的随机行为是金融经济学领域中的一个重要内容。
价格波动的合理解释在决定资产本身的均衡价格及衍生定价中起着重要的作用。
资产价格波动的经典假设,也是被广泛应用的一个假设是资产价格遵循一扩散过程,称其为几何布朗运动,即)()()()(t dB t S dt t S t dS σα+= (1)其中,S(t)为t 时刻的资产价格,μ为飘移率,σ为资产价格的波动率,B(t)遵循一标准的维纳过程。
为说明问题的方便,下面我们引入Itô引理:设F(S,t)是关于S 两次连续可微,关于t 一次可微的函数,S(t)是满足随机微分方程(1)的扩散过程,则有以下随机变量函数的Itô微分公式 dt F dS F dt F t S dF SS S t 221),(σ++= (2)Black-Scholes 期权定价模型的一个重要假设是资产价格遵循对数正态分布,即)(ln ),(t S t S F =。