利率的期限资料结构静态模型(PDF 54页)

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《金融数学》ppt课件(10)利率的期限结构38页PPT文档

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9
例:假设1年期和2年期的即期利率分别为5%和5.5126%。3 年期债券的价格为100,息票率为6%。求3年期的即期利 率。
解:3年期的即期利率满足下述方程:
1001 6r1(16r2)2(110r63)3
1.6051.05561262(110r63)3
r36.0411%
10
与表1 对应的即期利率曲线
套利策略:按100元的价格卖出一个三年期债券,同时用 99.3872元的成本复制一个相同的现金流,即可在0时刻获 得100-99.3872=0.6128(元)的无风险收益。 将99.3872元按4.500%投资一年,支付已售债券的息票 5.861元后,还剩余: 99.3872×1.045 - 5.861 = 97.9986(元) 上述资金在第二年按远期利率6.002%再投资一年,支付 已售债券的息票5.861元后, 剩余: 97.9986×1.06002 - 5.861 = 98.0194(元)
1
到期收益率
到期收益率(yield to maturity):资产的内部报酬率,是 使得该项资产未来现金流的现值与其价格相等的利率。
P
t 0
Ct (1 y)t
2
表1:利率的期限结构(由10种不同到期日的债券组成)
到期日 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
年息票率 2% 5% 6% 10% 4% 12% 0% 7% 4% 8%
• 买入一项价格被低估的资产,并出售一系列现金流与之相匹配的资产。
28
例(价格被低估):一个年息票率为5%的两年期债券的价格 为99元,其面值为100元。1年期即期利率为4.5%,2年期 即期利率为5%。试判断是否存在套利机会。如果存在, 请确定一个无净现金流出,且可获得无风险收益的策略。

利率期限结构模型(ppt文档)

利率期限结构模型(ppt文档)

为了解决这一问题,应该对短期债券赋予较高的权重,而对长期 债券赋予较低的权重,从而允许长期债券存在较高的误差。在Bolder和 Streliski (1999)的论文中,设定了如下的权重系数:
wj
1/ Durj 1/ Durj
而将参数
的估计过程定义为:
ˆ*
arg min
n
w2j

D10
(s)

a3

b3s

c3 s 2

d3s3
s [0, 5] s [5,10] s [10,30]
其中,函数必须满足以下的7个约束条件:

D(i) 0
D5i
(5)

D(i) 5
(5)
(10) D10i (10)

D0
(0)

1
i 0,1, 2
从而,我们可以将互相独立的参数缩减到5个:

0

1
1
exp(
1
)


2
1

exp(
1
)

exp


1


1

1

这就是Nelson-Siegel模型的基本表达形式。当固定 0 时,通过 1和2 的不同组合,利用这个模型,可以推出四种不同形状的零
s
推导出的附息债券理论价格。
显然,债券样本中长期品种的价格波动性应大于短期品种,而由此带来 的结果是:以上述方法中表示长期债券的定价误差往往大于短期债券。 这就是在进行收益率曲线拟合时无法避免的样本异方差特征,导致的结 果往往是收益率曲线在远端出现“过度拟合”(Over fitting)的情况, 而在近端则无法很好地表现短期债的实际情况。

利率期限结构模型讲解

利率期限结构模型讲解
利率期限结构模型
利率期限结构模型简介
利率期限结构相关符号表:
B(t , T ) :
在未来时间T到期的零息票债券在时间t的价格,即在未来时间T 支付单位1的债券在时间t的价格。
ˆ (t , ) 起息日为时间t,剩余到期期限为 年的零息票债券利率。有: R
B(t , t ) 1 ˆ (t , )] [1 R
通常,使用静态模型拟合利率期限结构的具体过程如下:
首先,从市场上选出一组无违约风险的附息债券。设该组附息债券在时 s t ,j表示 间t的市场价格为 Pt j ,在时间s的现金流入为 Fs( j ),其中, 该组的第j支债券。 由于期限结构指的是零息债券的收益率与其到期日间之关系,因此必须 先调整“息票效应”(Coupon Effect)。息票效应是指:对于剩余到 期期限相同的债券来说,它们的到期收益率不仅与当前的利率期限结构 有关,还与它们的票面利率水平有关。对于相同的即期利率期限结构而 言,到期收益率是这些即期利率的加权平均,而权重是各个现金流的现 值。
ˆ j F ( j ) f (s t; ) P t s
s
于是,假想出贴现函数 B(t, s) f (s t; 1 ) 或零息票债券利率
R(t , s t ) g (s t; 2 )的具体形式,其中 和 为参数向量。然后 2 1 利用假想出的具体形式,来推导附息债券的理论价格,当推导出的 理论价格与给定的市场价格最为接近时,就可以估计出由 1 和 2 构成的参数向量,即:

R(t , ) 起息日为时间t,剩余到期期限为
年的连续复合利率。有:
B(t , t ) exp[ R(t , )]
F (t , s, T s) 在时间t计算的,起息日为时间s,剩余到期期限为T-s的远

利率期限结构模型讲解54页PPT

利率期限结构模型讲解54页PPT
25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢!
利率期限结构模型讲解
11、用道德的示范来造就一个人,显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是Βιβλιοθήκη 私的,对谁都一视同仁。在每件事上,她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由,因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样,法律和法律都是相互依存的。——伯克
21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚

22构建静态利率期限结构模型[金融计算与建模]精品PPT课件

22构建静态利率期限结构模型[金融计算与建模]精品PPT课件
第22章 构建静态利率期限结构模型
Resdat样本数据: SAS论坛:
22.1 银行间债券利率期限结构拟合
计算环境
2005年1月31日作为计算时点指标。
从2005年1月31日之前发行、2005年1月31日之后到期的 固定利率政策性金融债券中选择样本,拟合政策性金融债 券利率期限结构。
计算数据集:2005年1月31日固定利率金融债样本债券 ResDat.SampFbd050131。 数据集的变量说明如下页。
/*画图*/ data Psplines4 (keep=R t maturity yield); set Psplines3 tbond_info; /* 将Yrstmat和yield的图一起迭加 到由模型得到的期限结构图中,这里,用set语句比用merge 语句得到的数据集,更方便作图时的控制 */ run; ods listing close; ods html path='d:\'(url=none) body='31jan2005.html '; goptions reset=global gunit=pct border cback=white colors=(black red) ftitle=swissb ftext=swiss htitle=4 htext=3; proc gplot data=Psplines4; plot yield*maturity=1 R*t=2 /overlay; symbol1 color=red value=star i=none; symbol2 color=black i=j; /**/ run; quit; ods html close; ods listing;
计息方式 票面ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ率 年付息频率 起息日 到期日 到期期限 修正久期 剩余期限 到期收益率

22构建静态利率期限结构模型

22构建静态利率期限结构模型

22.2银行间与交易所国债利率期限结构比较
我国债券交易主要有两个市场,一个是交易所市场, 另一个是银行间交易市场。然而,这两个市场实际上 是两个分割的市场,对于国债,它们应当有各自的利 率期限结构。 沿用上一节的方法及三种期限结构模型,分别得到银 行间与交易所国债2005年1月5日的利率期限结构。图 22.5——图22.8为2005年1月5日的各静态模型对应的 银行间国债即期利率曲线。图22.9——图22.12为2005 年1月5日的各静态模型对应的交易所国债即期利率曲 线。显然,同一天的银行间国债利率期限结构与交易 所国债利率期限结构差别很大。
拟合结果
b1 -0.022525827 c1 -0.00875463 d1 0.0010189845 d2 -0.000969773 d3 0.001418045
根据贴现因子与连续复利即期利率的转换公式, D(0, t ) exp[tR(0, t )] 得到连续复利即期利率的时间函数。
多项式样条法拟合的即期利率曲线 (2005年1月5日)
图22.5 银行间
图22.2005年1月5日)
将上面三个图合并:
图22.4 不同静态模型拟合的即期利率曲线
(绿色:多项式样条法,黑色:指数样条法,蓝色:Nelson-Siegel Svensson模型)
在图22.4中,多项式样条法和指数样条法拟合出来的即期利率 曲线却明显地存在以下不合理之处:短期利率上翘;利率曲线 不够平滑,呈现出过多的波浪式起伏;在远端呈幂级数下降, 特别是,当期限大于20年时,即期利率甚至出现了小于0的情 况。
1 exp( ) 1 exp( ) 1 1 2 R(0, ) 0 1 exp 1 1 1 1 exp( ) 2 3 exp 2 2

FI_4-利率期限结构:静态模型-2016

FI_4-利率期限结构:静态模型-2016
一种将给定的一组高度相关的变量(如不同剩 余期限的利率的变动 )通过线性变换转化为 另一组不相关变量的数学方法。
在变换中,保持总方差不变(意味着信息没有 丢失),新的变量按方差依次递减的顺序排列 ,解释了主要方差的前几个成分被称为“主成 分”。
厦门大学 陈蓉 郑振龙 2016
Fi 和Xi 的关系
厦门大学 陈蓉 郑振龙 2016
格林斯潘之谜
1999年,联邦利率的增加伴随着长期利率一对一上 升 2004年6月到2006年6月,美联储将联邦利率从 1.25%提升至5.25%。但美国10年期国债的收益率在 此期间却是下降的 Kim and Wright(2005):三因子无套利仿射模型; 期限溢酬的影响
Bernanke(2013):美国10年期国债收益率近年来的 下降应主要归因于2010 年以来期限溢价的急剧下降 50 厦门大学 陈蓉 郑振龙 2016
为何需要采用主成分分析?
利率变动非完全相关意味着
受到共同因素的影响但影响程度有差异 特定期限利率有特定影响因素
高度相关意味着数据信息高度重合(信息冗余 ),我们希望找到数量较少的独立因子,来描 述利率变动
厦门大学 陈蓉 郑振龙 2016
(principal component analysis, PCA )
30年主成分分析
厦门大学 陈蓉 郑振龙 2016
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30年因子分析
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33
20年主成分分析
厦门大学 陈蓉 郑振龙 2016
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20年因子分析
厦门大学 陈蓉 郑振龙 2016
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4-8年主成分分析(2002-2013.9 )
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2.利率的期限结构

2.利率的期限结构



Treasury maturity
A B 1 year 2 years
par
1,000 1,000
coupon rate current price
0 10% 910.50 982.10
1000 910.50 r1 9.83% 910.50
982.10 100 1000 100 100 1100 1 r1 (1 r2 )2 1 9.83% (1 r2 )2
利率的确定


在市场上表现的利率是包含有通货膨胀的影响 在内的,是名义利率 扣除通货膨胀以后的利率是真实利率 名义利率和真实利率的关系
1 名义利率 1 真实利率 1 通货膨胀率

略去高阶小量后:
名义利率 真实利率 通货膨胀率
利率的确定
有风险资产的真实利率(到期收益率)是包含 风险补偿在内的: 名义利率=资金的纯时间价值+通货膨胀率 +风险补偿 前二者的和就构成无风险利率 严格地说,无风险利率应该是资金的纯时间 价值
利率的期限结构
折现现金流公式
Ct PV P 0 t t 1 (1 r ) t
Ct NPV P0 0 t t 1 (1 r )
n
n Ct Ct (1 r )t (1 r )t t 1 t 1 t n
n
Let
利率的确定

利率可以简单看作租用资金的价格 利率水平的高低受到四个基本因素的影响: 1)资本货物的生产能力 2)资本货物生产能力的不确定性 3)消费的时间偏好 4)风险厌恶程度


远期价格

假定有一股票,准备持有一年,期间不分 红,到期出售可获得资本收益(买进卖出 的差价),该股票的预期收益(年率)是 15%,目前的市场价格是100元。如果现在 来订立买卖这种股票的一年期远期合约, 远期价格为F,F的大小应该是多少?
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Et eRt1,tnn1
版本3:1年期零息票债券与n年期零息票债券
投资1年的预期收益率应该是相等的
Et
1 eRt1,tnn1
e Rt ,t 1 Rt ,t nn
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纯预期理论
• 纯预期理论的缺陷
核心缺陷:忽略利率的风险溢酬 版本1:远期利率并不等于未来即期利率的期
望值,两者之间还相差利率风险溢酬 版本2:虽然考虑了利率的风险,但没有考虑
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• 利率期限结构变动的因子分析
利率期限结构变动的主成份分析 利率期限结构变动的因子分析
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利率期限结构变动的主成份分析
• 主成份分析(principal component analysis, PCA) 主成分分析是一种将给定的一组高度相关的变量( 如不同剩余期限的利率的变动 )通过线性变换转化 为另一组不相关变量的数学方法。在变换中,保持 总方差不变(意味着信息没有丢失),新的变量按 方差依次递减的顺序排列,依次称为第一成份、第 二成份和第三成份等。 在不丢失信息的前提下,主成份分析可以帮助我们 找出对利率变动影响最大的前几个主要因素,而且 这些因素彼此之间是不相关的,从而可以较容易地 实现对这些影响因素的分析,解释利率期限结构的 变动。
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• 传统的利率期限结构理论
纯预期理论 流动性偏好理论 市场分割理论 期限偏好理论
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纯预期理论
• 纯预期理论
当前的利率期限结构代表了市场对未来即期利率变 化的预期
• 纯预期理论的三个版本
版本1:远期利率代表着市场对未来即期利率的预期
R t,ti ,t j Et R ti ,t j
• 利率期限结构的不同形状 下降的利率期限结构
6
利率期限结构的基本特征
• 利率期限结构的不同形状 先降后升的利率期限结构
7
利率期限结构的基本特征
• 利率期限结构的不同形状 先升后降利率期限结构
8
利率期限结构的基本特征
• 三条利率期限结构的关系
9
利率期限结构的基本特征
• 利率期限结构的动态变化
• 由于长期的即期利率是短期的即期利率和远期利 率的加权平均,当市场预期利率上升(下降或不 变)时,远期利率就会上升(下降或不变),利 率期限结构就会呈现相应的形状
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纯预期理论
• 纯预期理论的三个版本
版本2:短期零息票债券滚动投资n年的预期 收益率应该等于n年期零息票债券一次性投资
的收益率
1
eRt,t1Rt,tnn
2
利率期限结构的定义与类型
我国银行间不同信用级别的即期利率期限结构
3
利率期限结构的定义与类型
• 利率的典型特征 名义利率的非负性 均值回归 利率变动非完全相关 短期利率比长期利率更具波动性
4
利率期限结构的基本特征
• 利率期限结构的不同形状 接近水平的利率期限结构
5
利率期限结构的基本特征
缺陷 • 风险溢酬并不不然随时间递增 • 投资者特定的资产状况使得他们偏好某些期限债 券
22
市场分割理论
• 市场分割理论
投资者有各自的投资期限偏好,并且偏好不 变。利率曲线的形状由短、中和长期市场的 各自供求关系决定。
CH3 利率的期限结构:静 态模型
1
利率期限结构的定义与类型
• 利率期限结构 不同期限的利率水平之间的关系就构成了“利率期 限结构”(interest rate term structure),也 称为“收益率曲线”(yield curve)
• 利率期限结构的类型 按利率的不同 • 到期收益率曲线、互换利率期限结构、即期利率 期限结构、平价到期收益率曲线、远期利率期限 结构和瞬时远期利率期限结构等 按信用等级不同
• Lardic, Priaulet and Priaulet (2003) :在德 国市场、意大利市场和英国市场上,1998至2000 年期间前三个主成份的解释能力分别为90%、90% 和93%
• 唐革榕和朱峰 (2003):2001年8月30日至2002年 12月13日上海交易所国债利率变动的90.85%也可 用前三个主成份来解释
行正交化并单位化,计算出互不相关的成份因子,
并按特征值大小排序
计算不同成份的方差贡献率和累计方差贡献率,并 确定主成份
13
利率期限结构变动的主成份分析
• 主成份分析的结果 只需要三个主成份就可以解释全球许多场利率期 限结构90%左右的变动
• Barber and Copper (1996) :1985-1991年美国 市场上前三个主成份对利率期限结构的解释能力 达到97.11%
12
利率期限结构变动的主成份分析
• 主成份分析的一般步骤
采集不同期限即期利率变动ΔR(t,ti)的历史数据并
将其标准化
__________
R*
t , ti
R t,ti R t,ti
Rt,ti
计算不同期限ΔR*(t,ti)之间的方差-协方差阵Ω
计算Ω的特征值及其对应的特征向量,把特征向量进
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利率期限结构变动的因子分析
• 因子分析(factor analysis)
提取主成份分析的经济含义
k
R* t,ti l jt Fj* ti j 1
绘出各因子F*j对应的系数ljt图
15
利率期限结构变动的因子分析
• 因子分析结果
16
利率期限结构变动的因子分析
• 三个因子 l1水平因子:当第一个因子变动时,不同期限的利率 将发生同样幅度的变动。它常常可以解释利率曲线 变化的60%-80%。 l2斜率因子:通常会在2-8年之间穿过横轴。这个因 子变动时,长短期利率的变动是不同的。它可用来 衡量长短期利率的期限差异(term premium),通常 可以解释利率曲线变化的5%-30%。 l3曲度因子:通常呈现蝶形,说明第三个因子对利率 期限结构上的短、中和长期利率具有不同的影响。 它一般解释了收益率曲线变化的0%-10%。
人们的风险厌恶系数 版本3:同样忽略利率风险溢酬
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流动性偏好理论
• 流动性偏好理论:引入流动性风险
从长期利率中提炼出来的远期利率同时反映了市场 对未来的预期和流动性风险溢酬,剩余期限越长, 该风险溢酬越大。
收益率曲线上升可能是因为 • 市场预期未来利率将上升 • 市场预期未来利率不变甚至下降,但流动性风险 溢酬随期限增加提高得很多
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