金融工程学 第三章

金融工程学第三章互换的定价§1互换市场概述§2金融互换的种类§3互换的定价§4互换的应用2第一节互换市场概述一、金融互换的定义金融互换（FinancialSwaps）是约定两个或两个以上当事人按照商定条件，在约定的时间内，交换一系列现金流的合约互换市场的起源可以追溯到20世纪70年代末，当时的货币交易商为了逃避英国的外汇管制而开发了货币互换。3互换的历史而1981年IBM与世界银行之间签署的利率互换协议则是世界商第一份利率互换协议。从那以后，互换市场发展迅速。利率互换和货币互换名义本金金额从1987年底的8656亿美元猛增到2002年中的82,3828.4亿美元15年增长了近100倍。可以说，这是增长速度最快的金融产品市场。4二、比较优势理论与互换原理比较优势（ComparativeAdvantage）理论是英国著名经济学家大卫李嘉图（DavidRicardo）提出的。他认为，在两国都能生产两种产品，且一国在这两种产品的生产上均处于有利地位，而另一国均处于不利地位的条件下，如果前者专门生产优势较大的产品，后者专门生产劣势较小（即具有比较优势）的产品，那么通过专业化分工和国际贸易，双方仍能从中获益。5互换的条件李嘉图的比较优势理论不仅适用于国际贸易，而且适用于所有的经济活动。互换是比较优势理论在金融领域最生动的运用。根据比较优势理论，只要满足以下两种条件，就可进行互换：双方对对方的资产或负债均有需求；双方在两种资产或负债上存在比较优势。6三、互换市场的特征1、互换不在交易所交易，主要是通过银行进行场外交易。2、互换市场几乎没有政府监管。7互换市场的内在局限性首先，为了达成交易，互换合约的一方必须找到愿意与之交易的另一方。如果一方对期限或现金流等有特殊要求，他常常会难以找到交易对手。其次，由于互换是两个对手之间的合约，因此，如果没有双方的同意，互换合约是不能更改或终止的。第三，对于期货和在场内交易的期权而言，交易所对交易双方都提供了履约保证，而互换市场则没有人提供这种保证。因此，互换双方都必须关心对方的信用。8四、金融互换的功能1、通过金融互换可在全球各市场之间进行套利，从而一方面降低筹资者的融资成本或提高投资者的资产收益，另一方面促进全球金融市场的一体化。2、利用金融互换，可以管理资产负债组合中的利率风险和汇率风险。3、金融互换为表外业务，可以逃避外汇管制、利率管制及税收限制。9五、互换的信用风险由于互换是两个公司之间的私下协议，因此包含信用风险。当互换对公司而言价值为正时，互换实际上是该公司的一项资产，同时是合约另一方的负债，该公司就面临合约另一方不执行合同的信用风险。将互换合约的信用风险和市场风险区分开来是十分重要的。信用风险是互换合约对公司而言价值为正时候对方不执行合同的风险，而市场风险是由于利率、汇率等市场变量发生变动引起互换价值变动的风险。市场风险可以用对冲交易来规避，信用风险则比较难规避。10第二节金融互换的种类一、利率互换利率互换（InterestRateSwaps）是指双方同意在未来的一定期限内根据同种货币的同样的名义本金交换现金流，其中一方的现金流根据浮动利率计算出来，而另一方的现金流根据固定利率计算。互换的期限通常在2年以上，有时甚至在15年以上。11利率互换的原因双方进行利率互换的主要原因是双方在固定利率和浮动利率市场上具有比较优势。假定A、B公司都想借入5年期的1000万美元的借款，A想借入与6个月期相关的浮动利率借款，B想借入固定利率借款。但两家公司信用等级不同，故市场向它们提供的利率也不同，如表4.1所示。12双方的比较优势表4.1市场提供给A、B两公司的借款利率固定利率浮动利率A公司10.00%6个月期LIBOR+0.30%B公司11.20%6个月期LIBOR+1.00%此表中的利率均为一年计一次复利的年利率。13在上述互换中，每隔6个月为利息支付日，因此互换协议的条款应规定每6个月一方向另一方支付固定利率与浮动利率的差额。假定某一支付日的LIBOR为11.00%，则A应付给B5.25万美元[即1000万0.5（11.00%－9.95%）]。利率互换的流程图如图4.2所示。图4.2利率互换流程图LIBOR的浮动利率10%的固定利率9.95%的固定利率LIBOR+1%浮动利率A公司B公司14二、货币互换货币互换（CurrencySwaps）是将一种货币的本金和固定利息与另一货币的等价本金和固定利息进行交换。货币互换的主要原因是双方在各自国家中的金融市场上具有比较优势。假定英镑和美元汇率为1英镑=1.5000美元。A想借入5年期的1000万英镑借款，B想借入5年期的1500万美元借款。市场向它们提供的固定利率如表4.2所示。15双方的比较优势表4.2市场向A、B公司提供的借款利率美元英镑A公司8.0%11.6%B公司10.0%12.0%此表中的利率均为一年计一次复利的年利率。16货币互换的流程图10.8%英镑借款利息8%美元借8%美元借款利息12%英镑借款款利息利息图4.3货币互换流程图A公司B公司17三、其它互换1、交叉货币利率互换（Cross—CurrencyInterestRateSwaps）。2、增长型互换（AccretingSwaps）、减少型互换（AmortizingSwaps）和滑道型互换（Roller－CoasterSwaps）。3、基点互换（BasisSwaps）。4、可延长互换（ExtendableSwaps）和可赎回互换。5、零息互换（Zero—CouponSwaps）。18三、其它互换（续）6、后期确定互换（Back—SetSwaps）7、差额互换（DifferentialSwaps）8、远期互换（ForwardSwaps）9、互换期权（Swaption）10、股票互换（EquitySwaps）19第三节互换的定价一、利率互换的定价（一）贴现率：在给互换和其它柜台交易市场上的金融工具定价的时候，现金流通常用LIBOR零息票利率贴现。这是因为LIBOR反映了金融机构的资金成本。这样做的隐含假设是被定价的衍生工具的现金流的风险和银行同业拆借市场的风险相同。20（二）运用债券组合给利率互换定价考虑一个2003年9月1日生效的三年期的利率互换，名义本金是1亿美元。B公司同意支付给A公司年利率为5％的利息，同时A公司同意支付给B公司6个月期LIBOR的利息，利息每半年支付一次。LIBOR5%A公司B公司21表4.3利率互换中B公司的现金流量表（百万美元）日期LIBOR(5%)收到的浮动利息支付的固定利息净现金流2003.9.14.202004.3.14.80+2.10－2.50－0.402004.9.15.30+2.40－2.50－0.102005.3.15.50+2.65－2.50＋0.152005.9.15.60+2.75－2.50＋0.252006.3.15.90+2.80－2.50＋0.302006.9.16.40+2.95－2.50＋0.4522利率互换的分解上述利率互换可以看成是两个债券头寸的组合。这样，利率互换可以分解成：1、B公司按6个月LIBOR的利率借给A公司1亿美元。2、A公司按5%的年利率借给B公司1亿美元。换个角度看，就是B公司向A公司购买了一份1亿美元的浮动利率（LIBOR）债券，同时向A公司出售了一份1亿美元的固定利率（5％的年利率，每半年付息一次）债券。23利率互换的定价（1）定义:互换合约中分解出的固定利率债券的价值。:互换合约中分解出的浮动利率债券的价值。那么，对B公司而言，这个互换的价值就是：（4.1）fixBflBfixflBBV互换24利率互换的定价（2）为了说明公式（4.1）的运用，定义：距第（i）次现金流交换的时间.L：利率互换合约中的名义本金额.：即期LIBOR零息票利率.：支付日支付的固定利息额.那么，固定利率债券的价值为2titirknniitrnitrfixLekeB1kkkLnt1t025利率互换的定价（3）接着考虑浮动利率债券的价值。根据浮动利率债券的性质，在紧接浮动利率债券支付利息的那一刻，浮动利率债券的价值为其本金L。假设利息下一支付日应支付的浮动利息额为（这是已知的），那么在下一次利息支付前的一刻，浮动利率债券的价值为。在我们的定义中，距下一次利息支付日还有的时间，那么今天浮动利率债券的价值应该为：根据公式（4.1），我们就可以得到互换的价值kkLBfl1t11)(trflekLB26例4.1假设在一笔互换合约中，某一金融机构支付6个月期的LIBOR，同时收取8％的年利率（半年计一次复利），名义本金为1亿美元。互换还有1.25年的期限。3个月、9个月和15个月的LIBOR（连续复利率）分别为10％、10.5％和11％。上一次利息支付日的6个月LIBOR为10.2％（半年计一次复利）。在这个例子中万，万，因此400$k510$k亿9824.0$1044425.1*11.075.0*105.025.0*1.0eeeBfix亿0251.1$)1.5100(25.0*1.0eBfl27利率互换的定价（4）因此，利率互换的价值为：98.4－102.5（百万）＝－$427万利率互换中固定利率一般选择使互换初始价值为0的那个利率，在利率互换的有效期内，它的价值有可能是负的，也有可能是正的。这和远期合约十分相似，因此利率互换也可以看成远期合约的组合。28（二）运用远期利率协议给利率互换定价远期利率协议（FRA）是这样一笔合约，合约里事先确定将来某一时间一笔借款的利率。不过在FRA执行的时候，支付的只是市场利率与合约协定利率的利差。只要知道利率的期限结构，我们就可以计算出FRA对应的远期利率和FRA的价值，具体步骤如下：1.计算远期利率。2.确定现金流。3.将现金流贴现。29例4.2我们再看例4.1中的情形。3个月后要交换的现金流是已知的，金融机构是用10.2％的年利率换入8％年利率。所以这笔交换对金融机构的价值是：为了计算9个月后那笔现金流交换的价值，我们必须先计算从现在开始3个月到9个月的远期利率。根据远期利率的计算公式3个月到9个月的远期利率为万107$)102.008.0(1005.025.01.0e1075.05.025.010.075.0105.03010.75％的连续复利对应的每半年计一次复利的利率为所以，9个月后那笔现金流交换的价值为：同样，为了计算15个月后那笔现金流交换的价值，我们必须先计算从现在开始9个月到15个月的远期利率。11044.0)1(221075.0e万141$)11044.008.0(1005.075.0105.0e1175.05.075.0105.025.111.03111.75％的连续复利对应的每半年计一次复利的利率为所以，15个月后那笔现金流交换的价值为那么，作为远期利率协议的组合，这笔利率互换的价值为-107-141-179=-427万美元这个结果与运用债券组合定出的利率互换价值一致。12102.0)1(221175.0e万179$)12102.008.0(1005.025.111.0e32二、货币互换的定价（一）运用债券组合给货币互换定价在没有违约风险的条件下，货币互换一样也可以分解成债券的组合，不过不是浮动利率债券和固定利率债券的组合，而是一份外币债券和一份本币债券的组合。假设A公司和B公司在2003年10月1日签订了一份5年期的货币互换协议。33如图4.5所示，合约规定A公司每年向B公司支付11％的英镑利息并向B公司收取8％的美元利息。本金分别是1500万美元和1000万英镑。A公司的现金流如表4.4所示。A公司持有的互换头寸可以看成是一份年利率为8％的美元债券多头头寸和一份年利率为11％的英镑债券空头头寸的组合。11%的英镑利息8%的美