第三章 股票与期权的二叉树模型1
期权定价二叉树多步推导
相应的期权价格为 .这种过程可通过一步（one-step）二叉树表示出来，如图8.2所示。 我们的问题是根据这个二叉树对该欧式股票期权定价。 为了对该欧式股票期权定价，我们采用无套利（no arbitrage）假设， 即市场上无套利机会存在。构造一个该股票和期权的组合 （portfolio），组合中有 股的多头股票和1股空头期权。如果该股票价格上升到 ，则该组合在期权到期日的价值为 ；如果该股票价格下降到 ，则该组合在期权到期日的价值为 。根据无套利假设，该组合在股票上升和下降两种状态下的价值应该相 等，即有
在期权到期日， 当时，该看涨权的价值为fu6=max(Su6-X,0)=14.43 当时，该看涨权的价值为fu5d=7.99
当时，该看涨权的价值为2.72 当时，该看涨权的价值为0 当时，该看涨权的价值为0 当时，该看涨权的价值为0 当时，该看涨权的价值为0 根据公式： fu5==0.995*[0.5251*14.43+0.4749*7.99]=11.375 同理：fu4d=0.995*[0.5251*7.99+0.4749*2.72]=5.46 fu3d2=0.995*[0.5251*2.72+0.4749*0]=1.421 fu2d3=0
fud4=0 fd5=0 所以：fu4=0.995*[0.5251*11.375+0.4749*5.46]=8.523
fu3d=0.995*[0.5251*5.46+0.4749*1.421]=3.524 fu2d2=0.995*[0.5251*1.421+0.4749*0]=0.742
fud3=0 fd4=0 所以： fu3=0.995*[0.5251*8.523+0.4749*3.524]=6.118
二叉树期权定价模型
二叉树期权定价模型
二叉树期权定价模型是指基于二叉树构建的期权定价模型，该模型结合了终值定理（Binomial Option Pricing Model；BOPM）和二叉树的理论。
该模型的精确性比一般的期权定价模型（即欧式期权定价模型）要高，为投资者提供了更多的信息和选择。
二叉树期权定价模型以股票价格移动变量来构建定价模型，而欧式期权定价模型只考虑股票价格固定。
该模型使用二叉树，其中每个分支都对应一定的定价模型，以确定期权价格。
该方法有三个基本步骤：1）构建二叉树；2）确定期权执行价值；3）通过使用backward卷积，利用当前价格和当前的期权价值，来决定每个分支的期权价格。
二叉树期权定价模型具有不同的算法变种，它们能够捕获市场（股价）的单向和双向变化，以及波动性。
它比欧式期权模型更精确，也更灵活，可以捕获一系列特殊事件，比如空头期权，复合期权，多元期权，多档次期权。
此外，二叉树期权定价模型还能够用来估算期权的损失或收益，并对复杂的期权进行定价。
总的来说，二叉树期权定价模型是一种简单的，有效的，能够捕获市场变化的定价模型，为投资者提供了更多的信息和选择。
该模型比较早出现于二十世纪九十年代，自此后逐渐普及，并得到广泛应用。
二叉树期权定价模型
二叉树期权定价模型（一）单期二叉树定价模型（1）一定数量的股票多头头寸（2）该股票的看涨期权的空头头寸股票的数量要使头寸足以抵御资产价格在到期日的波动风险，即该组合能实现完全套期保值，产生无风险利率。
C0＝1＋r－d Cu u－1－r Cdu—d 1+r u—d 1+r最初，投资于0.5股股票，需要投资25元；收取6.62元的期权费，尚需借入18.38元。
半年后，股价如果股价涨到66.66元，0.5股股票收入33.33元，借款本息18.75（18.35*1.02）看期权的持有人会执行期权，期权出售人补足价差14.58（66.66-50），投资人的净损益＝0股价如果跌到37.5元，0.5股股票收入18.75元，支付借款本息18.75元，投资人的净损益为0因此该看涨期权的公平价值就是6.62元。
（二）两期二叉树模型把6个月的时间分为两期，每期3个月。
现在股价50元，看涨期权的执行价格52.08元。
每期股价有两种可能：上升22.56%或下降18.4%；无风险利率为每3个月1%。
股价：计算Cu的价值：有两种办法：1.复制组合定价H＝（23.02－0）÷（75.10－50）＝0.91713借款＝（50×0.91713）÷1.01＝45.40元3个月后股票上行的价格是61.28元Cu＝投资成本＝购买股票支出－借款＝61.28×0.91713－45.40＝10.8元2.风险中性定价期望报酬率＝1%＝上行概率×22.56%＋下行概率×（－18.4%）[22.56%＝（74.10－61.28）/61.28 18.4%＝（50－61.28）/61.28上行概率＝0.47363期权价值6个月后的期望值＝0.47363*23.02+（1-0.47363）*0＝10.9030元Cu＝10.9030÷1.01＝10.8元根据Cu和Cd计算C0的价值：1.复制组合定价H＝（10.8-0）/（61.28-40.80）＝0.5273借款＝（40.80×0.5273）÷1.01＝21.3008元C0＝投资成本＝购买股票支出－借款＝50×0.5273－21.3008＝5.062.风险中性原理C0＝0.47363×10.8÷1.01＝5.06元（三）多期二叉树模型u ＝1＋上升百分比＝d ＝1－下降百分比＝1 / ue ＝自然常数，约等于2.7183σ＝标的资产连续复利收益率的标准差t ＝以年表示的时段长度。
第三节 二叉树模型
f e
其中：
rT
[ Pfu (1 P) f d ]
e d P ud
rT
一、单期二叉树
风险中性定价的思路
假定风险中性世界中股票的上升概率为P，由 于股票未来期望值按无风险利率贴现的现值必 须等于该股票目前的价格，因此该概率可通过 下式求得：
S e
rT
[SuP Sd(1 P)]
每个步长为 3 个月，u=1.1， d=0.9，r=12%
二、两期二叉树模型与delta动态保值
欧式看涨期权定价
X = 21
22 20 1.2823
A B
E
D
24.2 3.2
19.8 0.0 16.2 0.0
2.0257
18 0.0
C
F
B结点处的价值
= e–0.12*0.25(0.6523*3.2 + 0.3477*0) = 2.0257
4.39元
由于该组合中有一单位看涨期权空头和 0.25 单位 股票多头，而目前股票市场为20元，因此：
20 0.25 f 4.39 f 0.61元
一、单期二叉树
2. 风险中性定价思想
在风险中性世界中，我们假定该股票上升的概率为 P，下跌的概率为1-P，则 e0.10.25 [22P 18(1 P)] 20 得： P=0.6266 这样，根据风险中性定价原理，我们就可以给出该 期权的价值：
第五讲 期权的价值决定
第一节：期权与期权产品简介
第二节：期权的定价原则
第三节： 二叉树模型 第四节：Black-Scholes定价公式
主要内容
第三节：二叉树模型 3.1 二叉树模型简介
期权二叉树定价模型
期权二叉树定价模型期权二叉树定价模型是一种常用的金融衍生品定价模型，用于计算期权合约的公平价格。
该模型基于二叉树的数据结构，将时间分为离散的步长，在每个步长上模拟期权的价格变化。
在期权二叉树定价模型中，二叉树的每个节点表示期权的一个可能价格，树的每一层表示时间的一个步长。
从根节点开始，根据期权的流动性和到期前可执行的次数，构建二叉树模型。
在每个节点上，计算期权的价值，以确定其合理价格。
在构建二叉树模型时，需要考虑期权的标的价格、波动率、到期时间和无风险利率等因素。
这些因素将被用来计算每个节点上的期权价格。
在每个步长上，通过向上或向下移动树的节点，模拟标的价格的波动，从而更新节点上的期权价格。
在二叉树的叶子节点上，期权的价值是已知的，可以直接计算。
在其他节点上，通过对未来价格的概率分布进行加权，计算期权的合理价格。
树的最后一层即为到期时间，即期权到期时的状态。
根据到期状态计算出期权的现值，并通过向根节点回溯，确定期权的公平价格。
期权二叉树定价模型的优点在于能够在离散时间步长上快速确定期权的价格，并且可以灵活地应用于不同类型的期权合约。
此外，该模型对于包含多个期权合约的复杂结构，如欧洲期权、美式期权和亚洲期权等，也具有较高的适用性。
然而，期权二叉树定价模型也存在一些局限性。
首先，该模型假设标的价格的波动服从几何布朗运动，这在实际市场中并不成立，因此模型的有效性有一定的限制。
其次，通过选择适当的步长数和树的深度来平衡精确度和计算效率是一个挑战。
总的来说，期权二叉树定价模型是一个常用且有效的金融工具，可以用于估计期权合约的公平价格。
该模型基于二叉树的数据结构，通过离散时间步长模拟期权的价格变化，并通过回溯计算确定期权的公平价格。
虽然该模型存在一定的局限性，但在实际应用中仍被广泛应用。
期权二叉树定价模型是一种基于离散时间步长和二叉树结构的金融衍生品定价模型。
它是Black-Scholes模型的一种改进方法，通过模拟期权价格的变化来计算期权的公平价格。
期权定价的二叉树模型
03
二叉树模型在期权定价中 的应用
二叉树模型在欧式期权定价中的应用
欧式期权定义
二叉树模型原理
欧式期权是一种只能在到期日行权的期权。
二叉树模型是一种离散时间模型，通过构造 一个二叉树来模拟股票价格的演变过程。
模型参数
定价过程
包括无风险利率、股票波动率、期权行权价 等。
从到期日逆推至起始时间，考虑各种可能的 价格路径，计算期权的预期收益，并使用无 风险利率折现至起始时间。
与其他理论的结合
二叉树模型与其它金融理论的结合也是理论研究的一个重要方向，如将二叉 树模型与随机过程理论、博弈论等相结合，以提供更深入、更全面的分析框 架。
二叉树模型的应用研究进展
扩展到其他金融衍生品
二叉树模型在期权定价方面的应用已经非常成熟，研究者们正在将其应用于其他金融衍生品的定价，如期货、 掉期等。
案例一：某公司股票期权定价
背景介绍
某上市公司股票期权激励计划需要为期权定价，以确定向员工发 放的期权数量和行权价格。
模型应用
根据二叉树模型，预测股票价格的上涨和下跌幅度，并计算期权 的内在价值和时间价值。
结论分析
根据计算结果，确定期权的行权价格和数量，实现了员工激励与公 司发展的双赢。
案例二：某交易所债券期权定价
调整利率和波动率
根据市场数据和实际情况，调整利率和波动率的参数，可以提 高模型的拟合度。
模型的选择与比较
1 2
基于误差
比较不同模型的预测误差，选择误差最小的模 型。
基于风险
比较不同模型的风险指标，选择风险最小的模 型。
3
基于解释性
选择更具有解释性的模型，以便更好地理解市 场行为和风险。
05
第三章 股票与期权的二叉树模型
期权定价的二叉树模型介绍
计算期权的价值
计算期权的现值
根据预期收益和折现率，我们可以计算出期权的现值。 看涨期权的现值是每个节点的股票价格与执行价格的差 值与风险中性概率的乘积之和；看跌期权的现值是每个 节点的执行价格与股票价格的差值与风险中性概率的乘 积之和。
校准二叉树模型参数
为了使模型的预测结果与实际期权价格一致，我们需要 校准模型参数。通常，我们使用历史数据来估计参数， 例如股票价格的波动率和无风险利率。
建立二叉树
以时间步长为单位，从最后一个时间步长开始，依 次向前建立二叉树，每个节点代表一个时间步长。
确定初始股票价格
确定股票的当前价格
通常以市场价格为基础确定初始股票价格 。
考虑股息
如果股票在期权有效期内发放股息，需要 在每个时间步长上调整股票价格。
确定无风险利率与时间步长
要点一
确定无风险利率
无风险利率是投资者在相同风险水平下可以获得的最低 回报率。
05
二叉树模型的结果分析
模拟结果展示
假设一个股票价格变动模型，通过二叉树模型模拟股 票价格的涨跌情况，并计算期权的价值。
根据不同的利率和波动率等参数设置，模拟不同的股 票价格路径，从而得到期权价格的模拟结果。
结果分析与比较
将模拟结果与实际期权价格进行比较，分析二叉树模型 定价的准确性。
对比不同参数设置下的模拟结果，分析利率和波动率等 因素对期权价格的影响。
期权定价的二叉树模型介绍
2023-11-06
目 录
• 引言 • 二叉树模型基本原理 • 构建二叉树模型 • 计算期权价值 • 二叉树模型的结果分析 • 二叉树模型在金融实践中的应用 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意义
期权定价的二叉树模型学习笔记（I）
期权定价的二叉树模型学习笔记（I）编者按:二叉树模型是金融衍生产品期权定价的离散模型.人们可以借助二叉树模型分别对欧式看涨看跌期权、美式看涨看跌期权进行期权金定价.抛开金融意义不谈,单从数学角度出发,这部分运用的数学知识仅是微积分的基本知识点.额外需要注意的是,在二叉树章节中反向归纳法(倒向归纳法)是特别重要的一种方法,其在涉及到有关期权问题的证明中显得尤为重要.之所以运用反向归纳法,是因为期权定价中我们已知未来某一时刻的期权状态,由此出发逐步倒向递推在时刻的价格.本系列是笔者学习二叉树模型所做的课堂笔记一部分,仅供参考!Hedging Concept（套期保值概念）Firstly,we should learn the definition of One-Period & Two-State.Definition1.1(One-Period): Assets are traded at & only, hence the term one period.Definition1.2(Two-State): At the risky asset has two possible values(states):& ,with their probabilities satisfying Question:If risky asset and risk free asset ,known ,when two possibilities,.(for strike price ,expired time .) If known at ,how to find out whenDefinition1.3(Hedging Definition):For a given option ,trade shares of the underlying asset in the opposite direction so that the portfoliois risk-free.We can solve Meanwhile,we can getDefine a new Probability MeasureNotice that期权价的期望表示和风险中性测度Notice that denotes that the expectation of the random variable under the probability measure .Let be a certain risky asset, and is a risk-free asset, then iscalled the discounted price(also known as the relative price) of the risky asset at time .Theorem2.1:Under the probability measure ,an option's discounted price is its expectation on the expiration date.i.e Remark:In order to examine the meaning of the probability measure ,consider is an underlying risky asset.It is easy to calculateRisk-Neutral World(风险中性世界)Definition3.1(Risk-Neutral World):Under the probability measure ,the expected return of a risky asset at is the same as the return of a risk-free bond.A financial market possessing this property is called a Risk-Neutral World.Definition3.2(Risk-neutral measure):The probability measure defined byis called by risk-neutral measure.Definiton3.3(The risk-neutral price):The option price given under the risk-neutral measure is called the risk-neural price. Replication(复制),等价性定理In a market consisted of a risky asset and a risk-free asset ,if there exists a portfoliosuch that the value of the portfolio is equal to the value of the option at ,then is called a replicating portfolio of the option ,then option priceTheorem4.1:In a market consisted of•a risky asset ;•a risk-free asset .Then is true if and only if the market is arbitrage-free.In fact, if the market is arbitrage-free, then there exists a risk-neutral measure defined bysuch that二叉树的构造This means that if at the initial time the price of the underlying asset is , then at , will have possible values Denote未完待续......。
金融工程(第五版)期权损益及二叉树模型
3. 设利率也是取二值的过程
4.设债券面值为D，半年的票息为Ci，i=1,…,2n，若把此债券看成面值 与票息分离的债券，则债券的现金流相当于2n份面值为Ci和一份面值 为D的零息债券。
债券价格树的构造 (一) 风险中性方法
1. 一年期债券的价格树 2. 一年半期债券的价格树
设股票在0时刻的价格为S(0)=S0， 在t=1 时刻价格为S(1)是随机变量，它可能的取值为S11或S12 (S12 > S11 ) 在t=2时刻价格为S(2)，它可能取值为S21<S22 <S23 < S24 假设存在无风险投资，即可在银行存款，每期得到无风险回报为R（=1+r）， 同时假设在银行里存款和从银行贷款，所支付的利率一样。 为了排除套利 机会，下列条件必须满足：
1 r d
q= ud
p=q
所以通常也称p为风险中性概率
例如:设S=21，1+r=1.15，u=1.4，d=1.1，X=22 ，求C。
注1.由此可知套期保值证券组合所需要的投资
21-1 1.869596=19.13
在期末所得到的无风险收益为22。
S-mC=21-1 1.869565=19.13 uS-mCu=1.4 21-1 7.4=22
它是牛市价差买卖与熊市价差买卖的组合，即购入一份执行价格为 X1 和其一中份，执X2>行X价3 格> 为X1X，2的且看涨X3期权X，1 再2 X卖2出两份执行价格为X3的看涨期权。 4.底部马鞍式组合（ bottom straddle 或买马鞍式）： 购入一份看涨期权和一份看跌期权，执行价格均为 X
Bd,t+1 +票息- mCd,t+1= B u,t+1 +票息- mCu,t+1
期权定价的二叉树模型
期权定价的二叉树模型期权定价是金融领域中的重要问题之一，而二叉树模型是一种经典的期权定价工具。
二叉树模型的主要思想是将期权到期日之间的时间划分为多个等长的时间段，并根据每个时间段内的股价变动情况来计算期权的价值。
下面将介绍二叉树模型的构建过程以及期权定价的基本原理。
首先，我们需要确定二叉树模型的参数。
主要包括股票价格的初始值、期权到期日、无风险利率、每个时间段的长度等。
其中，股票价格的初始值可以通过市场价格获取，期权到期日通常由合约确定，无风险利率可以参考国债收益率，而每个时间段的长度可以根据需要自行设置。
接下来，根据二叉树模型的思想，我们构建一个二叉树。
树的每个节点表示一个时间段，而每个节点下方的两个子节点分别表示股票价格在该时间段内上涨和下跌的情况。
具体构建二叉树的方式有很多种，常见的有Cox-Ross-Rubinstein模型和Jarrow-Rudd模型。
其中，Cox-Ross-Rubinstein模型是一种离散时间模型，每个时间段内股价上涨或下跌的幅度是固定的；而Jarrow-Rudd模型是一种连续时间模型，股价的变动是连续的。
在构建好二叉树之后，我们需要从期权到期日开始反向计算每个节点的期权价值。
通过回溯法，我们可以计算出每个节点的期权价值。
具体计算的方式是，对于期权到期日的节点，其价值等于股价与行权价格的差值（对于欧式期权而言）或者最大值（对于美式期权而言）。
而对于其他节点，其价值等于期权在上涨和下跌情况下的期望值，即其左右子节点的价值经过贴现后得到的值。
通过不断回溯，最终我们可以得到二叉树的根节点即为期权的实际价值。
需要注意的是，期权定价的准确性与二叉树模型的参数设定和树的构建方法有关。
参数的选择需基于市场数据和合理的假设，而构建二叉树的方法应能很好地反映实际股价的变动规律。
此外，二叉树模型也有一定的局限性，特别是在处理股价波动较为剧烈的情况下，可能无法准确地定价。
总之，二叉树模型是一种常用的期权定价工具，可以通过构建二叉树和回溯计算的方式来估计期权的价值。
期权定价二叉树模型
qd e
rT
e
0.025
0.37342 0.36420
Ru 2, Rd 0
C qu Ru qd Rd 0.611111 2 1.22.
在期权价值树上进行计算
2
qu
C
Ru
1.22
0.61111
qd
Rd
0.3642
0
计算期权价格的价格树(二叉树)
四个时段的情形 考虑以某一股票为标的资产、执行期限为T 的买入期权，设股票的现行价格为S 0 60 元， 期权确定的执行价格为 。设把期权 S X 65 元 的有效期分为时间相同的4个阶段，预计股 票价格在每阶段要么上升10%，要么下降 5%，每阶段内无风险收益率为5%, 确定期 权的价格.
二、二项式定价的基本过程
设有这样一个以某股票为标的资产的3月期 欧式买入期权，股票现行的市场价格为30 元，期权确定的执行价格为31元。设已知3 个月后股票价格要么上升10%，要么下降 10%，市场的无风险利率为10%(年利率)， 试确定该期权的价格。
33
30 27 ?
2
1 0
1.025
1.025
上升状态价格因子和下降状态价格因子仅同股 票价格在每个阶段的上升因子、下降因子、期 权有效期(每个时段)的长短以及期权有效期内 的无风险收益率有关，而同股票价格和期权确 定的执行价格无关。
对上述例子的应用
u (e rT 1) 0.1 (e 0.025 1) 0.37342 ud 0.2
,n
欧式卖出期权的二项式定价公式
n n i i n i i P qu qd max{S X S0 (1 u ) (1 d ) , 0} i 0 i
二叉树模型
Cd = Max(0,100(.80) - 100) = Max(0,80 - 100) = 0 h = (25 - 0)/(125 - 80) = .556 p = (1.07 - 0.80)/(1.25 - 0.80) = .6
二叉树模型
Binomial Trees
注意： d < exp(r*T) < u 以避免套利 构筑一个无风险的组合，价值为：
V = hS - C
到期时价值为：
Vu = hSu - Cu Vd = hSd – Cd 令 Vu = Vd，可以解得 h （对冲比率, hedge ratio）。
对冲比率
看跌期权的对冲比率公式和看涨期权的一样， 负号表示我们需要同时买入股票和看跌期权：
h 0 13.46 0.299 125 80
因而，我们需要买入299股股票和1000个期权。 成本为 $29,900 (299 x $100) + $5,030 (1,000 x $5.03) ＝ $34,930
Cu
pC u 2
(1 p)Cud 1 r
Cd
pCdu
(1 p)Cd2 1 r
则现在的期权价值为
C pCu (1 p)Cd 1 r
或者：
C
p2Cu2
2p(1
p)Cud
(1
p)
C 2 d2
(1 r)2
•不同状态下的对冲比率是不一样的：
h
Байду номын сангаас
Cu Su
Cd Sd
,
hu
Cu2 Su 2
Cud Sud
期权定价-二叉树模型
期权定价-二叉树模型期权定价是金融市场中的重要内容，它是根据期权的特点和市场条件来确定期权价格的过程。
二叉树模型是一种常用的期权定价方法之一，其基本思想是将时间离散化，并通过构建一个二叉树来模拟标的资产价格的变动。
在二叉树模型中，每个节点代表了一个特定的时刻，而每个节点之间的关系是通过上涨和下跌两种情况进行连接的。
通过调整上涨和下跌的幅度，可以模拟出不同标的资产的价格变动情况。
期权的定价在二叉树模型中可以通过回溯法进行计算。
首先，在最后一个节点上，根据期权的特点以及市场条件来确定期权的价值。
然后，逐步向前回溯，通过考虑不同的路径来计算每个节点上的期权价值。
在回溯过程中，需要考虑每个节点的两个子节点的权重，即上涨和下跌的概率。
这可以根据市场条件来确定，通常是基于历史数据进行估计。
然后，在回溯过程中，可以根据节点上的期权价值和子节点的权重来计算每个节点的期权价格。
通过不断回溯，最终可以得到期权的初始价值，即在当前市场条件下，期权价格应该是多少。
这个初始价值可以用作参考，帮助投资者做出合理的投资决策。
需要注意的是，二叉树模型是一个简化的模型，它有一些假设和限制。
首先，它假设标的资产的价格只有上涨和下跌两种情况，而忽略了其他可能的情况。
其次，它假设市场条件在整个期权有效期内保持不变，而实际情况可能是变化的。
因此，在使用二叉树模型进行期权定价时，需要注意这些假设和限制。
总而言之，期权定价是金融市场中的重要内容，二叉树模型是一种常用的定价方法。
通过构建二叉树模型，并根据回溯法计算每个节点上的期权价值，可以得到期权的初始价格。
然而，需要注意二叉树模型的假设和限制，并结合实际情况进行综合分析和判断。
期权定价是金融市场中的重要内容，其旨在确定期权的合理价格。
期权是一种金融工具，赋予购买者在期权到期时以约定价格购买或出售标的资产的权利。
很多投资者都希望能够在市场上买入或者卖出期权，以便于在未来某个时刻获得利润。
因此，了解期权的合理价格对投资者来说至关重要。
期权二叉树定价模型(ppt36张)
1 0 0.25 22 18
这是因为当股票价格从18变化到22时，期权价格从0 变化到1。
在图8-3中，对于第一个时间步，股票价格变动的 Delta为：
2.025700.5064 2218
如果在第一个时间步之后，还有一个向上的运动，则 在第二个时间步股票价格变动的Delta为：
股票现在的价格已知为$20。用f表示期权的价格。因此， 由
20×0.25－f=4.3674
得
f=0.633
如果期权价格偏离0.633，则将存在套利机会。
➢8.1.2 一般结论
考虑一个无红利支付的股票，股票价格为S。基于该股 票的某个衍生证券的当前价格为f。假设当前时间为零时刻， 衍生证券给出了在T时刻的盈亏状况 。
1）由式（9.2）求出的值。 2）提前执行所得的收益。
➢9.4.2 举例
考虑一个两年期美式看跌期权，股票的执行价格为 $52，当前价格为$50。假设价格为两步二叉树，每个步 长为一年，在每个单步二叉树中股票价格或者按比率上 升20％，或者按比率下降20％。无风险利率为5％。
如图8-6所示，在节点B，期权的价值为$1.4147，而 提前执行期权的损益为负值(-$8)。在节点B提前执行不是 明智的，此时期权价值为1.4147。在节点C，期权的价值 为$9.4636，而提前执行期权的损益为$12.0。在这种情况 下，提前执行是最佳的，因此期权的价值为$12.0。
f er t[pfu(1p)fd] （9.7）
将式（9.5）和（9.6）代入式（9.7），得到：
f e 2 r t[ p 2 f u u 2 p ( 1 p ) f u d ( 1 p ) 2 fd d ]
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由于T时刻的期权价格已知，所以在风险中性的世界里 T t t 时刻每个节点上的期权价格都可以用T时刻在 时刻内无风险 T 2t T t 利率的贴现求得。 时刻每个节点上的期权价格可以用 t 的价格在 时间内无风险利率的贴现求得。以此向后倒推，通 过各个节点，最后得到在0时刻的期权价格。
……………… E S k 1 = pu qd E S k pu qd
k 1
S0
k 1, 2, 3...
（1）
股票价格的二叉树压缩图 → 目的是利用这样的图来对期权以及
证券衍生品定价。同时描述资产组合的行为方式。 u3S0 u2S0 uS0 udS0 ud2S0 dS0
d 2 S0
E S1 =(pu qd ) S 0 E S3 =......= pu qd S 0
3
d 3 S0
q3
q3d3S0
2
3 2 2 2 E S2 = p u S pqudS pqduS q d S0 0 0 0 pu qd S0
欧式期权公式
在期权到期时间T即时间点tM，我们有M+1个节点，（M,0） （M,1）（M,2）…（M,M），各个节点（M,j）对应着概率pMjq j，其大小是S =S uM-jdj,从S 到S 标的资产必定要经历M-j M·j 0 0 M·j 次上涨j次下跌，但上涨和下跌的前后排列则是不定的。 欧式股票期权在时间T的收益是：CM·j=max[SM·j - X,0] 由于SM·j随j递增而递增，所以存在一个j*满足SM·j-1 <k≤SM·j* 根据风险中性评估原则，期权公式可以表示为：
E S3
u3S0 q
u2dS0
ud2S0
q p
p p
q
q
q
q
d 3 S0
3.2 用二叉树模型进行看涨期权定价
在风险中性的世界里，股票的预期收益率为无风险利率r，则在
时间间隔 t 末，股票价格的期望值是S0er△t，则 S0er t puS0 qdS0 S0
即er t pu qd pu (1 p)d (2)
C0 e e
rT rT
E max S T X , 0 e
rT
M M j j p q S M ?j X j j * j
M
M S j j * j
M
0
pu
e r t d p t 由公式（4）， ，这时取 ud 其中节点（2，2）的期权值为： e r t p 28.1 1 p 3.9 ... 21.12
e0.05 0.9 0.7564 =1p 则有 1.1 0.9
p
uS
01-p=q dS0由股票价格的行为模型，在时间区间 t 内股票价格变化的方差 2 2 2 2 E X E X 是 S0 t，变量X的方差等于 2 则 2 2 2 S02 2 t pu 2 S0 1 p d 2 S0 S0 pu 1 p d
u2dS0
d 3 S0 连锁法和期望值：采用的一般方法称为连锁法或后向推导。保 留股票二叉树图的最后一列，即t=3时的股票价格。 p 若X是股票未来价格a和b的期望值，则 a X X=pa+qb 这就是连锁法 b q 用这个法则来计算第三列，即t=2时的股票 价格的期望值。
d 2 S0
p p p
金融数学
第三章 股票与期权的二叉树模型
3.1 股票价格模型
u3S0
u2S0 p S0 1-p=q dS0 uS0 udS0 duS0 u2dS0 uduS0 ud2S0 du2S0 dudS0 d2uS0
p3
p2 q p2 q p2 q 2 p2 q pq 2 pq 2
p3u3S0
p3qu2dS0 p3qu2dS0 pq2ud2S0 p2qu2dS0 pq2ud2S0 pq2ud2S0
Mj
qd
j
rT M M M j j e X p q j j * j
用二叉树模型进行看涨期权定价
假定S0=100，X=105，r=0.05,u=1.1,d=0.9
期权到期时间为t=3，首先构造一个3期股票价格二叉树模型。 133.1 121 108.9 110 99 100 89.1 81 72.9 接着再画出反映3期期权价格的二叉树图。从t=3时刻算起， 倒推期权价格。 133.1-105=28.1 21.12 15.85 108.9-105=3.9 2.81 11.87 0 2.02 0 0 90
Sui d i j
j 0,1,2,..., i
(5）
【注意】在计算图中每个节点的股票价格时，使用了u
的 关系。还要注意股票价格先升后降与先降后升得到的值一样， 也就是树枝在节点上重合。
1 d
u3S u2S
u4S
u2S S
uS
S
uS
S dS d2S d3S
dS
d2S d4S
完成了上述二叉树之后，就可以倒推二叉树来计算期权的价格。
(4)
用（4）可以构造出股票价格的树形结构，称之为股票的二叉树图。
u3S u2S uS S dS uS
u4S
u2S S d2S d4S
S
dS
d2S
d3S
图中，0时刻股票的价格是S，在t
时刻，股票的价格由两种 2t 可能Su和Sd，在 时刻，股票的价格有三种可能性。以此类 推，一般情况下，在 时刻股票的价格有i+1种可能性。即 it
整理得 2 t pu 2 1 p d 2 （3） pu 1 p d 式（2）和（3）为p，u，d的确定提供了两个条件，还有第三个
2
条件，即u
e d p , u e ud
1 d r t 所以有结果为：
t
, d e
t