http://blog.yam.com/MOT1/article/15493768
談了許多觀念,很多人可能還是不知道『期望值』該怎麼算,
紛紛要求希望能用臺指期貨做個例子。
為了讓大家更容易理解一點,我們就來看看,
期望值是怎麼計算出來的。
期望值的定義是:
期望值 = Σ(結果 × 機率)
因此,如果想要計算出,『選擇權策略』的期望值,就需要兩個東西。
1. 選擇權策略的『結果』函數
2. 相對應結果的『機率』函數
選擇權策略『結果』函數,其實很簡單。
以選擇權到了結算日那天,所得到的結果來說,
買進call就是長這樣 _/ ,
買進put 就是長這樣 \_ ,
賣方的話,正好反過來。
總而言之,也就是大家常常看到的,選擇權策略的損益圖啦。
這個損益圖形上,橫軸是最後結算時,標的物所有的可能結果。
縱軸則是每個標的物結果,對應的選擇權損益結果。
簡單地說,也就是選擇權到期時,『所有』可能的結果。
任何一個選擇權交易,只要確定了下面幾個參數(建立部位時就確定了),
1. 履約價格(K)
2. 距離到期時間(t)
3. 交易的權利金(P)
那麼這個選擇權到期之後,所有可能的結果,就可以完全被結果函數表示出來了。
至於結果的『機率』函數,用到的是常態機率分布函數。
常態機率分布函數,有兩個參數,
一個是分布的中心值(也就是需要預測的標的物未來價格),
另一個是分布的標準差(也就是標的物價格的波動率)。
以臺指舉例來說,
由於臺指『期貨』表示的是,『市場』對於到期日那天,指數最後會落在那裏的『預期』。
因此,我們可以姑且將臺指期貨(S),拿來當作未來預測分布的中心值。
再者,由於每個選擇權都有隱含波動率,而它同樣代表了『市場』對於未來市場波動率的『預期』。
所以我們在這裏,使用了隱含波動率,來作為我們對未來波動率的預測。
其實該使用什麼值,來作為預測中心的分布值,
或者是波動率該取用那個值,
都是見仁見智,純粹屬於個人喜好的問題。
甚至要不要使用常態分布函數,來作為機率的表示方式,這也是可以因人而異的。
因此,我們在這裏,必須再次說明一下,
為了計算期望值,我們做了以下的假設:
1. 以常態機率分布函數,用來表示標的物未來價格可能的機率分布。
2. 以相應標的物『期貨』的價格,作為標的物未來價格的機率分布的中心值。
3. 以價平選擇權的隱含波動率,作為標的物未來價格機率分布的波動率(σ,也就是標準差)。
有了預測的(假設的)『中心值』(S)與『波動率』(σ)這兩個參數,就可以得到機率函數了。
下面我們利用『函數』的形式,
將選擇權的『結果』與『機率』,分別表示出來。
1. 策略『結果』函數
x <= K 時, x > K 時, 損益圖形示意圖
==================================================
買進call R = -P, x-(K+P), _/
賣出call R = P, -x+(K+P), ``\
買進put R = -x+(K-P), -P, \_
賣出put R = x-(K-P), P, /``
其中,
K: 履約價格
P: 權利金
x: 變數,橫座標軸,表示選擇權標的物所有可能的最後(結算)價格
R: 結果,縱座標軸,表示選擇權標的物所有可能的最後(結算)價格,所對應的損益結果
2. 結果『機率』函數
先將變數 x 轉換為 z,
z = ln(x/S) / [σ*sqrt(t)]
就可以求出常態機率分布函數:
g(z) = 1/sqrt(2Pi)*exp(-z*z/2) = NORMDIST(z) = N'(z)
(注意:這與後面提到的 N() ,存在著微分的關係)
而想要求出某個區間 z1 ~ z2 之間的機率時,可以用到常態累積分布函數:
N(z) = ∫g(z)dz = NORMSDIST(z)
(注意:這與前面提到的 N'() ,存在著積分的關係)
而某個區間 z1 ~ z2 之間的機率,則可以表示為:
N(z2) - N(z1)
其中,
S: 標的物目前價格(分布的中心價格)
σ: 波動率(分布的標準差)
t: 距離到期的時間(以年為單位, = 天數/365 )
x: 變數,橫座標軸,表示選擇權標的物所有可能的最後(結算)價格
z: 為了計算方便,將變數 x 轉換為變數 z, 可以使 g(z) 的公式用起來比較簡潔。這個轉換稱為 z 轉換。
有了上面的兩個函數,我們就可以將『所有』的結果與機率,一一算出來,
個別的結果與機率相乘之後,再全部加起來,就可以得到期望值。
可是,這麼做的話,雖然是土法煉鋼,一定可以得到結果,
但是未免也太過愚公移山,耗時費力了。
因此,我們可以經過數學的推導,(參考原書第六章前段說明),
就能直接得到『期望值』函數的公式:
E(R) = ∫R(z)*g(z) dz
買進call = -P[N(zK)] +{S*exp(c*c/2)*[1-N(zK-c)]}-(K+P)[1-N(zK)]
賣出call = P[N(zK)] - {S*exp(c*c/2)*[1-N(zK-c)]}+(K+P)[1-N(zK)]
買進put = -[S*exp(c*c/2)*N(zK-c)]+(K-P)[N(zK)] - P[1-N(zK)]
賣出put = [S*exp(c*c/2)*N(zK-c)]-(K-P)[N(zK)] + P[1-N(zK)]
上面的公式,計算的範圍是從負無限大到正無限大。
在書中,計算的範圍則是從 -4 標準差計算到 +4 標準差的範圍,
所以公式修改如下:
E(R) = ∫R(z)*g(z) dz
買進call = -P[N(zK)-N(-4)]
+ {S*exp(c*c/2)*[N(4-c)-N(zK-c)]}-(K+P)[N(4)-N(zK)]
賣出call = P[N(zK)-N(-4)]
- {S*exp(c*c/2)*[N(4-c)-N(zK-c)]}+(K+P)[N(4)-N(zK)]
買進put = -{S*exp(c*c/2)*[N(zK-c)-N(-4-c)]}+(K-P)[N(zK)-N(-4)]
- P[N(4)-N(zK)]
賣出put = {S*exp(c*c/2)*[N(zK-c)-N(-4-c)]}-(K-P)[N(zK)-N(-4)]
+ P[N(4)-N(zK)]
其中,
R(z): 由於積分的需要,將 R 中的 x, 進行 z 轉換,使得本來用 x 來表示的 R(x),轉換成用 z 來表示的函數 R(z)
zK = ln(K/S) / [σ*sqrt(t)] ,(也就是將 K 代入 x 的位置,所得到的 z 值)
c = σ*sqrt(t)
由上面的公式,便可以計算出選擇權的『期望值』,也就是 E(R) 的值了。
舉例來說,
2008 年 6 月 4 日,臺指期貨與選擇權價格的資料如下:
Future(期貨)
名稱 時間 成交價 買進 賣出 漲跌 總量
台指期0613:44:59 8592 8589 8594 △54 44302
Option(選擇權):近月(200806),只取上下 5 檔。
Call(買權)
履約價 時間 成交價 買價 賣價 漲跌 總量
8200 13:44 439 421 440 △57 193
8300 13:44 347 346 349 △40 706
8400 13:44 272 270 277 △37 1996
8500 13:44 203 203 207 △30 5921
8600 13:44 150 147 150 △27 15892
8700 13:45 102 102 103 △17 20737
8800 13:44 67 67 68 △14 34073
8900 13:44 41.5 41.5 42 △11 26729
9000 13:44 25 25 25.5 △4.5 18397
9100 13:44 14.5 14 14.5 △1.5 9286
Put(賣權)
履約價 時間 成交價 買價 賣價 漲跌 總量
8200 13:44 37.5 37.5 38 ▽9.5 10579
8300 13:44 56 54 56 ▽13 18632
8400 13:44 80 79 81 ▽19 18037
8500 13:44 114 113 115 ▽23 16403
8600 13:44 155 155 157 ▽33 9294
8700 13:44 209 205 211 ▽39 4480
8800 13:44 271 270 271 ▽48 2888
8900 13:44 350 350 354 ▽50 1130
9000 13:44 435 430 437 ▽48 578
9100 13:44 525 520 535 ▽50 574
好。
現在我們把買進 8600 call 當作例子,
K = 8600
因為是買進call,所以取賣出報價,
P=150
最後交易日是 6/18 ,今天(6/4)不算的話,還有 15 天才到期,
t = 15/365 = 0.0411。
以當時期貨成交值,作為機率分布的中心價格,(注意:這是只是一個假設,見仁見智,因人而異。)
S = 8592。
根據成交價格,可以計算出隱含波動率。
我們取 call 和 put 的隱含波動率,加以平均,
用來表示預測的波動率,(注意:這是只是一個假設,見仁見智,因人而異。)
8600 Call 的隱含波動率為 0.217,
8600 Put 的隱含波動率為 0.222,所以
σ = (0.217+0.222) / 2 = 0.2195
有了上面這些數值(K,P,S,t,σ)之後,就可以計算出『期望值』:
買進call(P=150), E(R) = 2.87
同樣的,如果按照不同的情況,取不同的 P 值,
賣出call,取買進報價 P=147,
買進put ,取賣出報價 P=157,
賣出put ,取買進報價 P=155,
也可以分別計算出對應的期望值,
賣出call(P=147), E(R) = -5.87
買進put (P=157), E(R) = -4.63
賣出put (P=155), E(R) = 2.64
上面的所有選擇權報價,也同樣全都可以計算出相應的期望值,各位可以拿來練習看看。 ^_^
以上,就是期望值計算的方法與範例,僅供各位作為參考。