债券的久期与债券的凸度课件.ppt
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1、 v4.1 债券价格的利率敏感性债券价格的利率敏感性 思考:如何从经济学意义上解释债券价格与收益之间存在反向变动关系?4.1.1 债券定价法则 关于债券价格的利率敏感性,以下6条法则已经得到证明:1)债券价格与收益呈反向变动关系:当收益上升时,债券价格下降;当收益下降时,债券价格上升。2)债券收益变化引起的价格变化具有不对称性,即由收益上升引起的价格下降幅度低于由收益的等规模(相同的基本点)下降引起的价格上升的幅度。3)长期债券比短期债券具有更强的利率敏感性,即对于等规模的收益变动,长期债券价格的变动幅度大于短期债券。4)当到期期限增加时,价格对收益变化的敏感性以一下降的比率增加,即债券价格的
2、利率敏感性的增加低于相应的债券期限的增加。5)债券的息票利率越高/低,由收益变动引起的价格变动的百分比越小/大。也就是说,息票利率较高的债券,其价格的利率敏感性低于息票利率较低的债券。6)当债券的初始到期收益率较低时,价格的利率敏感性较高。图4-1中四种债券的收益-价格关系曲线可以说明上述6条法则。4.1.2 影响利率敏感性的因素 上述6条法则中的后面4条指出了影响利率敏感性的三个主要因素,即到期期限、息票利率和到期收益率。从表4-1中的数据可以看出这三个因素是如何影响利率敏感性的。同时,第1条和第2条法则也能够由表中的数据得到体现。表4-1 9种债券的价格 v4.2 债券的久期债券的久期4.
3、2.1 久期的含义 久期也称为麦考利期限,或有效期限,它是债券的每次息票利息或本金支付时间的加权平均,权重则是每一时点的现金流的现值在总现值(即债券价格)中所占的比例。一张T年期债券,t时刻的现金支付为Ct(1tT),与债券的风险程度相适应的收益率为y。则债券的价格为 (4-1)债券久期为1(1)TtttCPy (4-2)例、息票利率为8和零息票两种债券。表4-2给出了这两种债券久期的计算。结果表明,零息票债券的久期就等于它的到期期限,而息票债券的久期比它的到期期限短。v思考:结合上例,如何来理解久期与到期期限的区别?1(1)ttTtCyDtP 表4-2 两种债券的久期计算 4.2.2 利用久
4、期测度利率敏感性 将式(4-1)看作P与1+y之间的函数,可以有 对于P和1+y的微小变化,有 (4-3)这表明,债券价格的利率敏感性与久期成比例。111(1)(1)1TttttCdPPDdyyy (1)1PyDPy 令D*=D/(1+y),(1+y)=y,式(4-3)可以写为 (4-3)通常定义D*=D/(1+y)为“修正久期”。式(4-3)表明,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变化的乘积。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。v思考:在上面的例子中,2年期息票债券的久期为1.8853年。如果有期限为1.8853年的一张零息票债券,两者的利率敏感性是否
5、相同?*PDyP 4.2.3 什么决定久期 影响利率敏感性的因素包括到期期限、息票利率和到期收益率。以下的8个法则归纳了久期与这三个因素之间的关系。图4-2表明了这些法则。久期法则1:零息票债券的久期等于它的到期时间。久期法则2:到期日相同时,债券的久期随着息票利率的降低而延长。久期法则3:当息票利率相同时,债券的久期通常随着债券到期期限的增加而增加,但久期的增加速度慢于到期期限的增加速度。久期法则4:在其他因素都不变,债券的到期收益率较低时,息票债券的久期较长。久期法则5:无限期债券的久期为 。久期法则6:稳定年金的久期由下式给出:这里,T为支付次数,y是每个支付期的年金收益率。1yy1(1
6、)1TyTyy 久期法则7:息票债券的久期等于 这里,c为每个支付期的息票利率,T为支付次数,y是每个支付期的年金收益率。久期法则8:当息票债券以面值出售时,法则7可简化为 11()(1)1TyyT cyycyy111(1)Tyyy v4.3 债券的凸度债券的凸度4.3.1 久期的局限性 根据式(4-3),债券价格变化的百分比作为到期收益率变化的函数,其图形是一条斜率为-D*的直线。因此,当债券收益变化时,可以这条直线对新产生的价格进行估计。例如,图4-3中的债券A为30年期、8息票利率、初始到期收益率8的债券,可知其初始修正久期为11.26年。所以,当收益上升1个基点时,债券价格将下跌11.
7、260.00010.001126,即0.1126。也就是说,根据修正久期,可以估计债券价格将跌至998.874元。而根据式(2-1)可以计算出此时的价格为998.875元。然而,从图4-1以及关于债券价格的利率敏感性的6条法则可以看到,债券价格变化的百分比与收益变化之间的关系并不是线性的,这使得对于债券收益的较大变化,利用久期对利率敏感性的测度将产生明显的误差。图4-3表明了这一点。债券A和债券B在初始处有相同的久期,相应的两条曲线在这一点相切,同时也与久期法则预期的价格变化百分比的直线相切于该点。这说明,对于债券收益的微小变化,久期可以给出利率敏感性的精确测度。但随着收益变化程度的增加,对应
8、于债券A和债券B的两条曲线与久期近似直线之间的“间隔”不断扩大,表明久期法则越来越不准确。从图4-3还可以看到,久期近似值总是在债券实际价格的下方。也就是说,当收益率下降时,它低估债券价格的增长程度,当收益率上升时,它高估债券价格的下跌程度。债券A和债券B在初始处有相同的久期,但它们只是对较小的收益变化的敏感程度相同。对于较大的收益变化,债券A比债券B有更大的价格增长或更小的价格下跌。这是因为债券A比债券B具有更大的凸度。4.3.2 债券凸度的计算 价格-收益曲线的曲率就称为债券的凸度(convexity)。凸度意味着债券的价格-收益曲线的斜率随着收益率而变化:在较高收益率时变得平缓,即斜率是
9、较小的负值;在较低收益率时变得陡峭,即斜率是较大的负值。因此,凸度实际上是价格-收益曲线斜率的变化率。由式(4-3)可以得 可见,D*是价格-收益曲线的斜率。凸度定义为 。1*dPDP dy 221 d PP dy 由此定义,可得付息周期数为n,周期收益率为y的债券的凸度计算公式如下:其中,Ct为t时刻的现金支付。利用下面的公式可把分期限计算的凸度转化为按年计算的凸度:其中m为每年的付息次数。对于零息票债券,有21(1)1(1)(1)ntttt tCPyy凸度2m凸度(分期限算)凸度(按年算)2(1)(1)n ny零息票债券凸度 4.3.3 考虑凸度的利率敏感性 考虑凸度后,式(4-3)可以修
10、正为:(4-4)由式(4-4)可知,对于有一正的凸度的债券(不含期权的债券都有正的凸度),无论收益率是上升还是下降,第二项总是正的。这就解释了久期近似值为什么在收益率下降时低估债券价格的增长程度,而在收益率上升时高估债券价格的下跌程度。21*()2PDyyP 凸度第5章固定收益资产组合的管理v5.1 消极的债券管理v5.2 积极的债券管理v5.3 利率掉期v5.4 金融工程与衍生利率 v5.1消极的债券管理v回顾:有效市场假定EMH。消极的投资管理者相信市场有效假定,他们认为债券的市场价格是公平的,并仅仅试图去控制他们持有的固定收入资产组合的风险。在固定收入市场中,经常使用两种消极管理策略:指
11、数策略和免疫策略。虽然都属于消极投资策略,但指数策略和免疫策略在对利率风险的处理方式上有很大区别。指数策略是通过分散化的机制使债券组合的风险-收益和与之相联系的债券市场指数的风险-收益状况相当;免疫策略则试图建立几乎是零风险的资产组合。5.1.1债券指数基金v主要的债券指数 在美国的股票市场,有很多股票指数基金完全按标准普尔500指数的成分股名单来选择股票,并且每种股票购买的数量与这些公司的当前市值在指数中的比重成比例。债券指数基金也使用类似的策略。在美国的债券市场中有三个重要的指数:所罗门兄弟大市投资分级指数(Salomon Brothers Broad Investment Grade(B
12、IG)Index)、莱曼兄弟总指数(Lehman Brothers Aggregate Index)和美林国内标准指数(Merrill Lynch Domestic Master Index)。三种指数均包括政府债券、公司债券、抵押支撑债券和扬基债券。表5-1 美国主要债券指数的资产组合 表5-2 中国主要债券指数分类 表5-3 中国主要债券指数的资产组合 表5-3 中国主要债券指数的资产组合(续)v债券指数基金的困难 1)以美国为例,上述三种指数都包括了5000种以上的证券,这使得按它们的市值比重购买十分困难。2)指数样本中的许多债券在市场中交易量很小,流动性很差,这意味着很难以一个公平的价
13、格去购买它们。3)当一只债券的到期年限低于1年时,就会从指数中被剔除,而新发行的债券则不断补充进来。因此,同股票指数相比,债券指数的样本处于不断的变化中。这意味着债券指数基金必须在调整或重新平衡他们的资产组合方面做更多的工作,以便使他们持有的资产组合的结构与指数中包括的债券结构尽可能一致。4)债券带来的大量利息收入必须要再投资,这也使债券指数基金的管理工作复杂化。v分层抽样法 由于债券指数基金不可能完全精确地重复债券指数,作为代替,经常采用的是分层抽样法或分格方式。首先,将债券市场按某些特性划分为若干个类别。下图显示了一种简单的按到期年限与发行者划分的方法。其次,计算并报告每一单元债券的市值占
14、全部债券市值的百分比。最后,建立一个债券资产组合,组合中每一单元债券所占的比重与该单元在全部债券中所占的比重相匹配。通过计算资产组合与指数之间的轨迹差(tracking error)的绝对值,可以测度上述方法跟踪债券指数的效果。5.1.2免疫v与指数策略不同,许多机构试图将它们持有的资产组合的价值与这些资产组合所面临的利率风险隔离开,我们将这种策略称为免疫(immunization)技术。v利率风险是银行、养老基金等机构面临的共同问题,其资产净值和未来支付能力都将随着利率的变化而变化,因而它们都对控制利率风险的方法感兴趣。5.1.2.1净值免疫v银行资产的平均期限通常比负债长,因而久期也更长。
15、因此,资产价值的利率敏感性更强,当利率意外上升时,资产净值可能会大幅度减少。v缺口管理(gap management)银行尽力使其资产与负债的久期相等,以便使其全部资产与负债有效地免于利率波动的风险。也就是说,银行资产净值的免疫要求构造久期为零的资产组合,如果资产与负债在规模与久期方面均相等,这一要求就能满足。当然,一般地来讲,净值免疫应要求 DAA=DLL 专栏:养老基金是如何在繁荣的市场遭受损失的 近来,最令人振奋的喜讯之一来自底特律,通用汽车公司在星期二声明,它的美国养老基金目前“完全建立在经济的基础之上”。未引起充分注意的是,通用汽车公司承认,用会计术语来说,它的钱微不足道,也就是30
16、个亿吧,真不好意思。且慢,如果公司的养老金计划在1995年开始时是93个亿的缺口,并且,如果公司凭借信誉在当年得到104亿以上,为什么养老金赤字没有完全消除呢?我们是要对此做出解释,但这里的消息不仅对通用汽车公司有意义。专家认为,实际上,大多数养老基金在1995年都蚀了本,即便如此,你可能还记得,股票与债券在那一年收益很好。的确,养老基金资产在这一年里表现出色。但有时人们忽略了养老基金也是一种负债(它们的债权人是退休者)。并且,对大多数基金来说,其负债的增长比率之快足以让它的资产的增长比率蒙羞。说悬一点,这意味着更多公司的养老金计划将是“入不敷出”。接下来的情况是,假设形势没有逆转,将会有更多
17、的公司需要更多的现金来付清现款。该责怪谁呢?利率的猛降让人人喜在心头。由于利率下降,今天,必须从养老基金中拿出更多的钱来支付明天的固定债务。用会计学的术语来说,这钱就是债务上升的“贴现值”。到目前为止,你可能会了解养老金债务与养老金资产相比,无论上升还是下降,前者的变动幅度都要大于后者。为什么是这样的呢?在某一阶段,大多数基金“匹配不当”,这就是说,它们债务的寿命期比资产的寿命期要长。负债的期限越长,为改变比率所需要付出的现值就越多。在通常情况下,一项养老基金的平均负债期限是15年,而基金的债券资产组合的平均期限一般仅有5年。这看来有点违背常识,但事实就是如此。有头脑的家庭绝不会把过日子的钱(
18、一种短期负债)投入普通股(一种长期资产)中。一个大学二年级生不可能把他的养老储蓄投进两年期债券。理解了“匹配投资”原则的普通人如乔和简们,更是对此连想也不会去想的。但是那些个坚持做短期的基金经理们,找个浅显的、全然不顾后果的理由,就胡乱搭配起债券的资产组合。他们的表现通常由顾问们来打分,打分的根据是他们是如何违背标准(及短期)债券指数而行事的。因此,基金经理不是为了保证债务的偿还而投资,而是为避免在任何年份中落在流行的指数之后而投资。只有一个具挑逗性的例外,就是平均债券寿命期:长达26年。如果利率上升,它的资产要遭受灭顶之灾,但是如果这样,对负债的影响也是对等的。资料来源:Roger Lowe
19、nstein,”How Pension Funds Lost in Market Boom”.The Wall Street Journal,February 1,1996 5.1.2.2目标日期的免疫v目标日期免疫与净值免疫的实质是相同的,只不过其直接的出发点不是当前的资产净值,而是使资产的未来积累的价值在目标日期内不受利率波动的影响。诸如养老基金、保险公司等机构通常从这一角度来考虑免疫策略的运用,因为与银行不同,这类机构考虑更多的是未来的支付义务。v例、一家保险公司发行了一份10000元的投资担保合约(即GIC,它实际上是保险公司向客户发售的零息债券,是专为个人退休储蓄账户设计的),如果投
20、资担保合约的期限为5年,保证的利率为8,保险公司到期必须支付的金额为100001.08514693.28元。假定保险公司为了未来的支付,决定将发行GIC所收入的10000元投资于息票利率为8的债券。为了达到免疫的目的,它应当如何来选择债券期限呢?在此例中,保险公司考虑的免疫应当是指所投资的债券在5年当中的累积资金恰好达到偿还债务所需的金额。显然,如果假定市场利率保持8不变,则对于当前以面值出售的息票利率为8的债券,公司选择任何期限不小于5年的债券,都可以有足够的资金偿还债务,因为债务的现值恰好等于债券的价值。表5-4A表明,如果利率保持在8,息票债券在5年当中的累积资金将恰好达到用以偿还债务的
21、14693.28元。但是,如果利率并非保持不变,则公司必须选择一种特定期限的债券,才能达到免疫的目的,即保证在5年当中的累积资金仍然恰好达到偿还债务所需的金额。表5-4 5年后债券资产组合的终值 确定这一期限的原则仍然是久期匹配。在此例中,根据久期法则8:当息票债券以面值出售时,债券的久期等于 公司应选择6年期息票债券(息票利率为8)。表5-4中的B与C验证了久期匹配情况下的目标日期免疫。在B情况下,市场利率在一年后下降至7并保持到第5年末;在C情况下,市场利率在一年后上升至9并保持到第5年末。在两种情况下,均假设债券利息以变化后的利率再投资,并在第5年末出售债券以满足GIC的支付要求。111
22、(1)Tyyy 上例的计算表明,久期匹配使得息票利息支付的累计值(再投资风险)与债券的出售值(价格风险)得以平衡。也就是说,当利率下降时,利息的再投资收益低于利率不变时的情况,但是,出售债券的收益增加抵消了损失。当利率上升时,出售债券的收入减少,但息票利息的增加弥补了损失,因为它们有一更高的再投资利率。图5-4描述了这种情况。v尽管是着眼于未来支付的保证,但目标日期免疫与净值免疫在实质上并无差异。对于上例,我们也可以通过现值而不是未来价值分析利率免疫。表5-5显示了这一点。表5-5 期初资产负债表 v再平衡 尽管做到了久期匹配,但表5-4显示,当利率变动时,息票债券的累积收入相对于债务支付有一
23、个小的余额。表5-5也表明,当利率变动时,息票债券的现值与GIC的现值并不完全相等。产生余额的原因是价格-收益曲线的凸性。图5-2表明了这一点。由于息票债券比GIC(相当于零息票债券)有更大的凸度,因而当利率出现较大变动时,两条价格-收益曲线分开了。上面的例子说明了再平衡(rebalancing)在免疫策略中的重要性。具体来讲,两方面的因素导致了再平衡的必要性。一是利率变动会导致久期变化(久期法则4),使得资产与负债的久期不再匹配,因而基金管理者必须不断调整资产组合,以实现其久期与债务久期的再平衡。二是即便利率保持不变,随着时间推移,由于资产与负债的久期会以不同的比率减少(久期法则3),也会导
24、致资产与负债久期不再匹配。例、一个资产组合管理者持有一个期限7年、到期支付19487元的负债,现值为10000元。假设管理者希望通过持有3年期零息票债券和每年付息的永久债券对其负债的支付进行利率免疫,他应如何构建组合?假设利率保持不变,他需要对组合进行再平衡吗?如果一年后利率降到8,他应如何进行再平衡?5.1.2.3现金流匹配与贡献策略v如果遵循现金流匹配(cash flow matching)的原则,就能在利率变动时使资产组合自动免疫,因为债券的现金流收入与负债的支出恰好相互抵消。v贡献策略 在多期基础上的现金流匹配即贡献策略(dedication strategy)。在这种情况下,管理者或
25、选择零息债券或选择息票债券以使每一期提供的总现金流可以与一系列负债相匹配。v现金流匹配和贡献策略并未得到广泛运用。5.1.2.4关于常规传统免疫的其他问题v久期的局限性凸性 回顾一下久期的定义公式,将会注意到它用债券的到期收益率来计算每次息票支付时间的权重。根据这一定义和恰当运用到期收益率的限定条件,只有当收益率曲线是平坦的,所有支付均以同一利率折现时,久期的概念才是严格有效的。如果收益率曲线不是平坦的,那么久期计算公式中各时点现金流的现值应当根据从收益率曲线得出的相应期限的利率来贴现得到。或者,可以近似地认为,对于收益率的微小变动,久期概念是准确的。对于收益的较大变化,必须考虑凸性才能准确测
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