三因素仿射过程下利率连动型结构息票的定价和风险管理

Interest accrued structure notes are widespreadly used to construct investment portfolio in both domestics and abroad,however,scholars have not yet done completely theoretical and empirical analysis on the risk characteristics of these products as well as hedge strategies.Therefore,under the background of gradually openness in domestic financial markets and marketization of interest rates, strengthening the research on the interest accrued structure note is meaningful in both theoretical and practical perspectives.The risks for this kind of structure note are from the huge fluctuation of the accrued interest rate under the influence of global financial crisis. To explore the factors that generated the fluctuated interest rate and the relationship between the fluctuation of interest rate and the value of structure notes, this project firstly combines the risk-identifiable three-factor affine model and relevant four-factor affine model with the framework of affine jump term structure model,valuate the interest accrual structure nots, such as range accrual notes, quato range accrual notes, asian interest rate option and basket option, and derive the hedge strategies for the risks implied in these products. In doing so, it facilitates us to identify the risks of jump, stochastic volatility, stochastic mean, common factors and local factors respectively and interpret the economic factors hidden in these risks. This will not only help the financial organizations improve their trading strategies, but also provide policy suggestions on regulating the trading activity of the structure note market.

利率连动型结构息票被广泛的应用于国内外的投资组合中，而国内外学者还没有通过完整的理论和实证分析来说明这类结构息票的风险特征及风险对冲策略。因此，在我国金融市场日益开放和利率市场化的背景下，加强对利率连动型结构息票的研究具有重要的理论和现实意义。这类结构息票的风险体现在全球性金融危机背景下充当标的物的利率市场所出现的大幅波动。为了研究息票的价值与利率波动之间的关系及影响利率波动的因素，本课题首次把基于可识别风险特征的三因素仿射模型及相关的四因素仿射模型引入到仿射跳跃利率期限结构框架中，对利率连动型结构息票(如利率区间息票、"筐投"利率区间息票、"亚式"利率期权和一篮子期权)进行定价并导出风险对冲策略，进而识别出跳跃风险、随机波动风险、随机均值风险、共同因素风险及地区因素风险，并揭示隐藏在这些风险特征背后的经济因素，这不仅为改善金融机构的交易策略提供依据，也为结构息票的金融监管提供政策建议。

随着中国金融市场的发展，场外衍生品的市场需求不断扩大。然而，场外利率衍生产品的现金流结构比较复杂，产品价值不易确定。为了便利于此类产品的交易，不仅要把握利率衍生产品的理论定价方法，还要了解它们的风险特性。.本项目的研究建立了基于三因素仿射过程的利率类衍生品定价理论框架。在潜在利率随机过程出现跳跃、随机波动和随机均值的典型性特征时，该模型框架给出了不同风险中性测度条件下的特征方程转换方式，并拓展了几种新的仿射转换方式。因此，该研究框架既适应短期利率状态过程的各种特性，也适用于不同收益特征的利率衍生品定价过程，从而拓展了以往研究利率衍生品的思路。在此理论框架下，本项目导出固定和浮动利率连动息票、“筐投”浮动利率连动息票，固定收益方差互换、及“亚式”利率期权和一篮子利率组合期权的理论价值解析式或拟解析式。同时，本项目还对各种利率连动息票进行风险中性对冲，并求出拟解析式。接着，从数值模拟出发，本项目研究了短期利率过程的模型设定风险和参数不确定风险对这些衍生品价值和对冲策略的影响。其中，随机均值在利率结构息票中发挥主要的作用，随机波动和跳跃是方差互换定价的主要影响因素。这说明结构息票的定价和对冲要关注期望通胀率和市场均衡利率之间的相互作用效应，方差互换的定价要重视利率市场的波动率集聚和货币政策。.最后，本项目以中国银行间回购利率代理短期利率，使用其高频数据估计出基于已实现随机波动的中国短期利率模型。本项目提出的已实现随机波动模型额外考虑了时变均值和水平效应，从而适用于各种短期利率模型。实证研究表明该模型具有更好的样本内外预测能力，可以成为中国利率衍生品定价的基准模型，并提供校准参数。另外，本项目的理论与实证研究还为研究其它利率衍生品的定价和对冲提供了理论方法和基准模型。

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