小专研读:B-S公式的假设与简单推导

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微信公众号   2016-7-4 20:19   18328   0

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来源:上交所期权之家

Black-Scholes期权定价模型最早是由费舍尔.布莱克和迈伦.斯科尔斯两位经济学家在1973年发表的一篇论文中提出,为了纪念他们的这一发现,该定价模型用他们名字的缩写命名,简称B-S模型。Black-Scholes期权定价模型的诞生,奠定了现代期权理论的基础。B-S模型的推导基于无风险套利机会的假设,回避了关于个人风险偏好和市场均衡价格结构的限定性假设,发展了期权定价的均衡模型。该模型在海外的期权、权证市场40年的发展过程中已经得到了广泛的检验。

(一)B-S模型的假设条件

我们将Black-Scholes期权定价模型的假设条件列举如下:

1.       股票价格过程服从对数正态分布模式;

2.       在期权有效期内,无风险利率和标的证券的波动率变量是恒定的;

3.       市场无摩擦,即不存在税收和交易成本,所有证券都是高度可分的;

4.       标的证券在期权有效期内无红利及其它所得(该假设后被放弃);

5.       允许使用全部所得的卖空衍生证券;

6.       该期权是欧式期权,即在期权到期前不可实施;

7.       不存在无风险套利机会;

8.       证券交易是连续的;

9.       投资者能够以无风险利率借贷。

(二)B-S微分方程与B-S公式

我们在上述的假设下,描述性地了解一下B-S模型微分方程原理:(1)衍生品与标的资产(股票)价格不确定性的来源相同;2)与二叉树期权定价模型的思想类似,通过构造股票与衍生品的组合来消除这种不确定性。

在B-S模型的假设下,股票的随机过程过程为:

其中,S表示标的股票的价格,μ表示标的股票的漂移率,σ表示标的股票的波动率,Z表示均值为0,方差为t的标准布朗运动。

假设f是基于S的某个衍生证券的价格,根据著名的伊藤公式(Ito Formula),我们有

如果我们构造一个投资组合,卖空一份衍生证券,同时买入

份股票,那么整个组合的价值(用表示)为:

于是投资组合的价值变动为:

投资组合

的价值变动仅与时间dt有关,因此该组合成功消除了dZ带来的不确定性。根据无套利定价原理,该投资组合的收益率应等于无风险利率r:

最终得到以下微分方程:

从式1.1可知,任意依赖于标的资产S 的衍生品价格f应满足以上微分方程。如果我们再加上欧式认购期权的边界条件,

那么通过以上边际条件解这个微分方程(式1.1),就得到了著名的B-S欧式认购期权的定价公式:

其中,

c表示欧式认购期权价格,其行权价为K;期权有效期为T;

为股票价格的年化波动率,即年化收益率的标准差; 为标准正态分布变量的累计概率分布函数,根据标准正态分布函数特性,有

根据欧式认购期权和认沽期权之间的平价关系,在Black-Scholes期权定价模型的基础上,可以很容易得到欧式认沽期权的定价公式:

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