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BSM模型简介

Open AlexiaChen opened this issue 8 months ago • 0 comments

前言

BSM模型指的是Black-Scholes-Merton模型。

这是用来给欧式期权定价的,由三位学者提出的,时间在1973年。然后,可能需要拆解模型的假设条件,这是理解模型的基础。比如,标的资产价格服从几何布朗运动,无风险利率不变,没有交易成本和税收,允许卖空等等。这些假设对模型的适用性很重要。

公式背后的逻辑,比如为什么用几何布朗运动,如何通过无套利原理推导出偏微分方程,以及如何求解得到最终的公式。需要平衡深度和易懂性,可能简要提及动态对冲和Delta对冲的概念,但不过多深入数学细节。

另外,需要注意可能的常见误解,比如BSM模型假设波动率恒定,但实际上市场中的波动率是变化的,所以模型存在局限性。

C代表看涨期权价格,S是当前股价,N(d1)类似于期权的Delta,而 $Ke^{-rT}$ 是行权价的现值,N(d2)是行权的风险中性概率。这样用户可以将公式拆解为几个可理解的部分。

最后,应用场景和影响也需要提及,比如在金融市场中的实际应用,以及它对期权交易和金融工程的影响。

结构是:定义模型,列出假设,展示并分解公式,解释各个变量和组成部分,简要提及推导思路,最后讨论应用和局限性。尽可能减少数学术语。

这是金融学中用于定价欧式期权的经典模型,由Fischer Black、Myron Scholes和Robert Merton在1973年提出。


第一步:BSM模型的核心目的

BSM模型用于计算欧式期权(只能在到期日行权)的理论价格。它通过以下因素确定期权的公允价值:

  • 标的资产当前价格(S)
  • 行权价(K)
  • 到期时间(T)
  • 无风险利率(r)
  • 标的资产的波动率(σ)

第二步:模型的关键假设

BSM模型的推导基于以下假设:

  1. 标的资产价格服从几何布朗运动(连续随机过程)。
  2. 无风险利率波动率在期权存续期内恒定且已知。
  3. 市场无摩擦(无交易成本、税收,允许卖空)。
  4. 没有股息支付(可扩展为包含股息的形式)。
  5. 无套利机会,即可以通过动态对冲完全消除风险。

第三步:BSM公式的拆分

以下是**看涨期权(Call Option)**的定价公式:

$$ C = S \cdot N(d_1) - K \cdot e^{-rT} \cdot N(d_2) $$

**看跌期权(Put Option)**的公式为:

$$ P = K \cdot e^{-rT} \cdot N(-d_2) - S \cdot N(-d_1) $$

公式中的变量解释:

  1. ** $C$ 和 $P$ **:看涨/看跌期权的理论价格。
  2. ** $S$ **:标的资产当前价格(如股票现价)。
  3. ** $K$ **:期权的行权价格。
  4. ** $T$ **:到期时间(以年为单位,例如0.5代表6个月)。
  5. ** $r$ **:无风险利率(连续复利)。
  6. ** $σ$ **:标的资产的波动率(标准差)。
  7. ** $N(·)$ **:标准正态分布的累积分布函数(CDF)。

第四步:关键参数 $d_1$ 和 $d_2$ 的分解

公式中的 $d_1$ 和 $d_2$ 是核心中间变量:

$$ d_1 = \frac{\ln\left(\frac{S}{K}\right) + \left(r + \frac{\sigma^2}{2}\right)T}{\sigma \sqrt{T}} $$

$$ d_2 = d_1 - \sigma \sqrt{T} $$

参数意义:

  • ** $\ln(S/K)$ **:标的资产价格相对于行权价的对数回报。
  • ** $r + \frac{\sigma^2}{2}$ **:将无风险利率与波动率调整项结合,反映资产的预期收益率。
  • ** $\sigma \sqrt{T}$ **:波动率对时间的调整(波动率随时间的平方根增长)。

第五步:公式的经济含义

  1. ** $S \cdot N(d_1)$ **:标的资产现价乘以期权到期时处于实值状态的概率(风险中性下)。
  2. ** $K \cdot e^{-rT} \cdot N(d_2)$ **:行权价现值乘以期权被执行的概率 $N(d_2)$ 是风险中性概率)。
  3. 差额:期权的公允价值是标的资产预期收益与行权成本现值的差。

第六步:模型的数学基础

BSM公式是通过求解偏微分方程(Black-Scholes PDE)得出:

$$ \frac{\partial V}{\partial t} + \frac{1}{2} \sigma^2 S^2 \frac{\partial^2 V}{\partial S^2} + rS \frac{\partial V}{\partial S} - rV = 0 $$

其中 $V$ 是期权价值。通过假设无套利和动态对冲(Delta对冲),该方程描述了期权价格随时间和标的资产价格的变化。


第七步:局限性

  1. 假设波动率恒定(实际中波动率是时变的,产生“波动率微笑”)。
  2. 适用于欧式期权,美式期权需其他方法(如二叉树模型)。
  3. 忽略交易成本和市场冲击。

总结

BSM模型通过量化时间价值内在价值,为期权定价提供了理论基准。尽管有简化假设,它仍是金融工程和风险管理的基石工具。

AlexiaChen avatar Feb 04 '25 03:02 AlexiaChen