Black-Scholes期權(quán)定價模型是FRM一級考試中較為重要的考點。計算題中,經(jīng)常會考到BS定價公式,因此FRM考生們要熟記這個知識點。不過,由于期權(quán)定價受多種因素影響,期權(quán)價格的決定非常復(fù)雜,考生對于期權(quán)定價的其他知識只需了解即可。接下來,F(xiàn)RM君就給大家梳理一下Black-Scholes期權(quán)定價模型的相關(guān)考點內(nèi)容。
  期權(quán)定價模型由布萊克與斯科爾斯在20世紀(jì)70年代提出(Black-Scholes-Merton Option Pricing Model)。該模型認(rèn)為,只有股價的當(dāng)前值與未來的預(yù)測有關(guān);變量過去的歷史與演變方式與未來的預(yù)測不相關(guān)。模型表明,期權(quán)價格的決定非常復(fù)雜,合約期限、股票現(xiàn)價、無風(fēng)險資產(chǎn)的利率水平以及交割價格等都會影響期權(quán)價格。
  期權(quán)定價模型基于對沖證券組合的思想。投資者可建立期權(quán)與其標(biāo)的股票的組合來保證確定報酬。在均衡時,此確定報酬必須得到無風(fēng)險利率。期權(quán)的這一定價思想與無套利定價的思想是一致的。所謂無套利定價就是說任何零投入的投資只能得到零回報,任何非零投入的投資,只能得到與該項投資的風(fēng)險所對應(yīng)的平均回報,而不能獲得超額回報(超過與風(fēng)險相當(dāng)?shù)膱蟪甑睦麧櫍?。從Black-Scholes期權(quán)定價模型的推導(dǎo)中,不難看出期權(quán)定價本質(zhì)上就是無套利定價。
  B-S-M模型假設(shè)
  1、股票價格隨機波動并服從對數(shù)正態(tài)分布;
  2、在期權(quán)有效期內(nèi),無風(fēng)險利率和股票資產(chǎn)期望收益變量和價格波動率是恒定的;
  3、市場無摩擦,即不存在稅收和交易成本;
  4、股票資產(chǎn)在期權(quán)有效期內(nèi)不支付紅利及其它所得(該假設(shè)可以被放棄);
  5、該期權(quán)是歐式期權(quán),即在期權(quán)到期前不可實施;
  6、金融市場不存在無風(fēng)險套利機會;
  7、金融資產(chǎn)的交易可以是連續(xù)進(jìn)行的;
  8、可以運用全部的金融資產(chǎn)所得進(jìn)行賣空操作。
  B-S-M定價公式
  C=S·N(d1)-X·exp(-r·T)·N(d2)
  其中:
  d1=[ln(S/X)+(r+σ^2/2)T]/(σ√T)
  d2=d1-σ·√T
  C—期權(quán)初始合理價格
  X—期權(quán)執(zhí)行價格
  S—所交易金融資產(chǎn)現(xiàn)價
  T—期權(quán)有效期
  r—連續(xù)復(fù)利計無風(fēng)險利率
  σ—股票連續(xù)復(fù)利(對數(shù))回報率的年度波動率(標(biāo)準(zhǔn)差)
  N(d1),N(d2)—正態(tài)分布變量的累積概率分布函數(shù),在此應(yīng)當(dāng)說明兩點:
  *9,該模型中無風(fēng)險利率必須是連續(xù)復(fù)利形式。一個簡單的或不連續(xù)的無風(fēng)險利率(設(shè)為r0)一般是一年計息一次,而r要求為連續(xù)復(fù)利利率。r0必須轉(zhuǎn)化為r方能代入上式計算。兩者換算關(guān)系為:r=LN(1+r0)或r0=exp(r)-1例如r0=0.06,則r=LN(1+0.06)=0.0583,即100以583%的連續(xù)復(fù)利投資第二年將獲106,該結(jié)果與直接用r0=0.06計算的答案一致。
  第二,期權(quán)有效期T的相對數(shù)表示,即期權(quán)有效天數(shù)與一年365天的比值。如果期權(quán)有效期為100天,則T=100/365=0.274。
  B-S-M模型的推導(dǎo)
  B-S-M模型的推導(dǎo)是由看漲期權(quán)入手的,對于一項看漲期權(quán),其到期的期值是:
  E[G]=E[max(ST-L,O)]
  其中,
  E[G]—看漲期權(quán)到期期望值
  ST—到期所交易金融資產(chǎn)的市場價值
  L—期權(quán)交割(實施)價
  到期有兩種可能情況:
  1、如果ST>L,則期權(quán)實施以進(jìn)帳(In-the-money)生效,且mAx(ST-L,O)=ST-L
  2、如果ST<L,則期權(quán)所有人放棄購買權(quán)力,期權(quán)以出帳(Out-of-the-money)失效,且有:
  max(ST-L,O)=0
  從而:
  E[CT]=P×(E[ST|ST>L)-L)+(1-P)×O=P×(E[ST|ST>L]-L)
  其中:P—(ST>L)的概率E[ST|ST>L]—既定(ST>L)下ST的期望值將E[G]按有效期無風(fēng)險連續(xù)復(fù)利rT貼現(xiàn),得期權(quán)初始合理價格:
  C=P×E-rT×(E[ST|ST>L]-L)(*)這樣期權(quán)定價轉(zhuǎn)化為確定P和E[ST|ST>L]。
  首先,對收益進(jìn)行定義。與利率一致,收益為金融資產(chǎn)期權(quán)交割日市場價格(ST)與現(xiàn)價(S)比值的對數(shù)值,即收益=1NSTS。由假設(shè)1收益服從對數(shù)正態(tài)分布,即1NSTS~N(μT,σT2),所以E[1N(STS]=μT,STS~EN(μT,σT2)可以證明,相對價格期望值大于EμT,為:E[STS]=EμT+σT22=EμT+σ2T2=EγT從而,μT=T(γ-σ22),且有σT=σT
  其次,求(ST>L)的概率P,也即求收益大于(LS)的概率。已知正態(tài)分布有性質(zhì):Pr06[ζ>χ]=1-N(χ-μσ)其中:ζ—正態(tài)分布隨機變量χ—關(guān)鍵值μ—ζ的期望值σ—ζ的標(biāo)準(zhǔn)差。所以:P=Pr06[ST>1]=Pr06[1NSTS]>1NLS]=1N-1NLS2)TTNC4由對稱性:1-N(D)=N(-D)P=N1NSL+(γ-σ22)TσTArS第三,求既定ST>L下ST的期望值。因為E[ST|ST]>L]處于正態(tài)分布的L到∞范圍,所以,E[ST|ST]>=S·EγT·N(D1)N(D2)
  其中:D1=LNSL+(γ+σ22)TσTD2=LNSL+(γ-σ22)TσT=D1-σT
  最后,將P、E[ST|ST]>L]代入(*)式整理得B-S定價模型:C=S·N(D1)-L·E-γT·N(D2)