无套利价格关系式期权课件.ppt
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1、1第六章第六章 无套利价格关系式:无套利价格关系式:期权期权2 6.1期权和远期合约 6.2连续变动率 6.3离散现金流 6.4期货期权的无套利关系 6.5市场间的无套利关系本章主要内容:3关于无套利定价法: 在不需要期初投资的条件下,交易者在金融资产交易中转移资金,从而赚取无风险利润; 套利的两种常用方法: 1.现在进行净支出为零,在将来产生正的收益; 2.现在产生正的收益,在将来不会产生净支付;46.1期权和远期合约两个区别:远期净持有成本为零,期权需要投资费用;权利与义务的区别;多头看涨期权收益:多头看涨期权利润:XSceXceXSTrTrTT如果如果 ,S,TXSXSXSTTT ,0
2、如果如果,TT 空头看涨,多头看涨,56.1期权和远期合约(续)看涨期权多头与空头的期末利润:66.1期权和远期合约(续)XSpeSXXSpeTrTTTrT如果如果, ,多头看跌期权利润:看跌期权多头与空头的期末利润:76.1期权和远期合约(续) 远期多头利润:fST综上所述:期权费用c和p是期权多头方权利的价格体现86.1期权和远期合约(续)看涨期权和看跌期权利润与远期合约利润的关系: 远期可由看涨期权多头和看跌期权空头构建;,rTrTTTc Tp TrTrTTTrTrTTSXcepeSXSXcepeSXSXcepe如果如果rtrTpeceXf如果:fSTTpTc,看涨期权多头与看跌期权空头
3、的净头寸与远期相似,事实上,远期合约可由看涨期权和看跌期权来构建。96.1期权和远期合约(续)XSceXceXSTrTrTT如果如果 ,S,TXSpeSXXSpeTrTTTrT如果如果, ,多头看涨期权利润:多头看跌期权利润:106.1期权和远期合约(续)所有的衍生合约都可由以下这些基本工具中的任何一个来构建: (1)远期合约和看涨期权; (2)远期合约和看跌期权; (3)看涨期权和看跌期权;问题:既然所有的衍生合约可由远期和期权来构建,而远期可由看涨期权和看跌期权来构建,那么任何衍生合约都可由期权来构建?11 利息成本/收益为连续,这与在离散现金流假设下相同;非利息成本/收益亦为连续,这与离
4、散现金流的假设不同; 利息持有成本/收益为r(为无风险利率),非利息持有成本/收益为i(可正可负);6.2连续变动率6.2.1 欧式看涨期权的价格下限(0,)iTrTcSeXe最大值0crTiTXeSec12构建组合:卖出 单位标的资产现价为S买入c;买入 无风险债券6.2.1 欧式看涨期权的价格下限(续)iTerTXe iTrTcSeXe136.2.1 欧式看涨期权的价格下限(续)例例6-1:分析欧式看涨期权的价格下限:分析欧式看涨期权的价格下限假设期限个月、股票指数组合的欧式看涨期权,执行价格为70,市场价格为4.25。假设当前指数水平为75,资产组合的股息收益率为4%,无风险利率为5%。
5、能否进行无成本套利?本例中:r = 5% i =4% S=75 c=4.25代入0iTrTSeXec无套利原则要求初始时刻的净资产价值小于零:iTrTcSeXecee25. 412. 57075, 0max)12/ 3(05. 0)12/ 3(04. 0得到:), 0max(rTiTXeSeCrTiTXeSec146.2.1 欧式看涨期权的价格下限(续)25. 412. 57075, 0max)12/3(05. 0)12/3(04. 0ee买看涨期权:支付4.25卖出 单位标的资产:得到收益的现值74.25买入无风险资产:支付收益的现值69.13无风险套利利润:-4.25+74.25-69.1
6、3=0.87iTe该看涨期权的定价低于价格下限,因而可以实现无风险套利,构建以下组合:156.2.2 美式看涨期权的价格下限cXSXeSeCrTiT), 0max(rTiTXeSeC买入一份美式看涨期权,若现在立即执行,则所得资金为S-X,如果C0;XSC证明如下:166.2.3美式看涨期权的提早执行cXSXeSeCrTiT), 0max(rTiTXeSe代表看涨期权的最低价格;是提前执行C的必要条件rTiTXeSeXSrTiTXeXSeSS-X代表美式看涨期权立即执行时多头方可获取的收益;XSXeSerTiT时,无提前执行美式看涨期权的合理性17将提前执行的成本和收益分成两部分: 利息收益或
7、成本;非利息收益或成本;6.2.3美式看涨期权的提早执行(续)rTiTXeXSeS1.若i0,若提前执行: 则需承担利息成本 同时承担存储成本结论:当i0,若提前执行:则需承担利息成本同时得到非利息收益结论:当i0时,美式看涨期权有可能提前执行0rTXeX0iTSeS186.2.4欧式看跌期权的价格下限构建组合:买入 单位的资产;买入看跌期权p;卖出无风险资产;), 0max(iTrTSeXepiTerTXe19 6.2.4欧式看跌期权的价格下限(续)无套利定价要求资产组合的现值0pSeXeiTrTiTrTSeXep例例6-3: 分析欧式看跌期权的价格下限分析欧式看跌期权的价格下限 假设期限个
8、月、股票指数组合的欧式看跌期权,执行价格为70,市场价格为8.8。假设当前指数水平为61,资产组合的股息收益率为4%,无风险利率为5%。能否进行无成本套利?本例中 r=0.05; i=0.04; p=8.8; S=61; X=70;期限为3/12 ), 0max(iTrTSeXep因而74. 86170, 0max80. 8)12/3(04. 0)12/3(05. 0eep206.2.5美式看跌期权的价格下限(续)若 ,可立刻买入美式看跌期权,并立即执行可获利润X-S-P0), 0max(SXSeXePiTrTiTrTSeXePSXPSXP216.2.6美式看跌期权的提前执行 是美式看跌期权的
9、最低价格;X-S是 美式看跌期权立即执行时多头方可获取的收益;iTrTSeXe), 0max(SXSeXePiTrT1.若i0,若提前执行:则会得到利息收益同时不需承担存储成本结论:i0,若提前执行:则会得到同时让渡的非利息收益结论:美式看跌期权可能被提前执行0rTXeX0iTSeSi0美式看涨期权美式看跌期权无提前执行合理性可能提前执行可能提前执行可能提前执行24总结:i0美式看涨期权美式看跌期权无提前执行合理性可能提前执行可能提前执行可能提前执行256.2.7欧式看跌-看涨期权平价构建组合:买入 单位标的资产: 买入p: 卖出c: c卖出 无风险债券:iTSerTiTXeSepciTerT
10、XeprTXe266.2.7欧式看跌-看涨期权平价(续)无套利原则要求组合的初值0rTiTXecpSerTiTXeSepc例6-5: 分析欧式期权的看跌-看涨平价假设期限个月的看涨和看跌期权,执行价格都是70,市场价格分别为5.00和4.50。假设期权标的资产组合当前的指数水平为70,指数资产组合的股息收益率为3%,无风险利率为5%。能否进行无成本套利?本例中:c=5.00; p=4.50; X=70; S=70; r=5%; i=3%; 期限为三个月34. 0707050. 050. 400. 5)12/3(05. 0)12/3(03. 0ee276.2.7欧式看跌-看涨期权平价(续)无风险
11、套利的实现:买入 单位标的资产;卖出 无风险资产;卖出看涨期权c;买入看跌期权p;iTe34. 0707050. 050. 400. 5)12/3(05. 0)12/3(03. 0ee34. 05 . 0rTiTXeSepcrTXe286.2.7欧式看跌-看涨期权平价(续)例6-6:Russell Sage 要求借款人抵押股票,最高贷款额为股票现价; 签定协议:授权Sage可以将股票以初始价格卖回给借款人; 借款人须支付一笔现金以购买按股票初始价格买回股票的权利1. 贷款相当于卖出无风险资产;2. 要求股票作抵押相当于买入标的资产;3. 给Sage的授权相当于免费给自己提供一份看跌期权;4.
12、卖出了一份看涨期权;卖出无风险资产买入标的资产无费用的“买入”一份“看跌期权” p=0;卖出看跌期权 c=50600rTXe600iTSe 296.2.7欧式看跌-看涨期权平价(续)期初总投入:期末时无论股价高于或低于600万,都将总收益600万550050600pcXerT600550rTer=17.4%306.2.9美式期权的看涨-看跌平价0i如果0i如果PCXSeiTrTiTXeSePCXSrTiTXeSPCXSe(6-12b) (6-12a) 下证(6-12b)中:构建组合:卖出 单位标的资产;卖出P;买入C;买入价值为X的无风险债券;iTe316.2.9美式期权的看跌看涨平价(续)无
13、套利原则要求 因而有 0XCPSeiTPCXSeiT326.2.9美式期权的看跌看涨平价(续)rTXeSPC下证(6-12b)中构建组合:买入标的资产,现价为S;买入P;卖出C;卖出 的无风险资产;rTXe336.2.9美式期权的看跌看涨平价(续)0CXePSrTrTXeSPC346.2.9美式期权的看跌看涨平价(续)rTiTXeSePCrTiTXeSepc下证(6-12a): 0iXeSePCXSrTiT如果当i=0时,美式看涨期权无提前执行合理性,于是C=c;当i=p;由欧式看涨看跌期权公式:rTiTXeSePC356.2.9美式期权的看跌看涨平价(续)(6-12a): 0iXeSePCX
14、SrTiT如果PCXS综上,c+XP+S,加之c=C,因而有PCXS构建组合:组合1:一个欧式看涨期权c加上金额为X的现金;组合2:一个美式看跌期权P加上一单位标的资产S;若美式看跌期权没有提前执行,则在T时刻组合B的价值为 ,而组合1的价值为 ,因此组合1的价值大于组合2的价值;若美式看跌期权在 时刻提前执行,则在 时刻,组合2价值为X,而此时组合1的价值大于等于 ,因此组合1的价值仍大于组合2; ),max(XSTXXeXSrTT),max(rXe下证:366.2 连续变动率(总结)37第六章第六章 无套利价格关系式无套利价格关系式6.3 离散现金流38几点说明 利息成本仍为连续比例(r)
15、 非利息成本/收益为离散现金流(It) It0,股票的股息红利或债券的息票利息 It0,并且我们称为It利息付款396.3.1欧式看涨期权的价格下限 假设标的资产在期权有效期内只付一次现金利息 该关系式中, 是将在时刻t收到的承诺利息的现值,其中tT,套利交易策略为:卖出资产,买入看涨期权,并买入无风险债券。看表6-8), 0max(rTrttXeeISc(6-13)rttIe40表6-8:支持欧式看涨期权价格下限的套利组合交易,其中,期权标的资产支付离散现金股息, 。rTrttXeeISc41 因为资产组合在时刻T必定有非负净值,所以组合当前的净值必须小于或等于0,这意味着 。rTrttcS
16、XeI e426.3.2 美式看涨期权的价格下限 对于以股票为标的资产的美式看涨期权,在除息除息日(股价下降)前或在期权到期日执行,都可能日(股价下降)前或在期权到期日执行,都可能是最优的选择是最优的选择。而从当前到除息日、以及除息日到到期日这两个期间,提早行权都不是最优的选择,因为持有看涨期权要比了结更有价值。 因此,美式看涨期权的价格下限等价于在除息日到期的新看涨期权的价格下限, 以及在原到期日到期的新看涨期权的价格下限, 。将这些结果结合在一起, m ax(0,)rTSX emax(0,)trTrTSI eXe), 0max(rTrttrTXeeISXeSc(6-14) 436.3.3美
17、式看涨期权的提早行权 (6-14)式右边最后两项对于决定是否在除息日除息日前前提早执行美式看涨期权具有重要的指导意义。 如果 即 则看涨期权不会被提前执行。他的意思其实也就是说如果除息日前执行合约所获得的现金流(如除息日前执行合约所获得的现金流(如股息或息票利息)少于推迟执行合约从行权价格股息或息票利息)少于推迟执行合约从行权价格上所获得的从除息日到到期日期间的利息现值,上所获得的从除息日到到期日期间的利息现值,美式看涨期权就不会被提早执行。 rTrttrtXeeISXeS)(1tTrteXI(6-15)44 当然,(6-15)式的逻辑也适用于看涨期适用于看涨期权有效期内有权有效期内有多笔已知
18、利息支付多笔已知利息支付的情况的情况。以股票期权为例,如果第第i次利息低于推迟次利息低于推迟行权从行权价格上获得的自本次付息日到行权从行权价格上获得的自本次付息日到下次付息日的利息现值,在第下次付息日的利息现值,在第i次付息前提次付息前提前执行合约不是最优的前执行合约不是最优的。即,如果)(11iittrteXI(6-16) 45 例例6-7: 判断以付息股票为标的资产的美式看涨期判断以付息股票为标的资产的美式看涨期权提早行权的可能性权提早行权的可能性 一份美式看涨期权,执行价格为50,还有一年到期,请分析其能否在某次付息日前提早执行。假设股票将在70天、161天、252天和343天支付季度股
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