金融工程 第07章 布莱克-舒尔斯期权定价公式的扩展

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1、第七章布莱克-舒尔斯期权定价公式的扩展在第六章中，我们在一系列假定条件下推导得到了著名的布莱克－舒尔斯期权定价公式，在现实生活中，这些假设条件往往是无法成立的，本章的主要目的，就是从多个方面逐一放松这些假设，对布莱克－舒尔斯期权定价公式进行扩展。但是我们也将看到，在有些时候，模型在精确度方面确实获得了相当的改进，但其所带来的收益却无法弥补为达到改进而付出的成本，或是这些改进本身也存在问题，这使得布莱克－舒尔斯期权定价公式仍然在现实中占据重要的地位。第一节布莱克-舒尔斯期权定价模型的缺陷在实际经济生活中，布莱克-舒尔斯期权定价模型（为简便起见，我们后文都称之为BS模型）应用得非常广泛

2、，对金融市场具有很大的影响。其三个作者中的两个更是曾经因此获得诺贝尔奖。因此，无论是从商业上还是从学术上来说，这个模型都非常成功。但是理论模型和现实生活终究会有所差异，对于大多数理论模型来说，模型假设的非现实性往往成为模型主要缺陷之所在，BS公式也不例外。本章的主要内容，就是从多方面逐一放松BS模型的假设，使之更符合实际情况，从而实现对BS定价公式的修正和扩展。BS模型最基本的假设包括：1.没有交易成本或税收。2.股票价格服从波动率和无风险利率为常数的对数正态分布。3.所有证券都是高度可分的且可以自由买卖，可以连续进行证券交易。4.不存在无风险套利机会。在现实生活中，这些假设显然都

3、是无法成立的。本章的后面几节，将分别讨论这些假设放松之后的期权定价模型。1.交易成本的假设：BS模型假定交易成本为零，可以连续进行动态的套期保值，从而保证无风险组合的存在和期权定价的正确性。但事实上交易成本总是客观存在的，这使得我们无法以我们所希望的频率进行套期保值；同时，理论上可行的价格，考虑了交易成本之后就无法实现预期的收益。我们将在第二节中介绍一些对这一假设进行修正的模型。2.波动率为常数的假设：BS模型假定标的资产的波动率是一个已知的常数或者是一个确定的已知函数。这一点在标的资产价格的实证检验中被否定，期权市场本身反映的隐含波动率也提出了相反的证据。实际上波动率本身就是一个

4、随机变量。为了解决这个问题，人们从两个角度来对BS模型进行修正：从期权价格的隐含波动率中获取波动率的信息，来为期权定价；从标的资产市场出发获取波动率变化过程的信息，对BS公式进行修正和扩展。我们将在第三节和第四节讨论这个问题。3.不确定的参数：BS模型假设波动率、利率、股利等参数都是已知的常数（或是已知的确定函数）。但事实上它们都不是一个常数，甚至也不是一个时间和标的资产价格的确定函数，波动率甚至完全无法在市场观察到，也无法预测。这时可以采取的方法之一是为这些参数的价值确定一个变动区间，从而在最糟糕的情景下为期权定价。我们将在第五节介绍这一方法。4.28资产价格的连续变动：BS模型

5、假定标的资产的价格是连续变动的，服从对数正态分布。然而在我们的市场中，不连续是常见的：资产价格常常跳跃，并且经常是向下跳跃。这在对数正态分布的资产定价模型中并没有体现出来：对于正态分布来说，这些突然变动的幅度太大，发生太过频繁；同时，由于跳跃来得太突然，这使我们无法单纯依靠对数正态扩散模型对它们进行动态保值。因此我们需要在模型中考虑跳跃的情形，同时我们也需要考察在极端变动的情况下，可能导致的最差结果。我们将在第六节和第七节中对跳跃扩散模型和崩盘模型进行分析，讨论这些问题。第二节交易成本BS期权定价公式的一个重要假设就是没有交易成本，在此基础上，BS公式的分析过程要求对股票和期权组合

6、进行连续的调整再平衡，以实现无风险定价策略。在实际生活中，这个假设显然是难以成立的。即使交易成本很低，连续的交易也将导致很高的交易费用；即使只进行离散的保值调整，但只要进行交易，投资者就必须承担或多或少的交易成本。一般来说，交易成本在以下两种情形下是尤其重要的：1.在一个交易费用很高的市场中进行保值操作，比如股票市场和新兴证券市场。2.组合头寸经常需要进行调整。其中包括处于平价状态附近的期权和即将到期的期权，这样的期权的套期比率对标的资产价格的变动最为敏感，从而导致调整频率较高。所以，交易成本在期权价格的确定当中是不可忽略的部分。因此，人们对存在交易费用的情形进行了考察，并得到了基

7、于BS公式的一些修正模型。值得注意的是，在美国，主要的证券市场都实行专家（Specialists）或做市商(Market-maker)制度，因此，这里的交易成本主要是指在标的资产买卖过程中发生的买卖价差（Bid-offerSpread）。一、交易成本的影响分析交易成本的存在，会影响我们进行套期保值的次数和期权价格：交易成本一方面会使得调整次数受到限制，使基于连续组合调整的BS模型定价成为一种近似；另一方面，交易成本也直接影响到期权价格本身，使得合理的期权价格成为一个区