非参数利率期限结构模型与混合债券的定价分析

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1、上海交通大学博士学位论文非参数利率期限结构模型与混合债券的定价研究摘要我国正在稳步推进利率市场化改革，目前利率市场化水平已经大大提高，除银行存贷款利率外，其它商业性利率均已经放开，特别是中长期国债利率通过公开招标产生，提供了市场化的、独立的、仅以时间偏好为标准的利率，为金融产品的推出和交易提供了明确的价格指导信号【”。随着利率市场化改革的深化，作为无风险利率的国债利率将成为金融市场的基准利率，由不同到期期限的国债收益率组成的利率期限结构，将对金融产品包括股票、债券及其衍生证券的定价产生重大影响。同时我国将大力发展债券市场，包括国债和企业债券将得到迅速发展

2、，各种隐含有某种期权特性的混合债券产品将会层出不穷，利率期限结构在混合债券的设计与定价中将起着重大的作用。基于这些背景，论文以利率期限结构为主要研究对象，从理论研究到实证研究，再到应用研究和政策研究等多方面，对利率期限结构进行了系统的分析。f论文的主要＼工作和结论如下：论文在现有的利率期限结构理论的基础上，利用随机过程原理和非参数的核函数估计方法，建立了一种基于扩散跳跃过程的非参数利率期限结构模型。这种非参数模型克服了传统的参数化模型事先对利率的概率分布和参数形式进行某种假设的缺点，依靠数据来说话，同时考虑了市场上一些突发因素对利率随机过程的跳跃影响。论

3、文以上海证券交易所的国债回购利率数据为样本，对建立的非参数利率期限结构模型进行了实证检验，并与参数化利率期限结构模型的典型代表Vasicek模型和CIR模型进行了比较，实证研究结果发现，参数化模型存在设定错误。作者认为论文建立的非参数模型优于传统的参数化模型。作为所建立的非参数利率期限结构模型的应用，论文分别对石油债券、可转换债券和反向浮动利率债券等三种混合债券进行了定价研究。这三种混合债券都是现实中具有代表性而其定价尚需完善的金融产品。论文设计了期货关联的石油债券和期权关联的石油债券，与传统的固定利率和浮动利率债券不同，这两种石油混合债券的利息支付与石

4、油期货价格挂钩，分别表现出期货和看涨期权的收益特点。对利率与油价的相关性进行了检验，检验结果发现相关系数较小，利率与油价的波动经常出现不一致的情况，这为石油混合债券的设计提供了现实依据。分别对这两种石油债券设置了石油期货价格的上限、下限和双限，利用建立的非参数利率期限结构模型对其进行了定价研究，并与常数利率下的定价结果进行了比较。研究结果认为，石油公司发行这两种混合债券能够实现石油价格波动风险的分散与转移，克服了传统的固定利率和浮动利率债券不能规避石油价格波动风险的缺点；非参数模型的定价结果与常数利率下的定价结果不同，显示这两种混合债券具有一定的利率风险

5、；设置石油期货价格的上限、下限和双限，能够对发行人或投资者进行一定程度的保护；期权关联石油债券的风险低于期货关联石油债券的风险。论文对随机利率下的可转换债券进行了定价研究。以上海证券交易所交易的机场转债为例，分别利用所建立的非参数模型和传统研究中所采用的Black-Scboles模型对机场转债的转换权、赎回权和回售权进行了定价和比较；研究结果认为，非参数利率期限结构模型的可转债定价方法优于B1ack—Scholes模型的定价方法。论文还对机场转债的～些设计条款进行了改进，设计了一种浮动利率的可转换债券，并利用非参数模型对其进行了定价；研究结果显示，在当前

6、利率较低的情况下，发行浮动利率的可转换债券有利于保护投资者的利益。论文对反向浮动利率债券进行了定价研究。通过对反向浮动利率债券的分解和组合，设计了附加利率上限、利率下限和利率双限的反向浮动利率债券，并利用非参数模型对其进行了定价研究，同时指出了我国发行反向浮动利率债券的重要性。论文还对我国建立金融市场的基准国债利率期限结构进行了政策研究，提出了～些具体的政策建议。论文的主要创新有：1．建立了一种基于扩散跳跃过程的非参数利率期限结构模型。这种非参数模型不必对利率的概率分布进行事先假设，也不必假设模型的参数形式，克服了传统的参数化模型对利率的概率分布和参数形

7、式进行假设的缺陷；同时考虑短期利率的随机过程为扩散跳跃过程，克服了传统模型假设短期利率仅服从扩散过程而忽视了市场上出现的跳跃过程的缺点。2．利用国债回购利率数据对建立的非参数利率期限结构模型进行了实证检验，检验结果表明非参数模型优于传统的参数化模型。3．设计了期货关联的石油债券和期权关联的石油债券，其支付的利息与石油期货价格相联系，能够有效地分散和转移石油价格的波动风险；并利用所建立的非参数模型对其进行了定价研究。4．利用所建立的非参数模型对可转换债券进行了定价研究，并与传统的Black—Scholes模型的定价方法进行了比较，比较结果显示本方法优于B1

8、ack—Scboles模型的定价方法；针对我国可转债设计条款的一些缺陷，设计n上