基于三种久期模型的债券价格利率敏感性_预测与实证
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债券估价的三种模型
债券估价的三种模型包括:
1. 资本资产定价模型(CAPM):该模型基于风险和回报之间的正相关性,将债券的估价建立在资本市场的整体风险和回报之间的关系上。
该模型通过考虑债券的风险水平(即债券的期限、信用质量等)和市场整体风险水平(即市场风险溢价)来确定债券的合理价格。
2. 收益率曲线模型:该模型基于债券收益率曲线,通过分析不同期限的债券收益率之间的关系来估计债券的价格。
该模型利用市场上已存在的债券收益率数据,结合债券的期限和现金流量,通过插值和外推的方法得出债券的估价。
3. 期限结构模型:该模型基于债券市场上不同期限债券的利率之间的关系,通过分析债券市场上的利率曲线来估计债券的价格。
该模型利用市场上已存在的债券利率数据,结合债券的期限和现金流量,通过插值和外推的方法得出债券的估价。
这些模型在债券估价中都有广泛应用,但每个模型都有其适用的情境和假设。
投资者在使用这些模型时需要考虑不同的因素,如市场情况、债券特性和个人投资目标等。
债券组合利率敏感性的测度:久期作者:龙华根来源:《商情》2012年第22期【摘要】通常情况下,长期债券比短期债券对利率波动更为敏感。
久期是一种定性分析债券组合对利率敏感性的方法,因此久期成为利率风险暴露程度的重要测度指标,对利率风险管理具有很重要的意义。
【关键词】久期利率敏感性债券价格变化修正久期1.久期的概念久期也称持续期,是1938年由弗雷德里克·麦考利(FrederickMacaulay)提出的。
它是以未来时间发生的现金流,按照目前的收益率折现成现值,再用每笔现值乘以其距离债券到期日的年限求和,然后以这个总和除以债券目前的价格得到的数值。
2.久期的数学表达若将麦考利久期标记为D,则其中t表示时间,ωt表示与在时间t上支付的现金流(标为CFt)相联系的权重,有,式中y为债券的到期收益率。
3.久期在债券组合管理中之所以重要的原因首先,久期是资产组合有效平均期限的一个简单测度指标;其次,久期被看作资产组合免于利率风险的一个重要工具;第三,久期是债券组合利率敏感性的测度。
4.久期在债券组合利率敏感性测度中的应用当利率变化时,债券价格变化的比率与到期收益率的变化相关:,式中ΔP表示债券价格的变化,P表示债券价格,D表示麦考利久期,Δ(1+y)表示到期收益率的变化,y表示到期收益率。
即价格变化率等于(1+债券收益率)的变化率乘以债券的久期。
因此,债券价格的易变性与债券的久期成比例,久期自然也成为利率风险暴露程度的测量指标。
若将“修正久期”定义为D*=D/(1+y),则上式重新表述为即债券价格变化的百分比恰好等于修正久期与债券到期收益率的变化之乘积。
由于债券价格变化的百分比同修正久期成比例,因此修正久期可以用来测度债券在利率变化时的风险暴露程度。
5.久期和债券价格对利率变化的敏感性之间的关系如果久期真的是测度价格敏感性的有用尺度,那么久期和期限相同的息票债券的价格敏感性与零息债券的价格敏感性应该有相同的利率风险。
利率债走势预测模型
一种常见的利率债走势预测模型是基于时间序列分析的方法,
比如ARMA(自回归移动平均)、ARIMA(自回归积分移动平均)等
模型。
这些模型能够捕捉利率债走势中的趋势和周期性,但在面对
复杂的市场情况时可能表现不佳。
另一种常见的方法是利用机器学习算法,如支持向量机(SVM)、随机森林(Random Forest)和神经网络等。
这些算法能够处理大量
的数据和复杂的非线性关系,但需要大量的数据来训练和调整模型。
除了以上方法,还可以考虑基于市场情绪和消息面分析的模型,通过情感分析和新闻事件等因素来预测利率债的走势。
综合来看,利率债走势预测模型需要综合考虑多种因素,并且
需要不断优化和调整以适应市场变化。
同时,模型的准确性也受到
数据质量和特征选择的影响。
因此,建立一个准确可靠的利率债走
势预测模型是一个复杂而具有挑战性的课题。
基于预测利率期限结构变动的债券投资策略实证研究一引言积极的债券管理中有两个潜在的价值来源第一个来源是预测技术,它试图通过建立一系列的模型来预测市场未来的各种变动通过预测市场未来的状况,管理者能够发现相对有投资价值的债券或者对利率风险进行规避,从而获得超额收益第二个潜在的价值来源就是债券市场内相关的价格失衡情况的确定这两个价值来源对于债券投资而言都十分重要但预测技术是进行资产配臵的首要前提,也是国外学者研究最多的领域本文将集中研究基于期限结构预测的积极债券投资策略,并将通过交易所国债的交易数据对这些策略在中国市场上的可应用性进行实证检验二预测利率期限结构变动策略利率期限结构反映了利率和到期期限之间的一一对应关系利率期限结构的变动受到很多因素的影响(如对未来的利率预期期限风险溢价和凸性等等,朱世武,陈健恒,2006),而且其变动形式也十分复杂,但最主要的变动形式为平行移动斜率变动和凸度变动研究表明(朱世武陈健恒,2003),在中国债券市场上,收益率曲线的平行移动成分只能解释期限结构总变动的52%,其余的变动为斜率变动和凸度变动而在美国市场上,利率平行移动成分的解释比例达到90%以上试想,如果收益率曲线是完全平行移动的,那么当利率上升时,期限越长的债券,其投资回报率越低;当利率下降时,期限越长的债券投资回报率越高但如果收益率曲线不完全是平行移动的(还夹杂着斜率的变动和凸度变动),那么各个期限债券的在不同时期的表现就不会完全一致(如表1所示),下面对这一现象进行详细研究根据债券的剩余期限和息票类型,可以将交易所国债分成以下六类:浮息券固息券1-3年3-5年5-7年7-10年和10年以上本文以2003年8月到2005年3月作为样本分析期,统计了这六类债券的每个月持有期回报率排名情况,如表1所示从表1可以看到,在不同的时点上,不同期限的债券其表现各有优劣总结如下:1.当市场运行比较平稳时(如2003年8月),中期债(3-7年)的回报率最好;2.当市场处于急剧下跌时(如2003年9月至10月2004年4月),短期债(1-3年)和浮息债表现最好;3.当市场出现反弹并持续上涨时(如2004年5月至7月2005年1月至2月),长期债(7年期以上)的表现最突出并且,各期限债券的表现与超额回报率的预测值有较强的相关关系,即:当超额回报率的预测值为负数时,1-3年期短期债和浮息债的表现相对较好;而当超额回报率的预测值为正数时,中长期债的表现更好所以,如果根据对长期债券超额回报率的预测值选择表现相应较好的年限的国债,能获得比固定持有某种期限国债或者持有市场组合更佳的回报表1不同期限国债的月回报率排序由于利率期限结构的变动直接影响着各期限债券的投资回报,因此对利率期限结构变动的研究和预测成为了债券投资的关键利率期限结构的变动主要包括平行移动斜率变动和凸度的变动,因此对期限结构变动的预测也归结为对这几种变动形式的预测在这几种变动形式当中,由于平行移动的占比更高,因而对利率水平整体升降的预测更为重要本文作者(朱世武,陈健恒,2006)对债券超额回报率预测的研究可以起到类似的预测作用因为长期债券超额回报率的变化实际上更多的反映了利率水平的升降:当利率水平升高时,长期债券的超额回报率会下降,并呈现负值;当利率水平下降时,超额回报率则上升如果以短期货币市场利率的变动代表整体利率水平的变动,那么短期利率与长期债券超额回报率的负相关性也能说明超额回报率对利率水平升降的预测作用本文作者的研究结果(朱世武,陈健恒,2006)说明,根据回归模型能够大致预测未来利率水平的变动,那么对期限结构变动的预测就只剩下对斜率变动和凸度变动的预测三拟合利率期限结构模型(一)Nelsen-Siegel模型介绍Nelson-Siegel模型是CharlesNelson和AndrewSiegel在1987年提出的一个参数拟合模型该模型通过建立远期瞬时利率的函数,从而推导出即期利率的函数形式该模型的一个最大的好处就是需要估计的参数相对少(一般只需要估计4个参数),因此特别适合于估计债券数量不多情况下的利率期限结构,而且这些参数都有很明显的经济学含义,使得模型本身很容易被理解NS模型给出的瞬间远期利率为,其中,τ1是适合于该方程的一个时间常数,β0β1和β2是待估计的参数当固定β0时,通过β1和β2的不同组合,能够产生各种形状的远期利率曲线,如单调型水平和倒臵型曲线上述方程中的参数都有明确的经济含义从瞬间远期利率的公式可以看出,远期利率实质上是由短期中期和长期利率三部分组成的其中,代表长期利率的是参数β0,它表示瞬间远期利率曲线f(0,θ)的渐近线,随着到期期限θ的增大,f(0,θ)的曲线应趋向于β0的值而β1代表短期利率部分,是瞬间远期利率曲线在初始位臵(或短期)和渐近线的背离值,它也包含了瞬间远期利率曲线向渐进线的趋近速度的因素若它是一个正数,则瞬间远期利率曲线是随着期限的增大而上升的,反之则瞬间远期利率曲线随着期限的增大而下降β2代表中期利率部分,它决定了瞬间远期利率曲线极值点的性质和曲度若β2是一个正数,则曲线是上凸的,反之则曲线是上凹的τ1是一个正数,它与瞬间远期利率曲线的横坐标(期限)相对应,标志了远期利率曲线的极值点出现的位臵(二)拟合结果在了解Nelsen-Siegel模型之后,就可以利用该模型来拟合期限结构但是在拟合的过程中,有几个要点是需要考虑的,现分析如下:1.样本数据本文的目的是要预测利率期限结构的变动,而最能代表国内债券市场利率期限结构的是国债的收益率曲线因此本文将利用交易所国债数据来拟合利率期限结构为了能反映每个期限段的收益率情况,在拟合过程中,需要各期限债券的分布比较均匀(特别是需要有短期债券和长期债券),否则所拟合出来的曲线可能不合理但是在2004年以前,在交易所市场上市的短期国债很少,影响期限结构的拟合考虑到这一点,本文从2004年3月24日(1年期短期债04国债01上市)开始拟合期限结构,直到2005年3月11日(1年期短期债04国债01退市),约1年的数据2.样本数据处理在拟合期限结构的过程中,采用了交易所国债每天的成交价格而成交价格的合理性对于拟合期限结构本身是至关重要的不合理的价格会导致不合理的收益率,从而对拟合的收益率曲线产生扭曲形变剔除两类债券:一是人为炒作债券;二是一些税收和法律上的原因导致某些债券收益率相对偏高或偏低的债券3.对模型参数的约束从理论上来说,为了使得模型的拟合程度尽可能高,就不应该对参数作任何的约束但如果不对参数作任何的约束,那么参数的连续性和稳定性可能得不到保证(见Diehold和CanlinLi,2002)因为本文的首要目的不是拟合最优的收益率曲线,而是通过模型参数的变化来预测收益率曲线,因此,如何保证所模型参数的稳定性和连续性是更为关键的任务这样,需要对模型参数进行一定的约束本文的研究中,将固定参数τ1的值,再对其余3个参数进行估计研究表明,3年期是收益率曲线变动最为敏感期限,也即凸度变动最大的点因此,本文将参数τ1固定在3根据上面提到的样本数据和拟合技术,本文拟合了每一天的利率期限结构,并保留了每天的参数值表3统计了各个参数的相关关系和标准差其中β0和β1呈现较强的负相关性,说明当长期利率水平升高时,收益率曲线的斜率增大(陡峭化);当长期利率水平降低时,收益率曲线的斜率减小(平坦化)这与Frank.Jones(1991)的研究结论是相反的而β2和β0β1之间的相关性较弱,说明凸度变动是一个相对独立的变量反映长期利率水平的参数β0的波动率较小,而反映凸度变化的参数β2的波动较为剧烈,并带有均值回复的性质,这一点与Phoa(1997)的研究结论一致而斜率参数β1的波动介于这两者之间表2各期限收益率差的相关关系对这3个参数与实际的长债收益率长短期收益率差以及3年期债券凸度的相关性检验得出结论:参数β0与20年期国债收益率的相关系数达到0.71,参数β0与20-1序列(20年期国债与1年期国债收益率差,反映收益率曲线的斜率)的相关系数为-0.58,而参数β2与2-3-5序列(3年期国债相对于2年期和5年期国债的凸度,即3年期收益率-(2年期收益率+5年期收益率)?蛐2,用于反映收益率曲线的凸度)的相关系数为0.61这说明三个参数都很好的反映了期限结构的变动在拟合出模型的参数之后,就可以验证这些参数对未来利率期限结构变动的预测能力前文提到,对于利率水平整体升降的预测,可以用长期债券的超额回报率的预测来代替而收益率曲线的斜率变动与水平变动之间有较强的相关关系,从而对收益率曲线的斜率变动也可以间接预测而凸度的变动在很大程度上是一个独立的变量,而且凸度变动的波动程度更大,因此本文着重于对凸度变动成分的预测在Dolan(1999)的研究中,他认为凸度变动带有均值回复的性质(即围绕均值上下波动),因此他利用代表凸度变动的参数β2来预测未来凸度的变化其原理如下:由于β2具有均值回复性质,当其偏离均值时,会很快回复到均值的水平上,因此只需要将β2的当前值与其移动平均值相比就可以知道当前的凸度是偏大还是偏小,从而预测未来凸度的变动方向预测未来收益率曲线凸度的变动对于债券投资是有明显意义的如果投资者是要进行资产配臵,那么当预计未来收益率曲线的凸度增大时,就可以持有哑铃组合(持有长期债券和短期债券,通过调整它们的权重来达到一定的久期);当预计未来收益率曲线凸度减小时,可以持有子弹组合(集中持有某个期限的债券)并且,这种预测期限结构凸度变动的策略可以与之前预测超额回报率策略结合起来使用因为预测超额回报率的目的在于判断到底是增加组合的久期还是降低组合的久期当确定了组合的久期时,预测期限结构凸度变动的目的在于分析如何配臵各种债券来达到一定的组合久期(也就是说,到底是以子弹组合还是哑铃组合来实现组合的久期)四结论检验表明,根据对未来利率期限结构凸度变动的预测而构建相应的债券组合,可以有效提高债券组合的投资回报率,并作为预测债券超额回报率策略的一个有益补充因此,根据模型参数的值对未来期限结构变动进行预测是一个有效的债券投资策略,具有良好的可操作性投资者甚至可以构造一些蝶型交易策略(如卖空中期债券,买入短期债券和长期债券)来获得凸度变动的收益参考文献:1朱世武,陈健恒.交易所国债利率期限结构实证研究J.金融研究,2003(10)63-73.2朱世武,陈健恒.基于利率期限结构分析的积极债券投资策略实证研究J.统计研究,2006(3).3FrancisX.DieboldandCanlinLi,ForecastingtheTermStruc tureofGovernmentBondYields,WorkingPaper,2002,Univers ityofPennsylvania4C.R.NelsonandA.F.Siegel,ParsimoniousModelingofYield Curves,JournalofBusiness,1987,Vol.60,473-489.5Diebold,F.X.andLi,C,Forecastingthetermstructureofgo vernmentbondyields,WhartonSchoolCforFinancialInstitutionsWorkingPaper,2002,02-34.6Dolan,C.Forecastingtheyieldcurveshapeevidenceformgl obalmarkets,JournalofFixedIncome,1999,6,92-99.。