利率期限结构理论研究综述_李保林

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《金融发展研究》第 7 期 【 3 】
理论研究
大。该理论最初由希克斯 (Hicks) 提出。由于投资 者的风险厌恶特性,大多倾向于持有短期债券,只 能提供更高的收益来吸引投资者购买长期债券,只 有在长期债券投资收益率能同时覆盖预期利率水平 和风险溢价时,投资者才愿意持有长期债券。因 此,远期利率是对未来即期利率的有偏估计,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价,即: 1 + R(0,n) = n (1 + f (0,1))(1 + f (1,2))(1 + f (2,3))⋯(1 + f (n - 1,n))
=
1
-
e-k(T - t) k
A(t,T) =
exp{[B(t,T) -
T
+ t](k2 k2
μ
-
σ2 /2)
-
σ2
B(t, 4k
T
)2
]
Байду номын сангаас
根据
R(t, T )
=
-
ln P(t,T) T-t
,从而得到零息票债券的
收益率 R (t,T) 是短期利率 r (t) 的仿射函数,整
个期限结构可表示为:
R(t, T )
二、现代利率期限结构理论 传统利率期限结构基于定性的视角对可观察到的 利率期限结构及其形成原因做出解释。自 20 世纪 70 年代末,随着世界各国利率波动的加剧,尤其是美 联储的货币政策逐渐由 80 年代初的数量型调控转向 价格型调控,加剧了对利率比较敏感的债券价格的 剧烈波动。1973 年,默顿 (Merton) 将股票收益率 的设定形式移植到利率模型上来,从此开启了以随 机过程为基础的现代利率期限结构的研究。 (一) 均衡模型 均衡模型从假定一些经济变量开始,通过求解经 济的一般均衡,得到瞬时利率所遵循的随机过程, 从该过程中寻找债券和期权价格的含义,最后导出 债券和期权价格的数值或解析表达式。其最大特点 在于参数的非时变性,并且允许理论价格与实际价 格存在差异。依据设定的不同,均衡模型又分为单 因 子 模 型 和 双 因 子 模 型 , 前 者 主 要 包 括 Merton 模 型、Vasicek 模型和 CIR 模型等;后者主要包括 Brennan 和 Schwartz 模型、Longstaff and Schwartz 模型等。 1. Merton 模型。默顿 (1973) 提出了最早也是最 简单的动态利率模型。他将对股票收益率的设定形 式移植到利率模型中来,提出在风险中性测度下, 瞬时利率的变化服从如下普通布朗运动: dr(t) = μdt + σdW(t) 其中, μ 和 σ 均为常数, dW(t) 为中性测度下的 标 准 布 朗 运 动 。 这 就 是 利 率 期 限 结 构 的 Merton 模 型。给定初始时刻 t,风险中性测度下任一时点 T 的 瞬时利率 r (T) 可表示为:
随机过程: dr(t) = k( μ - r(t))dt + σdW (t)
其中,k、μ、σ均为常数,参数 k 反映了利率回
复到μ的速度。Vasicek 模型说明,在 T 时刻支付 1 美
元的零息票债券在 t 时刻的价格为:
P(t, T) = A(t, T)e-B(t,T)r(t)
其中,
B(t, T )
化,为利率期限结构问题的研究开拓了一种新思
路。但同时也存在很多不足之处,表现在:(1) 在
Merton 模型下利率可能为负,显然与现实不相符。
(2) Merton 模型无法刻画利率期限结构的基本静态
特征。(3) 在刻画利率动态特征方面,Merton 模型
也存在很大的缺陷,如利率不存在均值回复特征,
无法刻画利率波动率的典型特征,无法描述长短期
(三) 市场分割理论 与以上两种理论不同,市场分割理论认为,在进 行贷款或融资时,借贷者并不能自由地在各个市场 之间转移证券,因为市场是低效的,存在着分割。 该理论最早由卡伯特森 (J.M.Culbertson) 于 1957 年 提出。他认为,机构的贷款或融资活动由于受偏好 和行为方式等因素的制约,总是局限于一些特定的 期限范围内。比如商业银行通常偏好中短期贷款, 而保险公司则偏好长期贷款。借贷者分割的市场行 为基本上决定了收益率曲线的形态。 根据债券到期期限的不同,市场被划分为长、 中、短 3 个部分,各部分的收益情况由其资金供求关 系决定,并随着资金供求的变化而变化。将各期限 的资金供求均衡点连接,就得到完整的利率期限结 构。如果短期均衡点利率低于长期均衡点利率,期 限结构则呈上升趋势;反之,则呈下降趋势。 市场分割理论假设机构交易的根本目的是保证生 存,但实际上大多投资者追求的却是财富最大化, 因此他们愿意向任何一个具有高收益预期的市场转 移,从而导致借款者和贷款者具有固定期限偏好的 假定与现实不符,贷款市场并非完全分割。 (四) 期限偏好理论 针对市场分割理论的缺陷,莫迪利亚尼和萨奇
=
-
1 T-
t
ln
A(t,T) +
1 T-
t
B(t, T )r(t)
由于 r (t) 是正态分布的,所以 R (t,T) 也是
正态分布的。因此,只要确定了 k、μ和σ,整个期限
结构就可用 r (t) 函数来表示。
与 Merton 模型相比,Vasicek 模型考虑了利率的
均值回复特征,在刻画利率期限结构的静态特征和
利率受到不同因素影响发生不同变化的现象等。后
来的研究者将漂移率和波动率为常数的假设放宽,
从各个方面改善了 Merton 模型的缺陷,从而产生了
众多的利率扩展模型。
2. Vasicek 模 型 。 该 模 型 由 瓦 西 塞 克 (Vasicek)
于 1977 年提出,是第一个满足均值回复的模型。他
假定在风险中性测度下,瞬时利率的变化服从如下
一、传统的利率期限结构理论 (一) 预期理论 利率期限结构的预期假说首先由欧文·费雪
(Fisher) 于 1896 年提出,是较早建立的期限结构理 论。该理论认为,长期债券是一组短期债券的理想 替代物,即不论人们所投资的债券期限长短,投资 所取得的单一时期的预期收益率都相同,期限结构 中隐含的远期利率是未来即期利率的无偏估计。用 公式表示为: 1 + R(0,n) = n (1 + f (0,1))(1 + f (1,2))(1 + f (2,3))⋯(1 + f (n - 1,n))
R(0,n) 表 示 现 在 开 始 剩 余 期 限 为 n 期 的 即 期 利 率 , f (n - 1,n) 表示 n-1 时刻到 n 时刻的远期利率。
市场中风险中立者的套利行为将促使远期利率与 预期未来即期利率趋于一致。因此,在纯预期理论 看来,收益率曲线的形状,取决于投资者对未来即 期利率的预期。但纯预期理论认为所有市场参与者 都具有相同预期的假定,显然过于理想化。债券市 场高度有效的假设意味着资金可以在长期市场和短 期市场之间完全自由的流动。
关键词:利率期限结构;均衡模型;无套利模型;市场模型;宏观金融模型 中图分类号:F830 文献标识码:A 文章编号:1674-2265 (2014) 07-0003-09
利率期限结构是某个时点不同期限的利率所组成 的一条曲线,由于零息票债券的到期收益率等于该 时期的利率,所以利率期限结构也可以表示为某个 时点零息票债券收益率与到期期限的关系。它不仅 是资产定价、风险管理等的基准,还是政府制定宏 观经济政策的重要参考,其形状的变化反映了市场 对未来利率走势和经济运行趋势的预期。由于国外 有关利率期限结构理论的研究起步较早,根据传统 的划分标准,以 20 世纪 70 年代为界,利率期限结构 理论的发展主要经历了定性描述和定量分析两个阶 段。定性描述阶段的理论包括纯预期理论、流动性 偏好理论和市场分割理论等,研究范围主要集中在 讨论市场上存在的利率期限结构的形状、形成原因 以及他们所代表的含义。之后的定量分析主要是引 入随机过程,建立一些利率期限结构模型,包括均 衡模型和无套利模型。
+流动性溢价 与纯预期理论相比,流动性偏好理论不仅考虑了
预期还引入了流动性风险溢价,从而更贴近现实。 但这一理论认为投资者总是偏好持有短期债券,因 而风险溢价总是随期限递增的。然而事实并非总是 如此,在投资期较长的情况下,持有短期债券会面 临再投资风险,而合适期限的长期债券则不存在这 个问题。除此以外,投资者特定的资产负债状况也 会使得他们可能对某些期限的债券有一定的偏好, 这些都是流动性理论未考虑的情形。
【 4 】 《金融发展研究》第 7 期
理论研究
∫ r(T) =
r(t) +
μ(T
-
t) +
σ
T t
dW
(s)
利用风险中性定价基本原理可以推出 Merton 模
型下的资产定价公式和隐含的即期利率的一般公式:
{ } ∫-
T t
r(s)ds
B(t,T) = E͂ [e ] = e = e t
∫ ∫ E͂ t[-
理论研究
利率期限结构理论研究综述
李保林 1 阿卜杜瓦力·艾佰 1、2 (1.中央财经大学,北京 100081;2.新疆财经大学,新疆 乌鲁木齐 830012)
摘 要:本文主要对利率期限结构的理论研究做综述,以 20 世纪 70 年代初和 90 年代末为分界线,70 年代以 前称为传统的利率期限结构,主要以描述性研究为主;70 年代以后称为现代利率期限结构,主要以随机模型研 究为主;从 20 世纪 90 年代末,开始了两极分化发展。本文分为三个部分:第一部分对 20 世纪 70 年代之前传统 利率期限结构的描述性理论作了概括;第二部分是现代利率期限结构的定量模型,包括均衡模型和无套利模 型;第三部分则主要介绍 20 世纪 90 年代末以来的一些最新研究进展,包括市场模型和宏观金融模型等。
T t
r(s)ds]
+
1 2
Var
t[-
T t
r(s)ds]
-α(t,T) -(T - t)r(t)
其中,
α(t, T )
=
1 2
μ(T
-
t)2
-
1 6
δ2(T
-
t)3
R(t, T )
=
r(t)
+
1 2
μ(T
-
t)
-
1 6
σ2(T
-
t)2
Merton 模型的意义在于它首次将随机过程的分
析框架引入利率的研究,从而刻画了利率的动态变
利率波动率方面有了较大的改进,但同时也存在不
足之处,主要是没有考虑未来即期利率可能为负,
这与现实是不符的。此外,在刻画利率期限结构静
态特征方面,只反映了 R (t,∞) 的有界,而忽略了
它的时变性,没有考虑利率波动率与利率水平之间
的关系,现实中利率波动率的某些特征不能很好反
映。
3. Rendleman 和 Batter 模型。在 Rendleman 和 Bat-
ter 模型中,r 的风险中性过程为: dr(t) = μr(t)dt + σr(t)dW(t)
其中, μ 和 σ 为常数。这意味着利率 r 服从几何
布朗运动。该模型假定短期利率的变动与股票相
似,可以用一个类似股票的二叉树图来计算出债券
的价格,但结果并不理想。因为随着时间的推移,
利率会呈现出向某个长期平均水平收敛的均值回复
(二) 流动性偏好理论 流动性偏好理论认为,债券剩余期限越长,提前 变现时的利率风险越大,即债券的流动性风险越
收稿日期:2014-6-15
作者简介:李保林,男,安徽宿州人,中央财经大学金融学博士,研究方向为国际金融、金融工程;阿卜杜瓦力·艾百, 男,新疆乌鲁木齐人,中央财经大学金融学博士,新疆财经大学讲师,研究方向为金融机构与影子银行。
(Franco Modigliani 和 Richard Sutch,1966) 提出了期 限偏好理论。他们认为,不同类别的贷款者具有不 同的期限偏好,但这些偏好并非是完全不变的。如 果相应期限的风险溢价变化到足以抵消利率风险或 再投资风险时,一些投资者的偏好就会发生改变。 如果市场上对长期债务资金的需求较大,相对于短 期利率来说,长期利率就会提高;如果市场上对短 期债务资金的需求较大,则会出现相反的情况。竞 争的结果就是使得相邻两个市场的收益率不会出现 大的跳跃。因此,在期限偏好理论看来,利率期限 结构反映了市场对未来利率的预期以及期限风险溢 价。期限溢价反映了利率风险、再投资风险和期限 偏好,风险溢价不再是简单递增,短期债券并非都 是最优选择。
特性,而 Rendleman 和 Batter 模型并没有刻画出这个
特性。
4. CIR 模型。CIR 模型是一个持续竞争经济的一
般均衡模型,由考克斯、英格索尔和罗斯 (Cox、In-
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