【IRS通关秘笈】系列由银叶投资合伙人黎至峰先生与团队亲力打造,每期会分享一些IRS(利率互换)的相关知识,由浅入深带您了解利率互换市场。
黎至峰 CFA(上海银叶投资有限公司合伙人、固定收益部联席总监)
毕业于牛津大学数学系,获得一级荣誉学士。从2004年到今,共13年国内外固定收益、外汇与衍生品销售与交易经验,曾在瑞士银行、摩根大通银行、法国巴黎银行、星展银行、平安证券担任交易、销售主管。曾经参加X-swap电子平台、标准利率互换、利率互换集中清算等筹备工作,积极推动国内衍生品市场发展。
写到了第七回的【IRS通关秘笈】,终于可以松一口气,因为比较复杂的技术活到了这回,终于告一段落了。这一回说的插值法,虽然放到技术部分的最后一回,但是还是非常重要的。我记得刚刚开始当交易员的时候,在外资行里学建模。一开始看到一堆公式,都吓怕了,每一条公式都那么的长。那时候鼓起勇气,一步一步来,一定要把这些公式学会。如果不是当时的坚持,恐怕今天也不能跟大家分享这些比较技术性的东西了。就像最近看的一本书《坚毅》中说到,释放激情与坚持的力量对成功起到了关键性的作用。事不宜迟,我们开始吧,马上切换到故事模式!
夕阳,红霞。傍晚的风总是透着一股寒气。然而这时候的小布,经过一天的烧脑学习,已经有了一丝的倦意。
再坚持一下吧,小布心里想,琦姐姐百忙之中抽空教我,下次不一定什么时候能约到了,这次一定要尽量学透彻。小布放空的眼神又迅速的重新聚焦。
琦姐姐见小布那么坚持,好吧,那就把要说的说完再回去吧。她问小布,根据之前的讨论,现在我们已经算出来的是哪几个利率?还需要计算的又是什么?
小布说,我们之前已经有了3个月、6个月、9个月后的预期重置利率,还有算出来的3个月、6个月、9个月的贴现利率。
琦姐姐说,我们先画一个X-轴是年期,Y-轴是预期重置利率的图,然后把已知的几个年期的利率先点进去。为了更容易说明我们之后要说的插值法(interpolation),我们用另一组预期利率。琦姐姐在纸上把新的一组预期利率写下来,然后再把图画出来。
琦姐姐问,是不是对X-轴特别有亲切感呢?还记得这是什么吗?小布说,当然记得啦!就是我刚刚学会的FRA呀。0x3就是现在开始三个月的利率,1x4就是1个月后开始的3个月利率(现在开始的4个月后结束)。【详情请参考第一回】
琦姐姐继续的说,你记得这个就好了,那之后的解释就容易多了。我们现在图里看到的是4个点,现在我们需要知道的,是在点与点中间的利率是多少。比如说1x4、4x7、7x10。你会怎么计算呢?
小布说,这不就是幼时经常玩的连点游戏吗?So easy!小布拿起笔把刚画好点用线连在了一起。
小布说,看,弄好了,没什么技术含量嘛。琦姐姐问小布,你能跟我说一下,你怎么连的吗?小布说,就是两个相连的点,用直线连在一块就可以了。
琦姐姐说,你这种连线方式,叫线性插值法(linear interpolation)。简单的说,就是你刚刚表达的,用直线把邻近的两个点连一起。应用这个插值法,便可以很简单的算出来你之前想要的1x4、4x7、7x10的预期利率是多少了。小布马上在纸上运算。
琦姐姐说,没错,就是这样算,不难吧。小布发觉用插值法还是蛮简单的嘛,一算就算出来了。琦姐姐看到小布一脸得意的样子,马上给他泼冷水,说,你刚用的只是其中一种插值法,现实的IRS中,用的插值法种类多的很呢。
小布很惊讶,原来还有那么多种的插值法,反正有琦姐姐那么好的老师,一定要全弄懂了才行。琦姐姐瞄了一眼小布的表情,马上就知道他要问什么。不等小布发问,琦姐姐已经抢先开始了讲解。
琦姐姐说,比如有另外一种更简单粗暴的插值法,叫分段常值插值法(piecewise constant interpolation)。我画一下图你就能理解了。
小布一看图就懂了,就是用后面的点向前画一条水平线,也就是说从1x4开始到3x6按照3x6的算,4x7开始到6x9按照6x9的算,如此类推。小布觉得这个也不难,只是插值的方式不一样嘛。
琦姐姐说,很好,最易懂的两个插值法说完了,现在可以开始说比较难懂的了。小布早就预料到插值没这么简单,已经做好了挑战智商的准备。
首先登场的是指数插值法(exponential interpolation)。要理解这个的话,先看下面的图。
指数插值法其实逻辑上跟线性插值法差不多。线性插值法是以加法平均数的方式计算出每一个期限的利率,而指数插值法是以乘法平均数的概念计算的。因此曲线是有弧度的,而不是直线。如果按照这个逻辑,那应该怎么计算1x4、4x7、7x10的预期利率呢?
小布此时才深感书到用时方恨少,以前上数学课的时候要是认真听就好了,也不会被琦姐姐一个问题问的一筹莫展了。在小布还在苦恼怎么算的时候,琦姐姐已经把公式都写出来了。
小布真的打心底里佩服琦姐姐,学识如此之渊博。这个指数插值法,小布勉强算是明白了。在小布还在吃力的消化这个比较复杂的插值法的时候,琦姐姐继续说道,我再跟你说一个可以算是IRS最常用但又最复杂的插值法吧。
琦姐姐所说的最复杂但又最常用的,就是三次样条插值法(cubic spline interpolation)。小布一听这名字就冒起了冷汗。琦姐姐说,不要怕,我尽量简单给你说说吧。
在绘图中,每一条曲线均可以用方程式来表达。所谓三次样条插值法,其方程式需要符合三个条件。假设我们现在有4个点需要连接,三个条件分别是:
1、方程式算出来的数据源点都能对上;
2、在邻近的两个点的分段中,连接线条都是一个三次多项式;
3、方程式在每一个数据源点上,二阶连续可微。
小布彻底的崩溃了。怎么感觉每一个字都认识,组合起来的句子却一句都听不懂呢。琦姐姐说,确实有点难,如果不是对数学有求根问底的浓厚兴趣,记住一点就可以了。三次样条插值法就是让连起来的曲线非常非常的平滑,很有曲线感。小布忍不住笑出来了,这种说人话的解释,我太喜欢了。
小布说,插值法算是理解了,虽然我们说的是预期利率的插值法,但如果数据源是贴现利率,也应该一样的吧。琦姐姐说,没错,就是这样。之前只懂特定的期限的预期利率与贴现利率,现在有了插值法,任何期限的利率都能计算了。这也表示着每一笔利率互换交易我们都能把估值算出来了。
小布觉得太棒了,学习了这么多关于IRS的干货,现在更有底气做IRS交易了。琦姐姐说,小布你现在已经学会了IRS基本的数学根基,既然那么感兴趣,我建议你去好好的了解一下IRS在国内发展的历史与在不同情景中的应用。不然每一回都那么硬邦邦的学习公式,也不知道IRS是怎么来、在市场中怎么实践的。
琦姐姐拿出一张名片,递了给小布。琦姐姐说,他会是带你下一步了解IRS的最好人选。客气的道别后,琦姐姐笼罩着导师光环的身影也渐渐远去。小布举起琦姐姐留给他的名片,看到了似曾相识的一个名字:砝码博士。
插值法(interpolation)的定义,是指利用函数f(x)在某区间里已知的若干点的函数值,做出适当的特定函数,在区间的其他电商用这特定函数的制作函数f(x)的近似值。(百度百科)简单的说,就是若干点的连线方式,用函数f(x)来表达。
这回,琦姐姐介绍了四种比较常用的IRS插值法:线性插值法(linear interpolation)、分段常值插值法(piecewise constant interpolation)、指数插值法(exponential interpolation)和三次样条插值法(cubic spline interpolation)。
在国内,比较常见的插值法是线性插值法。在国外,指数插值法与三次样条插值法是最常用的。在建模过程中,一般都需要设定所用的插值法。插值法在IRS曲线上与贴现曲线上都非常重要,根据机构不同的要求与技术使用不同的法则。
在国外,曾经有对冲基金进行插值法套利(interpolation arbitrage)。一般进行插值法套利,有两种模式。第一种是超短期限套利。超短期限一般指的是一年期以内的IRS。如果利率曲线呈现扭曲(比如说M型曲线),不同的插值法对于短端的影响非常大,如果采用指数插值法或三次样条插值法,很有可能跟利用线性插值法的机构出现大幅偏离。第二种是非活跃期限套利。比如说,5年和7年是活跃年期,但6年不是。尤其是在曲线比较陡的时候,不同的插值法虽然有一样的标准年期,但导出来的6年期很可能出现偏离。
除了插值法外,还有一个技巧是琦姐姐没有提起到的,叫外推法(extrapolation)。跟插值法比较像的是,外推法也是用函数来推断若干点以外的非标准期限位置。但插值法是点与点之间的推断,而外推法是两个极端点以外的数据推断。比如说,已经有的是1年到10年的IRS数据,现在要推断11年IRS的价格,就需要外推法。由于跟插值法非常相似,就不单独介绍了。
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