国债期货转换期权的估算及应用2013年冬季金融工程研究之二
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摘要
本报告系统研究了国债期货转换期权的定价、市场价值及其在套利中的应用。报告通过持有成本模型和两资产交换期权模型,结合市场净基差和流动性情况,测算转换期权价值,并提出基于含权回购利率调整套利空间的定价方法,为理解和把握国债期货合理价格提供理论依据和实证支持[page::1][page::7][page::15][page::16]
速读内容
转换期权在国债期货市场的重要性 [page::2][page::3]

- 空头交割期权包括转换期权、时机期权和月末期权,其中转换期权最重要。
- 转换期权体现了CTD券间可能的切换,收益率曲线变化导致CTD转换,增加期货定价复杂性。

转换期权市场价值与净基差分析 [page::7][page::8][page::9]


- 转换期权市场价格等于CTD净基差,净基差代表期货价格相较理论价格的偏离。
- 期货合理价格应低于持有成本,隐含回购利率大于资金利率时存在正向套利机会,净基差起监测作用。
- 银行间债券回购利率,尤其3个月及以下期限,作为资金成本的可靠代表。


两资产交换期权模型定价方法 [page::14]
- 转换期权等价于资产交换期权,期货空头在交割日选择成本最低债券交割。
- 利用风险中性定价公式,假设两个债券价格服从几何布朗运动,计算转换期权价值。
- 模型公式结合波动率和相关系数,提供转换期权定价闭式解。
转换期权估值结果及套利应用 [page::15][page::16]




- 转换期权价值多数情况下低于净基差,体现期货价格略有低估。
- 通过历史价格估算波动率,转换期权价值主要受两现券价格变化影响(德尔塔风险)。
- 含权回购利率平均较隐含回购利率高35BP,资金成本应调整以反映转换期权溢价,优化套利空间判断。
转换期权定价局限与扩展方法 [page::17][page::18]
- 两资产交换期权低估转换期权价值,因为实际CTD券可能在多个债券之间转换。
- 新券缺乏足够历史波动率数据,对转换期权定价构成挑战。
- 替代估值方法包括情景假设法和蒙特卡洛模拟,结合收益率概率分布和短期利率模型,更精准估计转换期权价值。
深度阅读
国债期货转换期权的估算及应用——详尽分析报告
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一、元数据与概览
- 报告标题: 国债期货转换期权的估算及应用(2013年冬季金融工程研究之二)
- 发布单位: 申万研究
- 时间点: 2013年冬季
- 主题: 国债期货转换期权的价值估算和在套利交易中的应用
- 核心论点与目的: 本报告系统阐述了国债期货空头交割期权概念,重点分析转换期权在定价和套利交易中的作用,展示了计算转换期权市场价格的方法,尤其是通过净基差的视角,并探讨两资产交换期权模型的定价方法及其局限性。最终目标是为期货合理价格的判断和套利空间测算提供理论和实务依据,辅助投资者和交易者更准确地进行国债期货的投研和交易决策。
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二、逐节深度解读
1. 转换期权在定价和套利交易中的作用
- 1.1 国债期货的空头交割期权
- 国债期货空头具有选择可交割券的权利,即空头交割期权,包含三类:
1. 转换期权:可选择哪个CTD(最便宜可交割券)交割,CTD可能随收益率曲线变动而转变。
2. 时机期权:选择具体交割时间的权利。
3. 月末期权:期货合约结束后半天的现货交易期间,空头可能利用现券变化优化交割。
- 时间示意图(见图2)明确三种期权所覆盖的时间范围,转换期权覆盖合约上市到交割,时机期权覆盖交割月至交割结束,月末期权为交割最后交易日后的半天[page::2]。
- 1.2 转换期权为主要交割期权
- 通过表1彰显转换期权在三类交割期权中的重要性评级为高,理由在于CTD券可能随着收益率曲线的变化频繁转换。
- 时机期权和月末期权重要性低,分别因交割申请配对限制和交易时间短暂、带来的套利空间有限影响。
- 图1的示意曲线展示不同收益率水平下,CTD可能从不同久期债券之间转换,反映转换期权价值由收益率曲线形态决定[page::3]。
- 1.3 如何判断期货价格相对于现货合理性
- 以隐含回购利率与市场资金利率作对比基准。
- 如果CTD券不转换,隐含回购利率应等于同期限资金利率。
- 当隐含回购利率大于资金利率说明存在正向套利空间;反之当CTD可能转换,隐含回购利率应低于资金利率。
- 期货合理价格应不超过持有成本模型价格,说明实际期货价格与持有成本关系由转换期权价值影响[page::4]。
- 1.4 套利空间的测算应考虑转换期权
- 转换期权为正向套利(现货多头期货空头)增加收益。
- 反向套利(卖空现货买期货)面临风险,即交割券不确定,受到转换期权价值影响。
- 故套利者需对转换期权价值有准确估计,特别是反向套利策略受转换期权影响较大[page::5]。
2. 计算转换期权的市场价格
- 2.1 转换期权的市场价格等于净基差
- 持有成本定价原理中期货理论价格由CTD净价、持有成本和收益决定。
- CTD基差定义为期货价格对应转换因子调整的现券价格差异,净基差为基差减去持有净收益。
- 转换期权价值为正,导致实际净基差一般非零,实际净基差即为转换期权的市场价格。
- 图表(page 7)说明CTD净价由期货价格×转换因子+持有净收益+转换期权价值构成,清晰拆分了期货与现货价格间关系[page::7]。
- 2.2 净基差走势分析
- 图2与图3揭示TF1312合约上市以来净基差基本稳定波动区间为0.011元至0.752元,不同时间隐含回购利率与参照资金利率对比情况反映套利机会大小变化。
- 净基差的正负体现期货价格相对于现货高估或合理,正的净基差对应转换期权的正市场价值。
- 选取正确资金利率对净基差的准确测算至关重要[page::8]。
- 2.3 银行间债券回购利率作为资金市场利率
- 银行间债券回购利率为主要无风险资金借贷利率,具备高流动性和操作便利性,尤以3个月以内期限利率最为准确。
- 图4展现回购交易量随期限增加快速衰减,3个月以后极少交易,图5显示中长期回购频繁无成交日,回购利率作为资金利率应用受限于期限。
- 该市场利率的选取直接影响套利测算的准确性[page::9]。
- 2.4 用固定资金成本计算净基差
- 从套利视角看,资金成本多为固定指标,基于业务考核和资金市场利率制定。
- 固定资金成本用于测算套利空间时更为务实,反映交易者实际可得收益环境[page::10]。
3. 转换期权的定价方法
- 3.1 转换期权为资产交换期权
- 转换期权属于资产交换期权类别,即在到期日选择将一种资产(现有CTD券)换成另一资产(新CTD券)的权利。
- 在国债期货中,空头选择交割成本最低的可交割债券行使了此权利,是一篮子债券之间的资产交换权利集合[page::12]。
- 3.2 转换期权大小受可交割券流动性影响
- 由于国内国债市场流动性总体有限,且可交割券多达20只以上,但交易所交易量较小,流动性好的债券主要集中在7年期国债。
- 因此,估算转换期权时只需重点关注流动性较好、成为CTD潜力较大的少数几只债券[page::13]。
- 3.3 两资产交换期权定价模型
- 假设只有两只可交割券,债券1为当前CTD,债券2可能成为CTD。
- 利用风险中性定价,债券净价发行遵循几何布朗运动,价格波动率和相关系数为核心参数。
- 定价公式利用标准正态累计分布函数N(⋅)计算交换期权价值,模型逻辑类似于期权定价中的资产交换期权版本。
- 该模型便于计算,输入为当前期货价格、两债券转换因子、当前价格及波动率、相关性等[page::14]。
- 3.4 测算上市以来转换期权价值
- 实证测算选取当日CTD券及流动性好的可交割券,发现大多数时间转换期权估值低于净基差,表明期货价格略低估。
- 结合7年期国债收益率走势,11月收益率大幅上行前期货价格相对谨慎,验证定价模型与市场行情的合理对应[page::15]。
- 3.5 计算期货合理价格及套利空间中的应用
- 测算可用波动率估算转换期权价值范围为0至0.216元/张债券,波动较大。
- 期权价格波动的主要因素为债券价格本身的德尔塔风险(价格波动)。
- 期权包含的回购利率较隐含回购利率高0-100BP,平均高约35BP;因此建议用隐含回购利率加35BP作为资金成本判断套利空间和期货价格合理性。
- 图9、图10清晰展示转换期权价值及含权回购利率和隐含回购利率对比,支持理论与实际价格对接[page::16]。
- 3.6 两资产交换期权定价的局限
- 由于转换期权可在多只券中转换,限制在两券间估值必然导致价值低估。
- 现实中流动性好的仅2-3只7年期国债成为CTD,故模型近似合理。
- 新券流动性差且缺乏价格历史,难以纳入定价模型,影响模型准确性[page::17]。
- 3.7 其他测算方法
- 情景假设法: 利用当前收益率波动概率分布,计算在不同收益率区间转换期权值,根据经验赋权概率加权求和。
- 蒙特卡洛模拟法: 采用短期利率模型模拟多条风险中性利率路径,计算期权风险中性期望值。
- 两方法均对短期利率模型准确性和市场动态有较高依赖,需深化相关研究[page::18]。
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三、图表深度解读
- 图2(分页2)时间线图
描述期货合约生命周期中各交割期权的覆盖时间区间。转换期权起始于合约上市,贯穿到交割月的第一天;时机期权覆盖交割月除最后三天交易外;月末期权覆盖最后三天。显示期权权利时间结构逻辑,帮助理解转期权影响空间[page::2]。
- 表1(分页3)三类交割期权对比
指明转换期权的重要性远高于时机和月末期权的具体理由,为后续聚焦转换期权的价值估算提供理论支点[page::3]。
- 图1(分页3)CTD转换示意
通过P/CF(价格除现金流)与收益率曲线关系,显示收益率波动下CTD候选债券的转换,揭示转换期权诞生的经济本质[page::3]。
- 图4、图5(分页9)银行间回购交易活跃度
统计不同期限回购成交量及无成交日占比,显示资金成本估算的现实限制,进一步佐证资金利率选择的重要性[page::9]。
- 图6(分页13)可交割债券流动性
展示具体交易数据,确认市场流动性分布,指示仅关注2-3只流动性好的债券以简化模型合理性[page::13]。
- 图7和图8(分页15)转换期权价值与净基差对比及7年期国债收益率走势
通过对比历史净基差与期权估值,结合国债收益率变化,反映期货价格偏平稳偏低估特征,增强模型的实证说服力[page::15]。
- 图9和图10(分页16)转换期权价值及考虑转换期权后的理论期货价格走势
直观展示测算结果,突出转换期权在期货定价中不可忽视的作用以及含权回购利率对资金成本判断的意义[page::16]。
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四、估值分析
- 估值方法:主要采用两资产交换期权模型,风险中性定价框架下基于债券价格的对数正态分布假设,计算转换期权当前价值。
- 关键输入参数: 当前期货价格、可交割债券价格、转换因子、债券价格波动率、两债券价格相关系数、到期期限。
- 基于模型的假设:
- 债券价格符合几何布朗运动;
- 两债券间价格相关性稳定;
- 仅考虑两只债券的可交割转换情况。
- 计算结果: 转换期权价值在0~0.216元/张债券之间波动。
- 敏感性分析: 转换期权的主要风险驱动为债券价格变动(德尔塔风险),波动率及收益率水平的变化影响转期权价值。
- 估值局限: 两债券模型可能低估转换期权价值,特别忽略多债券多路径转换权利可能性。
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五、风险因素评估
- 流动性风险: 新券上市初期无历史价格数据,导致转换期权估值准确性下降。
- 模型风险: 使用两资产交换期权模型时忽视多债券转换情况,潜在低估转换期权价值。
- 资金利率不确定性: 回购利率期限不完善,长期资金利率估计不准确可能造成定价偏差。
- 市场波动风险: 债券价格波动突然加剧可能带来转换期权价值剧烈波动,影响期货定价稳定性。
- 套利风险: 反向套利因交割券不确定存在损失风险,需正确估计转换期权价值作为对冲和风险管理的依据。
报告对缓解策略建议有限,主要通过提高资金利率数据质量和完善定价模型框架以减少风险影响。
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六、批判性视角与细微差别
- 报告中对转换期权价值计算主要基于两资产资产交换期权模型,倘若市场中流动债券种类更多,转换选择更为复杂,则可能带来价值低估。
- 对中长期资金利率使用银行间回购利率存在一定局限,尤其是回购交易稀缺时期,模型假设的资金利率或偏低,影响套利空间测算准确性。
- 报告虽然提及情景假设和蒙特卡洛模拟法,但实际应用主要偏依赖简化模型,未深入展开量化对比,各模型的优劣和选用范围有待补充。
- 在流动性较弱的债券上估值存在缺失,报告承认但未提供具体补偿措施,投资者应警惕流动性对估值和套利策略的影响。
- 报告整体内容严谨,但模型假定较多,且主要基于申万自身研究数据,存在一定的研究视角局限。
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七、结论性综合
本报告细致探讨了国债期货空头交割期权的结构与核心——转换期权的理论与市场价值。报告强调转换期权是国债期货价格形成中最关键的交割期权,且通过净基差的概念将转换期权的市场价具体化。利用申万研究自行归纳的市场数据,报告实证分析了TF1312上市以来净基差走势和隐含回购利率,确认转换期权对正向套利空间的积极贡献。
基于资产交换期权的两资产模型,报告构建转换期权的定价体系,明确了核心参数和定价公式。实际测算显示转换期权价值波动显著,且多次低于净基差,反映期货价格大多略为低估转换期权价值。通过银行间债券回购利率数据,报告合理界定资金成本,进而调整套利测算模型,提出含权回购利率一般较隐含回购利率高35BP左右,构建了更符合实际操作的套利收益判断标准。
图表分析明确揭示了转换期权价值变化的时间演进,结合国债收益率的波动,强化了理论与现实市场的贴合度。报告同时指出两资产模型的定价局限,建议关注债券流动性和新增债券数据缺失对估值的影响。报告还提及更复杂的定价方法(情景假设法、蒙特卡洛模拟)作为未来研究拓展方向。
总的来说,报告立场明确,强调转换期权在决定国债期货价格中的不可替代作用,提出合理的估值和套利空间测算方法,并通过详实数据分析支持论点。报告对投资者理解国债期货价格形成机制和套利实践有重要指导意义。
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(全文结论与所有其他内容均对照原文内容和图表数据进行梳理,引用重要页码作为溯源:[page::2,3,4,5,7,8,9,13,14,15,16,17,18])