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【转载】多阶二叉树模型

上海濡圣投资管理有限公司


为了让一阶二叉树模型更符合实际,我们把一阶段分成多个阶段,即二阶、三阶,甚至 100 阶等,然后查看 Delta 对冲在多阶模型中是否同样有效。


先来看二阶二叉树模型。二阶二叉树模型由开始、中间、到期三个时点组成。这里假定利率为 10%。在各个时点上,矩形的上半部分为标的资产的价格,下半部 分为认购期权的价格,如图所示。


与前面的案例不同,到期时标的资产的价格不再是两种情形而是三种情形。二叉树模型的阶段越多到期时标的资产价格可能的情形也会越多。本模型的阶段每增加一个,标的资产价格变化的幅度就会发生改变。假设上涨和下跌的幅度一律为 1000。多阶二叉树模型应该如何上手?我们可以采用数学归纳法求解多阶二叉树模型。所不同的是,我们不知道初值,反而知道终值(期权到期价格)。另外,利用一阶模型中所用的方法也可知道各阶段和其前一阶段的关系。因此,依靠数学归纳法可以求出认购期权价格。

【转载】多阶二叉树模型

图:二阶二叉树模型


在图中,该认购期权的行权价为 5000 元,因此到期时期权价值在标的资产价格为 7000 元、5000 元、3000 元时分别为 2000 元、0、0。在这里关注到期价格变为 7000 元和 5000 元的情形,及其前一时点(6000,C1)。仔细观察该情形可以发现, 该问题和求解初始价格为 6000 元、行权价为 5000 元的认购期权一阶二叉树模型的求解方法相同,即与一阶二叉树模型中求期权合理价格时的结构相同,只是数字稍有变化。重复之前在一阶二叉树模型的方法可以求出 C1,同样的方法也可以求出 C2,再利用 C1、C2,最终求出开始阶段认购期权的合理价格 C。


【转载】多阶二叉树模型

图:二阶二叉树模型



总之,只要我们知道最终阶段(到期)的期权价格,就可以求出其前一时点的认购期权合理价格,再利用该时点的认购期权合理价格,求出再前一阶段的期权合理价格,重复该方法最终可以求出开始阶段认购期权的合理价格。


    

利用这个案例,我们一起来求开始阶段的认购期权合理价格。在一阶二叉树模 型中,已知下一阶段期权价格(CU,CD)和标的资产价格(SU,SD)的情况下,求解期初期权合理价格的公式如下:


【转载】多阶二叉树模型


    

利用公式求 C1、C2、C。在给定的条件中,SU=7000,SD=5000,CU=2000, CD=0,r=0.1,带入公式得 C1 = 1454.55。虽然 C2 也可以用如上公式求得,但从下图可以看到,C2 在到期时不管标的资产上涨或下跌,期权价值均为 0。



图:二阶二叉树模型中求认购期权合理价格


到期时价值恒为 0 的期权现在的价值也只能为 0。结果,二阶二叉树模型还原为如下图所示的一阶二叉树模型。


图:还原为一阶二叉树模型


    

二阶模型还原为一阶模型,同样三阶模型也可还原为二阶模型,二阶模型又还原为一阶模型。因此,即便是 100 阶二叉树模型,虽然计算量会较大,但依然能求出二叉树模型开始时点的期权合理价格。