对外经济贸易大学 金融计算 固定收益证券计算及敏感度分析.ppt
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1、第六章 固定证券收益计算及敏感度分析,6.1 各种收益率的计算6.2 久期和凸度的计算6.3 即期利率期限结构的计算,6.1.1.各种收益率定义;6.1.2.内生收益率的计算;6.1.3.到期收益率的计算;6.1.4.有效年利率的计算;6.1.5 即期利率计算;6.1.6 远期利率计算;,6.1 收益计算,2.当前收益率:,6.1.1.收益率定义,1.息票率:,指借贷期内,每期支付的利息与所贷资金额的比率。,3.内生收益率,固定收益证券到期收益率是一种利率,它能使现金流的现值等于初始投资的价格。,内生收益率(Internal Rate of Return)计算公式如下:,其中:P为价格($);
2、为第i期现金流($);y为内生收益率;n为期数。,4.到期收益率,到期收益率(Yield to Maturity)是与债券联系在一起的术语,指投资者持有债券至到期日时所获得的内生收益率。即到期收益率也是一种内生收益率。,其中:P为价格($);C为半年期的票息($);y为到期收益率的一半;n为期数();Par为面值(到期价值)。,注:对一年以内的到期收益率,银行采用简单的方式计算:,三种收益率之间的关系,5.有效年利率,银行存款中有名义年利率和有效年利率,这两种利率中较高的一个是有效年利率。有效年利率与周期性利率之间的换算关系:,其中:m为每年支付的频率,每一个一年内多期支付的周期性利率都对应一
3、个名义年利率(yearlized rate),6.即期利率(spot rate):指在当前时刻计算的期限为T的利率水平,我们通常所说的零息债券的到期收益率就是即期利率的例子,记其有效年利率为为y(t,T),设R(t,T)表示连续复利下的即期利率,则。,7.远期利率:指在当前时刻确定的,未来某时刻T开始的,到期日为T的利率水平。一般用F(t,T,T)表示,t代表当前时刻,设Fc(t,T,T)表示连续复利的远期利率,则:,8.瞬时即期利率:指连续即期利率的期限T无限逼近计算时刻时的收益率,即,9.瞬时远期利率:指连续远期利率的期限T无限逼近T时的收益率,即,即期利率和远期利率之间在无套利条件下,可
4、以相互换算,请同学们自己证明:,思考:Fc(t,T,T)与R(t,T)的关系?,记p(t,T)表示面值为1,到期日为T的零息债券在t时刻的价格,则,y(t,T)=,零息债券到期收益率、连续即期利率、瞬时即期利率;远期利率、连续远期利率、瞬时远期利率;与贴现因子的关系,F(t,T,T)=,瞬时即期利率与瞬时远期利率间的关系,期望即期利率与远期利率间的关系:,6.1.2.内生收益率的计算,已知:P、Ci、n待求变量:y,用于计算投资组合的收益率或现金流不规则的金融产品收益率,已知P,可以用试错法求内生收益率。试错法计算内生收益率步骤:1给出一个收益率初始值;2用步骤1给出的收益率计算每笔现金流的现
5、值;3加总步骤2得出的现金流现值;4将步骤3得出的现金流总现值与金融工具的价格作比较。当步骤3得出的现金流总现值比金融工具的价格大时,选择一个比步骤1大的收益率重复以上步骤。反之,选择一个更小的收益率进行重复。,方法一、,例6.1.1 假定一种金融工具有如表3.1的年金支付,金融工具的价格为7704美元,试求它的内生收益率。,表6.1.1 年金支付情况,%macro a(r);data;p=2000/(1+,本例计算程序:(用宏语句),计算结果:r=10 p=8081.4152039r=14 p=7349.0709218r=12 p=7701.624974将计算结果与7704相比较,得出12%
6、为该金融工具的内生收益率,注:宏只能单独调用,不能应用于赋值语句,因为它没有返回值,用IML过程的子程序语句:(跌代法),proc iml;start p_est(r,c,n);p=0;do i=1 to n;p=p+ci/(1+r)*i);end;return(p);finish p_est;p_0=7704;c=2000 2000 2500 4000;n=ncol(c);r_0=0;r_2=1;r_1=r_2;p_e=p_est(r_1,c,n);,do while(abs(p_e-p_0)1e-5);if(p_e-p_00)thenr_0=r_1;else r_2=r_1;r_1=(r_
7、0+r_2)/2;p_e=p_est(r_1,c,n);end;print r_1 p_e p_0;create mysas.yield from r_1;append from r_1;quit;run;,参见程序说明,直接用SAS函数 Data mysas.yield;yield=irr(1,-7704,2000,2000,2500,4000);Run;函数irr的用法:IRR(freq,c0,cl,.,cn),freq表示每年产生现金流次数,c0-cn为现金流,返回值为100*r,此函数针对每次付息不同的现金流,更简单的方法:,更一般的用法:,data a;%let n=5;/*使用宏变
8、量*/fre=1;input c1-c,(可以同时计算多个债券的到期收益率),6.1.3.到期收益率计算,已知:P、C、Par、n,待求变量:y这里C可以为每期利息,也可以是息票率,二者可以相互转换。,利用宏语句和IML过程的计算程序与内部收益率程序类似,下面是通用计算到期收益率的例子。,试错法计算到期收益率通用程序:,data a;delete;Run;%macro a(r,n,d,par);data a1;p1=0;%do i=1%to,p2=/*%a(r,n,d,par)内的具体参数值*/,;/*查帮助”end=“,参见end=argumentset statement*/,例6.1.2
9、 假定发行者每6个月支付1 000 000美元给证券持有者并连续支付30次,到期后的支付额为20 000 000美元。发行时,发行者筹得资金为19 696 024美元。计算得知,资金总成本率为5.10%(半年期)。,利用通用程序,a(r,n,d,par)取值如下:%a(0.05,30,1000000,20000000);%a(0.0505,30,1000000,20000000);%a(0.051,30,1000000,20000000);,计算结果:Obs p1 p2 p r r1 n1 15372451.03 4627548.97 20000000.00 10.0 5.00 302 152
10、85221.19 4561926.60 19847147.79 10.1 5.05 30 15198759.44 4497265.37 19696024.81 10.2 5.10 30将计算结果与该金融工具的价格19696024美元比较,5.10%为其到期收益率(半年期)。,直接用SAS函数Data a;yield=yieldp(20000000,2000000/20000000,2,30,0.5,19696024);Run;函数yieldp用法:YIELDP(par,c,n,k,t,p)par:面值,c:小数形式表示的年票息率,n:年付息次数,K:现在起剩余的付息次数,t:下一个付息日距现在
11、的时间(年),p:当前价格。返回值为名义年利率。,更简单的方法:,更一般的方法大家可以类似内部收益率写出,6.1.4.有效年利率计算,银行存款中有名义年利率和有效年利率,这两种利率中较高的一个是有效年利率。有效年利率与周期性利率之间的换算关系:,其中:m为每年支付的频率。,例6.1.3.半年期周期性利率为4%时有效年收益率为1.042-1=8.16%。如果利息按季支付,那么周期性利率为2%时有效年利率为8.24%。,计算程序:%macro a(r,m);data;i=(1+,计算结果:r=2,i=0.08243216,注:上例也可以直接用SAS函数 r=compound(1,1.02,.,0.
12、25);函数compound的用法:COMPOUND(a,f,r,n),a表示期初值,f表示期末值,r为有效年利率,n为年付息次数.知道其中任何三个,可以求第四个,用缺失值表示。计算原理:,例6.1.4 计算一种票息率为6%,价格为700.89美元的18年期债券的当前收益率和到期收益率。假定这种债券5年内第一次被赎回的价格为1030美元,该债券的票息为每6个月支付30美元,连续支付10次。求该债券第一个赎回日的收益率。,利用通用程序,a(r,n,d,par)取值如下:,%a(0.056,10,30,1030);%a(0.0585,10,30,1030);%a(0.061,10,30,1030)
13、;%a(0.0635,10,30,1030);%a(0.066,10,30,1030);,%a(0.0685,10,30,1030);%a(0.071,10,30,1030);%a(0.0735,10,30,1030);%a(0.076,10,30,1030);,第一个赎回日收益率计算,计算结果:Obs p1 p2 p r r1 n1 225.048 597.308 822.356 11.2 5.60 102 222.380 583.349 805.729 11.7 5.85 103 219.760 569.749 789.509 12.2 6.10 104 217.187 556.496 7
14、73.683 12.7 6.35 105 214.659 543.582 758.241 13.2 6.60 106 212.176 530.997 743.173 13.7 6.85 107 209.737 518.731 728.468 14.2 7.10 108 207.340 506.777 714.117 14.7 7.35 10 204.985 495.125 700.110 15.2 7.60 10比较得出,债券第一个赎回日的收益率为15.2%。,清算日处于两个付息日之间的到期收益率计算,清算日处于两个付息日之间的到期收益率计算公式:其中:P为累积价格;C为半年的票息支付;y为到
15、期收益率的一半;w=;n为票息支付的次数;Par为到期价值。,例6.1.5 假设有一种票息率为10%的半年付公司债券在2003年3月1日到期。该债券的累积计息价格为118.788美元,清算日在1997年7月17日。计算该债券的到期收益率。表6.3为该债券的日期与对应现金流,计算程序的第一段有相关数据的输出。,表6.3 日期与对应的现金流,计算程序:data;date0=01mar1997d;date1=17jul1997d;date2=01sep1997d;days02=datdif(date0,date2,30/360);/*美国公司债适合30/360标准*/days12=datdif(da
16、te1,date2,30/360);n=2*(2003-1997);w=days12/days02;put days02/days12/n/w;call symput(n,n);/*创建一个值来自data步的宏变量n*/call symput(w,w);/*创建一个值来自data步的宏变量w*/,data a;delete;%macro a(r);data a1;p1=0;do i=1 to,data a(drop=i);set a a1;w=,计算结果:Obs p1 p2 p r r1 w n1 49.2584 66.9691 116.227 7.26 3.630 0.24444 122 4
17、8.9940 66.2108 115.205 7.47 3.735 0.24444 12于是,当该公司债券半年期利率为3.63%时,能使其现金流的现值等于其肮脏价格118.78美元。所以这种债券的到期收益率为7.26%,即3.63%。,直接用SAS函数YIELD=YIELDP(100,0.1,2,12,0.12222,118.788);,更简单的方法,注:书中的其他案例大家自己在课下练习,计算方法与以上内容基本相同,6.1.5.即期利率的计算,y(t,T)为t时刻计算,T时刻到期的零息债券的到期收益率,P(t,T)为该零息债券的价格,其相应连续复利记为R(t,T),则,若存在一系列的零息债券,
18、则很容易得到各种期限的即期利率,但这是不现实的。那么如何通过付息债券来求去即期利率呢?,指在当前时刻确定的,未来某时刻T开始的,距T期限为T的利率水平。一般用F(t,T,T)表示,t代表当前时刻,设Fc(t,T,T)表示连续复利的远期利率,则:,6.1.6.远期利率的计算,F(t,T,T)=,由于二者的计算与到期收益率程序相似,这里不在赘述。,作业3:,计算2005年12月1日上证国债固定利率债券的到期收益率,并绘制到期收益率曲线。(数据在2005-12-1国债行情.xls中),提示:1、首先将excel表格内的数据导入到SAS中(或其他软件)2、这里的到期收益率曲线可以用简单的线性插值绘制。
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