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金融工程案例與习题
利率期货
4.1.1 即期/远期利率
即期利率(spot rate)指从当前时点开始至未来某一时点止的利率,有时也称零息债券收益率(Zero-coupon yield)。
远期利率(forward rate ) 指从未来某时点开始至未来另一时点止的利率。
远期利率的推导
条件T*年即期连续利率为r*,T年即期连续利率为r,TT*,
求从第T年开始的T*-T年远期利率f
资产组合
直接以r*的年利率投资T*年
以r的年利率投资T年,然后以f的远期利率投资T*-T年。
两者的收益率应该是一致的。(假设都是无风险利率)
4.A 示例
提示
在计算期货利息注意实际利率与连续/名义利率的不同。
通常所提到的都是年利率,即便计算的是几个月或者几年的利息。
远期利率可以由邻近的即期利率推导出来。
4.1.2 零息债券收益率曲线
零息债券:零息债券形式上不支付利息,因此其在到期时支付的本金超过购买价的部分是实际利息。零息债券只在到期时兑现实际利息,因而其收益率是”纯粹利率“。
附息债券除了在到期时支付本金外,还在到期前每年或者每半年支付一次利息。
由于一张附息债券包含了不同期限的现金支付,因此其收益率是“混合利率”。
远期利率
即时远期利率,指在未来某个时点的瞬间远期利率
利率期限结构
利率期限结构
测算零息债券收益率
条件
已知零息债券收益率(r1, T1), (r2, T2),…, (rn-1, Tn-1)
已知附息债券当前价格P,息票率R及期限Tn
附息债券支付利息的时间恰好为T1, T2, …, Tn
求T*时的零息债券收益率r*
推导:附息债券各期现金流折现成为现值等于当期价格
除rn外均为已知,解方程得rn
线性插补法(Linear Interpolation)
条件 已知零息债券收益率(r1, T1), (r2, T2) 已知T1T1.5T2
求期限为T1.5 的即期零息债券收益率r1.5
推导
假设零息债券收益率在T1-T2 段是线性的,从而:
4.B 测算零息债券收益率
问题
推导利率期限为0.50, 1.25, 1.50, 1.75, 2.00, 2.25, 2.75的零息债券收益率。
4.1.3 利息计算惯例
应计利息(Accrued Interest)
在两次现金利息支付之间,债券仍然要计入应得的利息。
应计利息与距离上一次利息支付的时间长度成正比。
计算公式 应计利息=距上次利息支付日数÷参考期日数×参考期利息
日数计算惯例
中长期国债,实际日数÷实际日数
公司债与市政债,30÷360
短期国债及其他货币工具,实际÷360
4.C 示例 某长期国债上一次利息支付是2005年3月1日,下一次利息支付是9月1日。问在6月5日时,其应计利息为多少?假如这是公司债券或者短期国债呢?
4.1.4 利率期限结构理论
理性预期理论:远期利率即为预期的未来即期利率。利率随期限变长而上升意味着投资者预期未来利率上升。
市场分割理论:不同期限的利率有不同的供需方。利率的期限结构是不同期限的供需平衡的结果。
流动性偏好理论 资金的供给者偏好流动性高(期限短)的债券。长期债券必须提供利率升水以吸引资金的供给者。
4.2 远期利率协议
远期利率协议(Forward Rate Agreements)指的是协议双方约定在将来某个确定时间按照确定的数额、利率和期限进行借贷的合约。远期利率协议一般不进行实际的借贷,而是以约定利率与市场利率的差额现金结算。
图示
协议远期利率
这分协议对出借方来说,0期的价值为:
V(0)=100eRk(T*-T)e-r*T*-100e-rT
考虑到远期合约在订立时价值为0,所以:
RK(T*-T)-r*T*=-rT
也即
结算
在T时点,双方或者履行协议或者现金结算。
结算金额
假设T 时点时的即期利率(至T* )为R
资金的出借方在T 时点的净盈利/ 亏损为:
如果RKR ,则出借方有盈利,反之则亏损。
远期利率协议的价值
条件
0≤t≤T,r’和r”为在t期时期限为T-t和T*-t的即期利率。
求远期利率协议的价值。
推导
V(t)=100eRk(T*-T)e-r”(T*-t)-100e-r’(T-t)
考虑到
4.D 示例目前的1年期和2年期即期连续利率分别为2.5%和3%,问现在如果签订一份1年后生效的1年期远期利率协议,合理的协议连续利率是多少?假设过了9个月,3月期与15月期的即期连续利率分别为3%和4%。问原先签订的远期利率协议在这个时点上的价值是多少?假设每份协议的名义本金为100。
4.3 中长期国债期货
中期国债期货
离到期日还有6.5-10年的国债均可以作为
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