外汇衍生品定价中的Garman-Kohlhagen模型
字数 1373 2025-11-03 08:34:11

外汇衍生品定价中的Garman-Kohlhagen模型

外汇衍生品定价中的Garman-Kohlhagen模型是布莱克-舒尔斯模型在外汇市场的扩展,用于定价欧式外汇期权。以下将逐步展开其核心逻辑。

1. 基础概念:外汇期权的特殊性

外汇期权涉及两种货币(如USD/EUR),其标的资产是“汇率”(如1欧元兑美元数)。特殊性包括:

  • 两种利率:本国利率(如美元利率 \(r_d\))和外国利率(如欧元利率 \(r_f\))。持有外国货币可赚取外国无风险利率,但需换算回本国货币。
  • 汇率动态:汇率遵循几何布朗运动,但漂移项需调整利率差。

2. 汇率动态建模

假设汇率 \(S_t\)(单位本国货币/1单位外国货币)满足随机微分方程:

\[dS_t = (\mu - r_f) S_t dt + \sigma S_t dW_t \]

其中 \(\mu\) 为预期收益率,\(\sigma\) 为波动率,\(W_t\) 是布朗运动。在风险中性测度下,需将漂移项替换为利率差 \(r_d - r_f\)

\[dS_t = (r_d - r_f) S_t dt + \sigma S_t dW_t^* \]

这里 \(W_t^*\) 是风险中性测度下的布朗运动。

3. Garman-Kohlhagen公式推导

基于上述动态,欧式看涨期权(到期日 \(T\),行权价 \(K\))的定价公式为:

\[C = S_0 e^{-r_f T} N(d_1) - K e^{-r_d T} N(d_2) \]

其中:

\[d_1 = \frac{\ln(S_0/K) + (r_d - r_f + \sigma^2/2)T}{\sigma \sqrt{T}}, \quad d_2 = d_1 - \sigma \sqrt{T} \]

逻辑解释

  • \(S_0 e^{-r_f T}\):将外国货币现值按外国利率折现,反映持有外国货币的利息收益。
  • \(K e^{-r_d T}\):行权价按本国利率折现。
  • \(N(d_1)\)\(N(d_2)\) 类似BS模型,但调整了利率差的影响。

4. 应用与扩展

  • 看跌期权定价:通过看跌-看涨平价关系 \(P = C - S_0 e^{-r_f T} + K e^{-r_d T}\) 可得。
  • 隐含波动率:类似BS模型,可通过市场倒推波动率。
  • 局限性:假设常数利率和波动率,实际中需引入随机利率或随机波动率模型(如Heston模型的外汇版本)。

5. 实例验证

假设 \(S_0 = 1.2\)(USD/EUR),\(r_d = 0.03\)\(r_f = 0.01\)\(\sigma = 0.15\)\(T = 1\) 年,\(K = 1.22\)。计算得 \(d_1 = 0.0505\)\(d_2 = -0.0995\),看涨期权价格 \(C \approx 0.064\)(单位本国货币)。

此模型为外汇期权定价提供了基础框架,后续可结合数值方法(如蒙特卡洛或有限差分法)处理更复杂情形。

外汇衍生品定价中的Garman-Kohlhagen模型 外汇衍生品定价中的Garman-Kohlhagen模型是布莱克-舒尔斯模型在外汇市场的扩展,用于定价欧式外汇期权。以下将逐步展开其核心逻辑。 1. 基础概念:外汇期权的特殊性 外汇期权涉及两种货币(如USD/EUR),其标的资产是“汇率”(如1欧元兑美元数)。特殊性包括: 两种利率 :本国利率(如美元利率 \( r_ d \))和外国利率(如欧元利率 \( r_ f \))。持有外国货币可赚取外国无风险利率,但需换算回本国货币。 汇率动态 :汇率遵循几何布朗运动,但漂移项需调整利率差。 2. 汇率动态建模 假设汇率 \( S_ t \)(单位本国货币/1单位外国货币)满足随机微分方程: \[ dS_ t = (\mu - r_ f) S_ t dt + \sigma S_ t dW_ t \] 其中 \( \mu \) 为预期收益率,\( \sigma \) 为波动率,\( W_ t \) 是布朗运动。在风险中性测度下,需将漂移项替换为利率差 \( r_ d - r_ f \): \[ dS_ t = (r_ d - r_ f) S_ t dt + \sigma S_ t dW_ t^* \] 这里 \( W_ t^* \) 是风险中性测度下的布朗运动。 3. Garman-Kohlhagen公式推导 基于上述动态,欧式看涨期权(到期日 \( T \),行权价 \( K \))的定价公式为: \[ C = S_ 0 e^{-r_ f T} N(d_ 1) - K e^{-r_ d T} N(d_ 2) \] 其中: \[ d_ 1 = \frac{\ln(S_ 0/K) + (r_ d - r_ f + \sigma^2/2)T}{\sigma \sqrt{T}}, \quad d_ 2 = d_ 1 - \sigma \sqrt{T} \] 逻辑解释 : \( S_ 0 e^{-r_ f T} \):将外国货币现值按外国利率折现,反映持有外国货币的利息收益。 \( K e^{-r_ d T} \):行权价按本国利率折现。 \( N(d_ 1) \) 和 \( N(d_ 2) \) 类似BS模型,但调整了利率差的影响。 4. 应用与扩展 看跌期权定价 :通过看跌-看涨平价关系 \( P = C - S_ 0 e^{-r_ f T} + K e^{-r_ d T} \) 可得。 隐含波动率 :类似BS模型,可通过市场倒推波动率。 局限性 :假设常数利率和波动率,实际中需引入随机利率或随机波动率模型(如Heston模型的外汇版本)。 5. 实例验证 假设 \( S_ 0 = 1.2 \)(USD/EUR),\( r_ d = 0.03 \),\( r_ f = 0.01 \),\( \sigma = 0.15 \),\( T = 1 \) 年,\( K = 1.22 \)。计算得 \( d_ 1 = 0.0505 \),\( d_ 2 = -0.0995 \),看涨期权价格 \( C \approx 0.064 \)(单位本国货币)。 此模型为外汇期权定价提供了基础框架,后续可结合数值方法(如蒙特卡洛或有限差分法)处理更复杂情形。