stringtranslate.com

Модель Блэка – Шоулза

Модель Блэка-Шоулза / ˌ b l æ k ˈ ʃ l z / [ 1] или модель Блэка-Шоулза-Мертона представляет собой математическую модель динамики финансового рынка , содержащего производные инвестиционные инструменты, с использованием различных основных допущений. Из параболического уравнения в частных производных в модели, известного как уравнение Блэка-Шоулза , можно вывести формулу Блэка-Шоулза , которая дает теоретическую оценку цены опционов европейского типа и показывает, что опцион имеет уникальную цену, заданную риск ценной бумаги и ее ожидаемая доходность (вместо замены ожидаемой доходности ценной бумаги нейтральной к риску ставкой). Уравнение и модель названы в честь экономистов Фишера Блэка и Майрона Шоулза ; Иногда также упоминают Роберта Мертона , который первым написал научную статью по этой теме.

Основной принцип модели заключается в хеджировании опциона путем покупки и продажи базового актива определенным образом для устранения риска. Этот тип хеджирования называется «непрерывно пересматриваемым дельта-хеджированием » и является основой более сложных стратегий хеджирования, например, тех, которые используются инвестиционными банками и хедж-фондами .

Модель широко используется, хотя и часто с некоторыми корректировками, участниками опционного рынка. [2] : 751  Допущения модели были смягчены и обобщены во многих направлениях, что привело к появлению множества моделей, которые в настоящее время используются в ценообразовании производных финансовых инструментов и управлении рисками. Результаты модели, иллюстрированные формулой Блэка-Шоулза, часто используются участниками рынка в отличие от фактических цен. Эти идеи включают в себя отсутствие арбитражных ограничений и ценообразование, нейтральное к риску (благодаря постоянному пересмотру). Кроме того, уравнение Блэка-Шоулза, уравнение в частных производных, которое определяет цену опциона, позволяет устанавливать цену с использованием численных методов , когда явная формула невозможна.

Формула Блэка-Шоулза имеет только один параметр, который нельзя непосредственно наблюдать на рынке: среднюю будущую волатильность базового актива, хотя ее можно найти по цене других опционов. Поскольку стоимость опциона (пут или колл) увеличивается в этом параметре, ее можно инвертировать для создания « поверхности волатильности », которая затем используется для калибровки других моделей, например, для внебиржевых деривативов .

История

Экономисты Фишер Блэк и Майрон Шоулз продемонстрировали в 1968 году, что динамический пересмотр портфеля устраняет ожидаемую доходность ценных бумаг, тем самым изобрели аргумент, нейтральный к риску . [3] [4] Они основывали свои размышления на работе, ранее проделанной исследователями рынка и практиками, включая Луи Башелье , Шина Кассуфа и Эдварда О. Торпа . Затем Блэк и Скоулз попытались применить эту формулу к рынкам, но понесли финансовые потери из-за отсутствия управления рисками в своих сделках. В 1970 году они решили вернуться в академическую среду. [5] После трех лет усилий формула, названная в честь их обнародования, была наконец опубликована в 1973 году в статье под названием «Ценообразование опционов и корпоративных обязательств» в «Журнале политической экономии ». [6] [7] [8] Роберт К. Мертон был первым, кто опубликовал статью, расширяющую математическое понимание модели ценообразования опционов, и ввел термин « модель ценообразования опционов Блэка – Шоулза ».

Формула привела к буму торговли опционами и обеспечила математическую легитимность деятельности Чикагской биржи опционов и других опционных рынков по всему миру. [9]

Мертон и Скоулз получили в 1997 году Нобелевскую премию по экономике за свою работу, а комитет назвал их открытие нейтрального к риску динамического пересмотра прорывом, который отделяет опцион от риска базовой ценной бумаги. [10] Несмотря на то, что Блэк не имел права на получение премии из-за своей смерти в 1995 году, Шведская академия упомянула его в качестве участника . [11]

Фундаментальные гипотезы

Модель Блэка-Шоулза предполагает, что рынок состоит по крайней мере из одного рискованного актива, обычно называемого акциями, и одного безрискового актива, обычно называемого денежным рынком , денежными средствами или облигациями .

В отношении активов сделаны следующие предположения (которые относятся к названиям активов):

Предположения о рынке следующие:

Предположим, что на этом рынке также торгуются производные ценные бумаги. Уточняется, что эта ценная бумага будет иметь определенную выплату в определенную дату в будущем, в зависимости от стоимости акции до этой даты. Хотя путь, по которому пойдет цена акций в будущем, неизвестен, цену дериватива можно определить в настоящее время. Для частного случая европейского опциона колл или пут Блэк и Скоулз показали, что «можно создать хеджированную позицию , состоящую из длинной позиции по акции и короткой позиции по опциону, стоимость которой не будет зависеть от цена акции». [12] Их стратегия динамического хеджирования привела к созданию уравнения в частных производных, которое определяет цену опциона. Ее решение дается формулой Блэка–Шоулза.

Некоторые из этих предположений исходной модели были удалены в последующих расширениях модели. Современные версии учитывают динамические процентные ставки (Merton, 1976), [ нужна ссылка ] транзакционные издержки и налоги (Ingersoll, 1976), [ нужна ссылка ] и выплата дивидендов. [13]

Обозначения

Обозначения, используемые при анализе модели Блэка-Шоулза, определяются следующим образом (определения сгруппированы по темам):

Общие и рыночные:

время в годах; обычно представляет текущий год.
— это годовая безрисковая процентная ставка , непрерывно начисляемая (также известная как сила процента ).

Связанные с активами:

— цена базового актива в момент времени t , также обозначаемая как .
- скорость дрейфа в годовом исчислении.
стандартное отклонение доходности акций. Это квадратный корень квадратичного изменения логарифма цены акции, мера ее волатильности .

Связанный вариант:

- цена опциона как функция базового актива S в момент времени t, в частности:
цена европейского опциона колл и
— цена европейского пут-опциона.
время истечения опциона.
время до погашения: .
— это цена исполнения опциона, также известная как цена исполнения.

обозначает стандартную нормальную кумулятивную функцию распределения :

обозначает стандартную нормальную функцию плотности вероятности :

Уравнение Блэка – Шоулза

Моделирование геометрических броуновских движений с параметрами из рыночных данных

Уравнение Блэка-Шоулза представляет собой параболическое уравнение в частных производных , которое описывает цену опциона с течением времени. Уравнение:

Ключевая финансовая идея, лежащая в основе этого уравнения, заключается в том, что можно идеально хеджировать опцион, покупая и продавая базовый актив и актив банковского счета (наличные) таким образом, чтобы «устранить риск». Такое хеджирование, в свою очередь, подразумевает, что для опциона существует только одна правильная цена, определяемая формулой Блэка – Шоулза (см. следующий раздел).

Формула Блэка – Шоулза

Европейский колл, стоимость которого оценивается с использованием уравнения ценообразования Блэка-Шоулза для различной цены актива и срока до истечения срока действия . В этом конкретном примере цена исполнения установлена ​​равной 1.

Формула Блэка-Шоулза рассчитывает цену европейских опционов пут и колл . Эта цена соответствует уравнению Блэка – Шоулза. Это следует из того, что формулу можно получить , решив уравнение для соответствующих терминальных и граничных условий :

Стоимость опциона колл на базовую акцию, не приносящую дивидендов, с точки зрения параметров Блэка-Шоулза составляет:

Цена соответствующего опциона пут, основанная на паритете пут-колл с коэффициентом дисконтирования, равна:

Альтернативная формулировка

Введение вспомогательных переменных позволяет упростить формулу и переформулировать ее в более удобном виде (это частный случай формулы Блэка '76 ):

где:

это коэффициент дисконтирования

- форвардная цена базового актива, и

Учитывая паритет пут-колл, который выражается в следующих терминах:

Стоимость опциона пут составляет:

Интерпретация

Можно иметь интуитивную интерпретацию формулы Блэка-Шоулза, при этом основная тонкость заключается в интерпретации и том, почему существуют два разных термина. [14]

Формулу можно интерпретировать, сначала разложив опцион колл на разницу двух бинарных опционов : колл «актив или ничего» минус колл «деньги или ничего» (длинный колл «актив или ничего», короткий колл «деньги или ничего»). ничего не звонит). Опцион колл обменивает денежные средства на актив по истечении срока действия, в то время как колл по принципу «актив или ничего» просто дает актив (без наличных в обмен), а колл «наличные или ничего» просто дает наличные (без актива в обмен). Формула Блэка-Шоулза представляет собой разницу двух слагаемых, и эти два слагаемых равны значениям бинарных опционов колл. Эти бинарные опционы торгуются реже, чем ванильные опционы колл, но их легче анализировать.

Таким образом, формула:

распадается как:

где – текущая стоимость опциона «актив или ничего» и – текущая стоимость опциона «деньги или ничего». Фактор D предназначен для дисконтирования, поскольку дата истечения срока действия находится в будущем, и его удаление меняет текущую стоимость на будущую стоимость (стоимость на момент истечения срока действия). Таким образом , это будущая стоимость опциона «актив или ничего» и будущая стоимость опциона «деньги или ничего». В нейтральных к риску терминах это ожидаемая стоимость актива и ожидаемая стоимость денежных средств в нейтральном к риску показателе.

Наивная и немного неправильная интерпретация этих терминов состоит в том, что это вероятность истечения опциона в деньгах , умноженная на стоимость базового актива в момент истечения срока F, в то время как вероятность истечения опциона в деньгах, умноженная на стоимость денежных средств по истечении срока действия K. Эта интерпретация неверна, поскольку либо оба бинарных опциона истекают в деньгах, либо оба истекают из денег (либо наличные обмениваются на актив, либо нет), но вероятности и не равны. Фактически, их можно интерпретировать как показатели денежности (в стандартных отклонениях) и как вероятности истечения ITM ( процент денежности ) в соответствующих цифрах , как обсуждается ниже. Проще говоря, интерпретация денежного опциона верна, поскольку стоимость денежных средств не зависит от движения базового актива и, следовательно, может быть интерпретирована как простое произведение «вероятности, умноженной на стоимость», в то время как это более сложное , поскольку вероятность истечения срока действия денег и стоимость актива на момент истечения срока действия не являются независимыми. [14] Точнее, стоимость актива на момент истечения срока его действия является переменной в денежном выражении, но постоянной в отношении самого актива (фиксированного количества актива), и, таким образом, эти количества независимы, если изменить числовое значение на актив, а не деньги.

Если вместо форвардного F использовать точку S , то вместо термина будет существовать фактор, который можно интерпретировать как фактор дрейфа (в риск-нейтральной мере для соответствующего числа). Использование d для обозначения денежности, а не стандартизированной денежности  — другими словами, причина фактора — обусловлено разницей между медианой и средним значением логарифмически нормального распределения ; это тот же фактор, что и в лемме Ито, примененной к геометрическому броуновскому движению . Кроме того, еще один способ убедиться в неправильности наивной интерпретации состоит в том, что замена на в формуле дает отрицательное значение для опционов колл «вне денег». [14] : 6 

Более подробно, термины представляют собой вероятности истечения срока действия опциона «в деньгах» при эквивалентной экспоненциальной мере вероятности мартингала (число = акция) и эквивалентной мере вероятности мартингала (число = безрисковый актив) соответственно. [14] Нейтральная к риску плотность вероятности для цены акции равна

где определено, как указано выше.

В частности, это вероятность того, что колл будет исполнен при условии, что дрейф актива соответствует безрисковой ставке. Однако не поддается простой вероятностной интерпретации. правильно интерпретируется как приведенная стоимость (с использованием безрисковой процентной ставки) ожидаемой цены актива на момент истечения срока, при условии, что цена актива на момент истечения срока превышает цену исполнения. [15] Соответствующее обсуждение – и графическое представление – см. в разделе « Метод Датара – Мэтьюза для реальной оценки опционов ».

Эквивалентную вероятностную меру мартингала также называют вероятностной мерой, нейтральной к риску . Обратите внимание, что обе эти вероятности являются вероятностями в теоретическом смысле меры, и ни одна из них не является истинной вероятностью истечения срока в деньгах при реальной мере вероятности . Для расчета вероятности по реальной («физической») мере вероятности требуется дополнительная информация — член дрейфа в физической мере или, что то же самое, рыночная цена риска .

Выводы

Стандартный вывод для решения УЧП Блэка-Шоулза приведен в статье Уравнение Блэка-Шоулза .

Формула Фейнмана -Каца гласит, что решение этого типа УЧП, если его соответствующим образом дисконтировать, на самом деле является мартингейлом . Таким образом, цена опциона представляет собой ожидаемую стоимость дисконтированного выигрыша по опциону. Расчет цены опциона на основе этого ожидания представляет собой подход , нейтральный к риску , и его можно выполнить без знания PDE. [14] Обратите внимание, что ожидание выигрыша по опциону рассчитывается не по реальной вероятностной мере , а по искусственной нейтральной к риску мере , которая отличается от реальной меры. Базовую логику см. в разделе «Оценка, нейтральная к риску» в разделе « Рациональное ценообразование » , а также в разделе «Ценообразование на деривативы: мир Q » в разделе «Математические финансы» ; подробнее еще раз см. Халл . [16] : 307–309. 

Варианты греков

« Греки » измеряют чувствительность стоимости производного продукта или финансового портфеля к изменениям значений параметров, сохраняя при этом остальные параметры фиксированными. Они являются частными производными цены по значениям параметров. Одно греческое слово «гамма» (как и другие, не перечисленные здесь) в данном случае является частичной производной от другого греческого слова «дельта».

Греки важны не только для математической теории финансов, но и для тех, кто активно занимается торговлей. Финансовые учреждения обычно устанавливают лимиты риска для каждого грека, которые их трейдеры не должны превышать. [17]

Дельта – самая важная греческая ситуация, поскольку она обычно сопряжена с наибольшим риском. Многие трейдеры обнулят свою дельту в конце дня, если они не будут спекулировать на направлении рынка и не будут следовать дельта-нейтральному подходу хеджирования, как это определено Блэком-Шоулзом. Когда трейдер стремится установить эффективный дельта-хедж для портфеля, он также может попытаться нейтрализовать гамму портфеля , поскольку это гарантирует, что хеджирование будет эффективным в более широком диапазоне движений базовой цены.

Греки, обозначающие Блэка – Шоулза, приведены ниже в закрытой форме . Их можно получить дифференцированием формулы Блэка–Шоулза.

Обратите внимание, что из формул ясно, что гамма имеет одно и то же значение для колл-опционов и пут-опционов, а также то же самое значение веги для колл-опционов и пут-опционов. Это можно увидеть непосредственно из паритета пут-колл , поскольку разница между путом и коллом представляет собой форвард, который линеен по S и не зависит от σ (поэтому форвард имеет нулевую гамму и нулевую вегу). N' — стандартная нормальная функция плотности вероятности.

На практике некоторые значения чувствительности обычно указываются в уменьшенном масштабе, чтобы соответствовать масштабу вероятных изменений параметров. Например, ро часто сообщается разделенным на 10 000 (изменение курса на 1 базисный пункт), вега на 100 (изменение на 1 пункт объема), а тета на 365 или 252 (снижение на 1 день, основанное либо на календарных днях, либо на торговых днях в году).

Обратите внимание, что «Вега» не является буквой греческого алфавита; Название возникло из-за неправильного прочтения греческой буквы nu (по-разному переводимой как , ν и ν) как буквы V.

Расширения модели

Вышеупомянутая модель может быть расширена для переменных (но детерминированных) ставок и волатильности. Модель также может быть использована для оценки европейских опционов на инструменты, приносящие дивиденды. В этом случае решения в закрытой форме доступны, если дивиденд представляет собой известную долю цены акций. Американские опционы и опционы на акции, выплачивающие известный денежный дивиденд (в краткосрочной перспективе более реалистичные, чем пропорциональные дивиденды), труднее оценить, и доступен выбор методов решения (например, решетки и сетки ).

Инструменты, выплачивающие постоянные дивиденды по доходности

Для опционов на индексы разумно сделать упрощающее предположение, что дивиденды выплачиваются непрерывно и что сумма дивидендов пропорциональна уровню индекса.

Выплата дивидендов, выплаченная за период времени, моделируется следующим образом:

для некоторой константы ( дивидендной доходности ).

Согласно этой формулировке, безарбитражная цена, подразумеваемая моделью Блэка – Шоулза, может быть равна:

и

где сейчас

— это модифицированная форвардная цена, которая встречается в условиях :

и

. [18]

Инструменты, выплачивающие дискретные пропорциональные дивиденды

Также возможно распространить концепцию Блэка-Шоулза на опционы на инструменты, выплачивающие дискретные пропорциональные дивиденды. Это полезно, когда опцион исполняется на одну акцию.

Типичная модель предполагает, что часть стоимости акций выплачивается в заранее определенное время . Тогда цена акции моделируется как:

где - количество дивидендов, выплаченных по времени .

Цена опциона колл на такую ​​акцию снова равна:

где сейчас

– это форвардная цена акций, выплачивающих дивиденды.

Американские опционы

Проблема определения цены американского опциона связана с проблемой оптимальной остановки , заключающейся в поиске времени для исполнения опциона. Поскольку американский опцион может быть исполнен в любое время до даты истечения срока его действия, уравнение Блэка-Шоулза становится вариационным неравенством вида:

[19]

вместе с где обозначает выигрыш по цене акции и терминальное условие: .

В общем, это неравенство не имеет решения в замкнутой форме, хотя американский вызов без дивидендов равен европейскому вызову, а метод Ролла – Геске – Уэйли обеспечивает решение для американского вызова с одним дивидендом; [20] [21] см. также приближение Блэка .

Бароне-Адези и Уэйли [22] представляет собой дополнительную аппроксимирующую формулу. Здесь стохастическое дифференциальное уравнение (которое справедливо для стоимости любого производного инструмента) разделено на два компонента: стоимость европейского опциона и премия за досрочное исполнение. При некоторых предположениях затем получается квадратное уравнение , аппроксимирующее решение последнего. Это решение предполагает нахождение критического значения , , при котором безразлично между досрочным исполнением и удержанием до погашения. [23] [24]

Бьерксунд и Стенсланд [25] предлагают аппроксимацию, основанную на стратегии исполнения, соответствующей триггерной цене. Здесь, если цена базового актива больше или равна триггерной цене, оптимальным является исполнение, и значение должно равняться , в противном случае опцион «сводится к: (i) европейскому опциону колл … и (ii) рибейт, полученный на дату выбывания, если опцион будет выбит до даты погашения». Формулу легко модифицировать для оценки опциона пут с использованием паритета пут-колл . Это приближение является недорогим с вычислительной точки зрения, и метод быстр, причем данные указывают на то, что приближение может быть более точным при оценке долгосрочных опционов, чем приближение Бароне-Адези и Уэйли. [26]

Вечный пут

Несмотря на отсутствие общего аналитического решения для американских опционов пут, можно вывести такую ​​формулу для случая бессрочного опциона, означающего, что срок действия опциона никогда не истекает (т. е. ). [27] В этом случае временное затухание варианта равно нулю, что приводит к тому, что УЧП Блэка–Шоулза становится ОДУ:

квадратичную формулу

Бинарные опционы

Решая дифференциальное уравнение Блэка-Шоулза с функцией Хевисайда в качестве граничного условия, можно получить оценку опционов, по которым выплачивается одна единица выше некоторой заранее определенной цены исполнения и ничего ниже. [28]

Фактически, формулу Блэка-Шоулза для цены ванильного колл-опциона (или пут-опциона) можно интерпретировать путем разложения колл-опциона на колл-опцион «активы или ничего» минус колл-опцион «деньги или ничего», и аналогичным образом для пут-бинарных опционов легче анализировать, и они соответствуют двум слагаемым в формуле Блэка-Шоулза.

Звонок «деньги или ничего»

При этом выплачивается одна единица денежных средств, если цена при погашении выше страйка. Его значение определяется:

Ставка «деньги или ничего»

При этом выплачивается одна единица денежных средств, если спот находится ниже страйка при погашении. Его значение определяется:

Звонок по принципу «актив или ничего»

Это выплачивает одну единицу актива, если спот находится выше страйка при погашении. Его значение определяется:

Ставка «актив или ничего»

Это выплачивает одну единицу актива, если спот находится ниже страйка при погашении. Его значение определяется:

Иностранная валюта (FX)

Обозначая S обменный курс FOR/DOM (т.е. 1 единица иностранной валюты стоит S единиц национальной валюты), можно заметить, что выплата 1 единицы национальной валюты, если цена спот при погашении выше или ниже страйка, равна точно типа кэш-или ничего зови и ставь соответственно. Аналогичным образом, выплата 1 единицы иностранной валюты, если срок погашения находится выше или ниже страйка, в точности аналогичен активу «колл» или «пут» соответственно. Следовательно, взяв , иностранную процентную ставку, , внутреннюю процентную ставку и все остальное, как указано выше, можно получить следующие результаты:

В случае цифрового звонка (это вызов FOR/put DOM) с выплатой одной единицы национальной валюты, полученной как текущая стоимость:

В случае цифрового пут (это пут FOR/колл DOM) с выплатой одной единицы национальной валюты, полученной как текущая стоимость:

В случае цифрового звонка (это вызов FOR/put DOM) с выплатой одной единицы иностранной валюты, полученной как текущая стоимость:

В случае цифрового пут (это пут FOR/колл DOM) с выплатой одной единицы иностранной валюты, полученной как текущая стоимость:

Перекос

В стандартной модели Блэка-Шоулза премию бинарного опциона в нейтральном к риску мире можно интерпретировать как ожидаемую стоимость = вероятность оказаться в деньгах * единицу, дисконтированную до текущей стоимости. Модель Блэка-Шоулза опирается на симметрию распределения и игнорирует асимметрию распределения активов. Маркет-мейкеры корректируют такую ​​асимметрию, вместо использования единого стандартного отклонения для базового актива для всех страйков, включая переменное отклонение , где волатильность зависит от цены исполнения, таким образом учитывая асимметрию волатильности . Перекос имеет значение, поскольку он влияет на двоичные опционы значительно сильнее, чем на обычные опционы.

Бинарный опцион колл при длительном сроке действия аналогичен узкому спреду колл с использованием двух ванильных опционов. Можно смоделировать стоимость бинарного опциона «деньги или ничего» C при страйке K как бесконечно узкий спред, где находится ванильный европейский колл: [29] [30]

Таким образом, стоимость бинарного колла является отрицательной производной цены ванильного колла по отношению к страйк-цене:

Если принять во внимание перекос волатильности, это функция :

Первый член равен премии бинарного опциона без учета перекоса:

это Вега из ванильного звонка; иногда называют «косым наклоном» или просто «косым». Если асимметрия обычно отрицательна, значение двоичного вызова будет выше с учетом асимметрии.

Связь с греками ванильных опционов

Поскольку бинарный колл является математической производной ванильного колл по страйку, цена бинарного колл имеет ту же форму, что и дельта ванильного колл, а дельта бинарного колл имеет ту же форму, что и гамма ванильный звонок.

Блэк-Шоулз на практике

Допущение нормальности модели Блэка-Шоулза не учитывает экстремальные движения, такие как крахи фондового рынка .

Не все предположения модели Блэка-Шоулза эмпирически обоснованы. Модель широко используется как полезное приближение к реальности, но правильное применение требует понимания ее ограничений: слепое следование модели подвергает пользователя неожиданному риску. [31] [ ненадежный источник? ] Среди наиболее существенных ограничений можно назвать:

Короче говоря, хотя в модели Блэка-Шоулза можно прекрасно хеджировать опционы, просто используя дельта-хеджирование , на практике существует множество других источников риска.

Результаты использования модели Блэка – Шоулза отличаются от реальных мировых цен из-за упрощения допущений модели. Одним из существенных ограничений является то, что в действительности цены на ценные бумаги не следуют строгому стационарному логарифмически нормальному процессу, а безрисковый процент фактически неизвестен (и не является постоянным во времени). Было замечено, что дисперсия непостоянная, что приводит к использованию таких моделей, как GARCH , для моделирования изменений волатильности. Расхождения в ценах между эмпирической моделью и моделью Блэка-Шоулза уже давно наблюдаются у опционов, которые находятся далеко за пределами денег , что соответствует резким изменениям цен; такие события были бы очень редки, если бы доходность распределялась логнормально, но на практике они наблюдаются гораздо чаще.

Тем не менее, ценообразование Блэка-Шоулза широко используется на практике [2] : 751  [33] , поскольку оно:

Первый пункт, очевидно, полезен. Остальные можно обсудить дополнительно:

Полезное приближение: хотя волатильность не является постоянной, результаты модели часто помогают установить хеджирование в правильных пропорциях для минимизации риска. Даже если результаты не совсем точны, они служат первым приближением, в которое можно внести коррективы.

Основа для более совершенных моделей: Модель Блэка-Шоулза надежна в том смысле, что ее можно корректировать для устранения некоторых ее недостатков. Вместо того, чтобы считать некоторые параметры (такие как волатильность или процентные ставки) постоянными, их рассматривают как переменные и, таким образом, как дополнительные источники риска. Это отражено в греках (изменение стоимости опциона при изменении этих параметров или, что то же самое, в частных производных по этим переменным), и хеджирование этих греков снижает риск, вызванный непостоянным характером этих параметров. Однако другие дефекты не могут быть устранены путем модификации модели, особенно хвостовой риск и риск ликвидности, и вместо этого ими управляют вне модели, главным образом путем минимизации этих рисков и стресс-тестирования .

Явное моделирование: эта функция означает, что вместо априорного предположения о волатильности и расчета на ее основе цен можно использовать модель для расчета волатильности, что дает подразумеваемую волатильность опциона при заданных ценах, продолжительности и цене исполнения. Решая волатильность на заданном наборе дюраций и цен исполнения, можно построить поверхность подразумеваемой волатильности . В этом применении модели Блэка – Шоулза получается преобразование координат из области цен в область волатильности . Вместо того, чтобы указывать цены опционов в долларах за единицу (которые трудно сравнивать по страйкам, продолжительности и частоте купонов), цены опционов могут, таким образом, указываться с точки зрения подразумеваемой волатильности, что приводит к торговле волатильностью на опционных рынках.

Улыбка волатильности

Одной из привлекательных особенностей модели Блэка-Шоулза является то, что параметры модели, помимо волатильности (время до погашения, страйк, безрисковая процентная ставка и текущая базовая цена), однозначно наблюдаемы. При прочих равных условиях теоретическая стоимость опциона представляет собой монотонно возрастающую функцию подразумеваемой волатильности.

Модель Блэка-Шоулза можно протестировать путем расчета подразумеваемой волатильности для торгуемых опционов с различными сроками исполнения и сроками погашения. Если бы модель Блэка-Шоулза работала, то подразумеваемая волатильность для конкретной акции была бы одинаковой для всех страйков и сроков погашения. На практике поверхность волатильности (трехмерный график подразумеваемой волатильности в зависимости от страйка и срока погашения) не является плоской.

Типичная форма кривой подразумеваемой волатильности для данного срока погашения зависит от базового инструмента. Акции, как правило, имеют искаженные кривые: по сравнению с «при деньгах » подразумеваемая волатильность значительно выше для низких страйков и немного ниже для высоких страйков. Валюты, как правило, имеют более симметричные кривые, с самой низкой подразумеваемой волатильностью при деньгах и более высокой волатильностью в обоих направлениях. Сырьевые товары часто ведут себя наоборот, чем акции, с более высокой подразумеваемой волатильностью для более высоких страйков.

Несмотря на существование улыбки волатильности (и нарушение всех остальных предположений модели Блэка-Шоулза), УЧП Блэка-Шоулза и формула Блэка-Шоулза до сих пор широко используются на практике. Типичный подход состоит в том, чтобы рассматривать поверхность волатильности как факт о рынке и использовать подразумеваемую волатильность, основанную на ней, в модели оценки Блэка-Шоулза. Это было описано как использование «неправильного числа в неправильной формуле для получения правильной цены». [34] Этот подход также дает полезные значения для коэффициентов хеджирования (греки). Даже когда используются более продвинутые модели, трейдеры предпочитают мыслить в терминах подразумеваемой волатильности Блэка-Шоулза, поскольку она позволяет им оценивать и сравнивать опционы с разными сроками погашения, страйками и т. д. Обсуждение различных альтернативных подходов, разработанных здесь, см. в разделе « Финансовая экономика § Проблемы и критика» .

Оценка опционов на облигации

Метод Блэка-Шоулза не может быть применен непосредственно к облигационным ценным бумагам из-за притяжения к номиналу . Когда облигация достигает даты погашения, все цены, связанные с облигацией, становятся известны, тем самым уменьшая ее волатильность, а простая модель Блэка-Шоулза не отражает этот процесс. Для решения этого явления использовалось большое количество расширений модели Блэка-Шоулза, начиная с модели Блэка . [35] См. опцион «Облигация» § Оценка .

Кривая процентных ставок

На практике процентные ставки не являются постоянными — они варьируются в зависимости от срока (частоты купонов), образуя кривую процентных ставок , которую можно интерполировать, чтобы выбрать подходящую ставку для использования в формуле Блэка-Шоулза. Еще одно соображение заключается в том, что процентные ставки меняются со временем. Эта волатильность может внести существенный вклад в цену, особенно долгосрочных опционов. Это похоже на соотношение процентной ставки и цены облигаций, которое находится в обратной зависимости.

Короткая ставка по акциям

Открытие короткой позиции по акциям, как правило, не является бесплатным; аналогичным образом можно предоставить в долг длинную позицию по акциям за небольшую комиссию . В любом случае это можно рассматривать как непрерывный дивиденд для целей оценки Блэка-Шоулза, при условии, что нет явной асимметрии между стоимостью заимствования коротких акций и доходом от кредитования длинных акций. [ нужна цитата ]

Критика и комментарии

Эспен Гардер Хауг и Нассим Николас Талеб утверждают, что модель Блэка-Шоулза просто перерабатывает существующие широко используемые модели с точки зрения практически невозможного «динамического хеджирования», а не «риска», чтобы сделать их более совместимыми с основной неоклассической экономической теорией. [36] Они также утверждают, что Бонесс в 1964 году уже опубликовал формулу, которая «фактически идентична» уравнению ценообразования колл-опционов Блэка-Шоулза. [37] Эдвард Торп также утверждает, что догадался о формуле Блэка-Шоулза в 1967 году, но держал ее при себе, чтобы заработать деньги для своих инвесторов. [38] Эмануэль Дерман и Талеб также подвергли критике динамическое хеджирование и заявили, что ряд исследователей выдвигали аналогичные модели до Блэка и Скоулза. [39] В ответ Пол Уилмотт выступил в защиту модели. [33] [40]

В своем письме акционерам Berkshire Hathaway в 2008 году Уоррен Баффет написал: «Я считаю, что формула Блэка-Шоулза, хотя она и является стандартом для установления долларовых обязательств по опционам, дает странные результаты, когда оцениваются долгосрочные опционы. ...Формула Блэка-Шоулза приблизилась к статусу священного писания в финансах... Однако, если формулу применить к длительным периодам времени, она может дать абсурдные результаты.Справедливости ради, Блэк и Скоулз почти наверняка хорошо поняли этот момент. Но их преданные последователи, возможно, игнорируют любые предостережения, которые эти двое сделали, когда впервые представили формулу». [41]

Британский математик Ян Стюарт , автор книги 2012 года под названием « В погоне за неизвестным: 17 уравнений, которые изменили мир» , [42] [43] сказал, что Блэк-Шоулз «поддержал массовый экономический рост», а «международная финансовая система торговала деривативы на сумму один квадриллион долларов в год» к 2007 году. Он сказал, что уравнение Блэка-Шоулза было «математическим обоснованием торговли» — и, следовательно, — «одним ингредиентом богатой смеси финансовой безответственности, политической некомпетентности, извращенных стимулов и мягкое регулирование», которое способствовало финансовому кризису 2007–2008 годов . [44] Он пояснил, что «настоящей проблемой было не само уравнение», а злоупотребление им в финансовой индустрии. [44]

Модель Блэка-Шоулза предполагает положительные базовые цены; если базовый актив имеет отрицательную цену , модель не работает напрямую. [45] [46] Имея дело с опционами, базовая стоимость которых может стать отрицательной, практикующие специалисты могут использовать другую модель, например, модель Башелье [46] [47] или просто добавлять постоянное смещение к ценам.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Хотя исходная модель не предполагала дивидендов, тривиальные расширения модели могут учитывать непрерывный коэффициент доходности по дивидендам.

Рекомендации

  1. ^ "Скоулз на merriam-webster.com" . Проверено 26 марта 2012 г.
  2. ^ аб Боди, Цви ; Алекс Кейн; Алан Дж. Маркус (2008). Инвестиции (7-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл/Ирвин. ISBN 978-0-07-326967-2.
  3. ^ Талеб, 1997. стр. 91 и 110–111.
  4. ^ Мандельброт и Хадсон, 2006. стр. 9–10.
  5. ^ Мандельброт и Хадсон, 2006. с. 74
  6. ^ Мандельброт и Хадсон, 2006. стр. 72–75.
  7. ^ Дерман, 2004. стр. 143–147.
  8. ^ Торп, 2017. стр. 183–189.
  9. ^ Маккензи, Дональд (2006). Двигатель, а не камера: как финансовые модели формируют рынки. Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 0-262-13460-8.
  10. ^ "Премия Риксбанка Швеции в области экономических наук памяти Альфреда Нобеля 1997" .
  11. ^ «Фонд Нобелевской премии, 1997» (пресс-релиз). 14 октября 1997 года . Проверено 26 марта 2012 г.
  12. ^ Блэк, Фишер; Скоулз, Майрон (1973). «Ценообразование опционов и корпоративных обязательств». Журнал политической экономии . 81 (3): 637–654. дои : 10.1086/260062. S2CID  154552078.
  13. ^ Мертон, Роберт (1973). «Теория рационального ценообразования опционов». Bell Journal of Economics and Management Science . 4 (1): 141–183. дои : 10.2307/3003143. hdl : 10338.dmlcz/135817 . JSTOR  3003143.
  14. ^ abcde Nielsen, Ларс Тайге (1993). «Понимание N (d1) и N (d2): вероятности с поправкой на риск в модели Блэка – Шоулза» (PDF) . Л.Т. Нильсен .
  15. Дон Ченс (3 июня 2011 г.). «Вывод и интерпретация модели Блэка – Шоулза». CiteSeerX 10.1.1.363.2491 . 
  16. ^ Халл, Джон К. (2008). Опционы, фьючерсы и другие деривативы (7-е изд.). Прентис Холл . ISBN 978-0-13-505283-9.
  17. ^ Мартин Хо (2016). Базовые концепции и методы управления рисками, Колумбийский университет
  18. ^ «Расширение формулы Блэка Скоулза». финансы.би.но . 22 октября 2003 года . Проверено 21 июля 2017 г.
  19. ^ Андре Жон. «Уравнение Блэка-Шоулза для американских опционов» . Проверено 5 мая 2012 г.
  20. ^ Бернт Эдегор (2003). «Расширение формулы Блэка-Шоулза» . Проверено 5 мая 2012 г.
  21. ^ Дон Ченс (2008). «Ценообразование американских опционов колл в закрытой форме: Ролл-Геске-Уэйли» (PDF) . Проверено 16 мая 2012 г.
  22. ^ Джованни Бароне-Адези и Роберт Э. Уэйли (июнь 1987 г.). «Эффективное аналитическое приближение стоимости американских опционов». Журнал финансов . 42 (2): 301–20. дои : 10.2307/2328254. JSTOR  2328254.
  23. ^ Бернт Эдегор (2003). «Квадратичная аппроксимация американских цен по Бароне-Адези и Уэйли» . Проверено 25 июня 2012 г.
  24. ^ Дон Ченс (2008). «Приближение стоимости американских опционов: Барон-Адези-Уэйли» (PDF) . Проверено 25 июня 2012 г.
  25. ^ Петтер Бьерксунд и Гуннар Стенсланд, 2002. Оценка американских опционов в закрытой форме.
  26. ^ Американские варианты
  27. ^ Крэк, Тимоти Фалькон (2015). Услышано на улице: количественные вопросы с собеседований на Уолл-стрит (16-е изд.). Тимоти Крэк. стр. 159–162. ISBN 978-0-9941182-5-7.
  28. ^ Халл, Джон К. (2005). Опционы, фьючерсы и другие производные финансовые инструменты . Прентис Холл . ISBN 0-13-149908-4.
  29. ^ Бриден, Д.Т., и Литценбергер, Р.Х. (1978). Цены условных требований штата, заложенных в ценах опционов. Деловой журнал, 621-651.
  30. ^ Гатерал, Дж. (2006). Поверхность волатильности: руководство практикующего (т. 357). Джон Уайли и сыновья.
  31. ^ Ялинчак, Хакан (2012). «Критика модели Блэка-Шоулза: но почему она все еще используется? (Ответ проще формулы» SSRN  2115141.
  32. ^ Макбет, Джеймс Д.; Мервилл, Ларри Дж. (декабрь 1979 г.). «Эмпирическое исследование модели ценообразования опционов колл Блэка-Шоулза». Журнал финансов . 34 (5): 1173–1186. дои : 10.2307/2327242. JSTOR  2327242. За единственным исключением опционов «вне денег» со сроком действия менее девяноста дней, степень, в которой модель BS занижает (переоценивает) опцион «в деньгах» (вне денег), увеличивается пропорционально степени, в которой Опцион находится в деньгах (вне денег) и уменьшается по мере уменьшения времени до истечения срока действия.
  33. ^ ab Пол Уилмотт (2008): В защиту Блэка Скоулза и Мертона. Архивировано 24 июля 2008 г. в Wayback Machine , Динамическое хеджирование и дальнейшая защита Блэка-Скоулза [ постоянная мертвая ссылка ]
  34. ^ Риккардо Ребонато (1999). Волатильность и корреляция цен на акции, валютные опционы и процентные ставки . Уайли. ISBN 0-471-89998-4.
  35. ^ Калотай, Эндрю (ноябрь 1995 г.). «Проблема Блэка, Скоулза и др.» (PDF) . Стратегия деривативов .
  36. ^ Эспен Гордер Хауг и Нассим Николас Талеб (2011). Трейдеры опционов используют (очень) сложную эвристику, а не формулу Блэка-Шоулза-Мертона. Журнал экономического поведения и организации , Vol. 77, № 2, 2011 г.
  37. ^ Бонесс, А. Джеймс, 1964, Элементы теории стоимости опционов на акции, Журнал политической экономии, 72, 163–175.
  38. ^ Взгляд на количественные финансы: модели победы над рынком, Quantitative Finance Review , 2003. Также см. Эдвард Торп «Теория опционов, часть 1».
  39. ^ Эмануэль Дерман и Нассим Талеб (2005). Иллюзии динамической репликации. Архивировано 3 июля 2008 г. в Wayback Machine , Quantitative Finance , Vol. 5, № 4, август 2005 г., 323–326.
  40. ^ См. также: Дориана Руффинно и Джонатан Трейссар (2006). Иллюзии динамического репликации Дермана и Талеба: комментарий, WP2006-019, Бостонский университет – факультет экономики.
  41. ^ http://www.berkshirehathaway.com/letters/2008ltr.pdf [ пустой URL-адрес PDF ]
  42. ^ В поисках неизведанного: 17 уравнений, которые изменили мир. Нью-Йорк: Основные книги. 13 марта 2012 г. ISBN. 978-1-84668-531-6.
  43. ^ Нахин, Пол Дж. (2012). «В поисках неизведанного: 17 уравнений, которые изменили мир». Физика сегодня . Обзор. 65 (9): 52–53. Бибкод : 2012PhT....65i..52N. дои : 10.1063/PT.3.1720. ISSN  0031-9228.
  44. ^ Аб Стюарт, Ян (12 февраля 2012 г.). «Математическое уравнение, которое привело к краху банков». Хранитель . Наблюдатель. ISSN  0029-7712 . Проверено 29 апреля 2020 г.
  45. Дункан, Фелисити (22 июля 2020 г.). «Великий переход: отрицательные цены вынуждают трейдеров менять модели ценообразования деривативов». Интуиция . Проверено 2 апреля 2021 г.
  46. ^ ab «Трейдеры переписывают модели риска после падения нефти ниже нуля». Bloomberg.com . 21 апреля 2020 г. Проверено 3 апреля 2021 г.
  47. ^ «Переход на модель ценообразования опционов Башелье - вступает в силу 22 апреля 2020 г. - CME Group» . Группа СМЕ . Проверено 3 апреля 2021 г.

Основные ссылки

Исторические и социологические аспекты

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Обсуждение модели

Вывод и решение

Компьютерные реализации

Исторический