CFA1-Study Session Derivatives

特许金融分析师（Chartered Financial Analyst，简称CFA）1级中十门中权益中格章节内容，CFA是“特许金融分析师”的简称，是证券投资与管理界的一种职业资格称号，由美国投资管理与研究协会于1963年开始设立的特许金融分析师职业资格认证。CFA与美国注册管理会计师、美国注册会计师一起并称为美国财会领域的国际三大黄金认证。

Study Session 16 Derivatives

• R45 Derivative Markets and Instruments
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  • Derivative markets and instruments
    • Definition of derivative
      • Definition: A derivative is a financial instrument (contract) that derives its performance from the performance of an underlying asset. Tips： Contracts. Hedge risk vs. Speculate. Derives its performance from the performance of an underlying asset 衍生品的本质是“合约”，源于标的资产价格的波动而产生，其最初的目的在于对冲标的价格波动所带来的的风险，即把不确定变为确定；反之，则不是以对冲为目的而是希望通过活动来收益（个人理解衍生品中最重要的一个维度为时间，有限时间，和非衍生品资产有较大区别）
      • Purpose of derivative
        • 衍生品签署的核心思想 
    • Four main derivatives
      • Forward：远期合约，即私下协商签订在未来某个时间点以某个价格买卖某个标的资产的合约，可能发生违约 Futures:标准化的，在期货交易所交易的远期合约，不会违约 Swap：互换合约，即一系列的远期合约，例如一年每个季度都交易某个资产 Option：权利和义务不对等的远期合约，包含针对权利的买卖（Long/Short)和标的资产的买卖(Call/Put)两种内容
    • Classification
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      • Contract features
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        • Forward commitment
          • 远期承诺，到期必须执行，如forward, futures and swap
        • Contingent claim
          • 或有索求权，有利执行，不利则不执行，如option，CDS
      • Trading place
        • 交易所-OTC，各自有各自优点 1.标准（流动性更好）-定制 2.清算所-对手方（违约风险） 3.有监管-无监管 
        • Exchange-traded
          • 交易所交易（场内交易），如期货合约Futures
        • OTC traded
          • 柜台交易（场外交易）
      • Main terminology
        • 个人理解，从Forward commitment本身来说多空的是标的资产的价格，而Contingent claim多空的首先是权利和义务，其次还是资产的价格 
    • Advantage & disadvantage of derivatives
      • 优点： 1.价格发现（期货价格影响现货） 2.对冲风险 3.降低成本，Futures标准所以成本低 4.资本金要求小（杠杆率特别高，可以用来对冲/投机） 5.流动性好（Futures） 6.容易做空（对比现货而言） 7.促进市场有效性（期货现货价差则可以套利） 缺点 1.杠杆高，风险高 2.相对复杂，机构化衍生品 3.赌博性 总结：用来对冲降低风险，用来投机风险较大，因此衍生品不一定会增加风险 
  • Forward
    • 远期合约
    • Definition
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    • Characteristics
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    • Settling
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      • At expiration
        • 到期日交割 a.实物交割，一手交钱一手交货 b.现金交割，补差价（从而可以用市场价从市场买入标的资产） 
      • Prior to expiration
        • 到期日之前结算，通过签订一份最终结算日一致的反向合约来平仓 
        • Offsetting/Opposite Contract
          • 反向合约
    • Forward Rate Agreement（FRA）
      • 远期利率协议
      • Terminology
        • LIBOR
          • LIBOR(London InterBank Offered Rate)：伦敦同业拆借利率，拆借对象为“Eurodollar”；以360天为一年的单利利率 Eurodollar :欧洲美元（离岸美元），只要不在美国本土的美元都可以称为“Eurodollar”
        • Euribor
          • 欧洲银行间欧元同业拆借利率，拆借对象为欧元
      • LIBOR&FRA
        • 为对冲LIBOR波动而签订的协议为FRA 
      • Long/Short FRA
        • 担心LIBOR上涨，此时Long FRA；担心LIBOR下跌，此时Short FRA 
      • Quotation(*X•* FRA)
        • 常见的FRA时间为30，60，90，120天 
      • Principle
        • 在0时间点合约签订1时间点的利率，此时1时间点的利率为远期利率Forward Rate，例如5%，当从0时间点到达1时间点，此时Forward Rate变为即期利率Spot rate，如果Sport rate>Forward Rate，赚得6-5=1% 
  • Futures
    • 期货合约
    • Definition
      • 标准化，可在期货交易所交易的远期合约，可以用实物和现金交割，也可以提前平仓（和Forward contract相同） 
      • Forward&Futures
        • 前四点在“Trading place”中已经涉及，其余2+1点源于期货的交易机制（Risk control） 
      • Clearing house
        • 清算所，清算所是所有期货交易者在交易中的对手方，利用其三大风控机制防止出现违约
    • Risk control of Futures contract
      • Margin
        • 保证金制度，与“Equity”章节中保证金类似，但不完全一样，当保证金低于Maintenance margin，期货要求保证金账户加至Initial margin，而股票只要求加至Maintenance margin （如果股票只要求加至Maintenance margin，那只要稍往下再下跌，是否时时刻刻处于需要追加保证金的状态？）
        • Initial margin
          • 初始保证金，超过部分可以取出 
        • Maintenance margin
          • 维持保证金
          • Margin call
            • 保证金催收电话，当保证金不断扣除，低于等于Maintenance margin时，此时会收到Margin Call，此时要么追缴到Initial margin，要么就被强行平仓
        • Variation margin
          • 变动保证金（即补交保证金）即通过加入变动保证金让保证金重新回到Initial margin
        • Margin Calculation
          •  1.在实操中，不存在第三天亏到0的情况 2.案例说明保证金需要有充足的头寸进行追缴才可能应对波动
        • Futures margin&Equity margin
          • 期货账户保证金和股票账户保证金不同点 1.当低于维持保证金之后，期货需要追缴到Initial margin，股票账户追缴到Maintenance margin 2.期货的保证金属于自由资金，不需要利息，股票里除了自由资金Margin之外还有Margin Loan，Margin Loan部分有利息 
      • Daily Price Limit
        • 涨跌停限制，防止Max Loss远大于保证金金额，出现违约的情况
      • Marking to market
        • Daily settlement逐日盯市，当日的盈亏结果直接加入保证金账户或者从保证金账户扣除，如果低于Maintenance margin，必须追缴至Initial margin，否则被清算所强行平仓
  • Swap
    • 互换合约
    • Definition
      • 一系列的远期合约，交易平等、定制化、场外、没有监管、有违约风险、机构主导 
      • Application
        •  是否因为是浮动支付（Short方），所以需要是根据标的资产随着时间的波动而确定其价值？
    • Interest Rate Swap(IRS)
      • 利率互换合约（又称Plain vanilla interest rate swap ），即用固定利率和浮动利率进行互换 Pay-fixed side支出固定（收入浮动），Long方，先以约定的利率在未来借入（支出固定），后当即期承担市场价格的波动再行借出（收入浮动） Pay-floating side支出浮动（收入固定），Short方，先以约定的利率在未来借出（收入固定），后当即期承担市场价格的波动，再行借入（支出浮动） 可以理解为看多则提前预定借入（锁定支出），看空则提亲预定借出（锁定收入），两者本身的收支总和都是浮动损益的 约定的借出和借入都是固定的，浮动的原因在于和到期之后和市场价格相比到底亏还是盈 
      • Application
        • 当A公司发行Floating Bond，为了对冲LIBOR上升所产生的支出增大风险时 1.因为害怕LIBOR上涨的风险，所以选择做多LIBOR 2.因为要做多，所以需要约定买入（即当前约定未来以固定利率借入，即支出固定），此时为Pay-Fixed side 3.当即期时，如利率上升，再以更高的借出（收入浮动） 
      • Application
        •  收入固定，即Short方，不管利率如何波动，我就希望按照未来这个利率放贷出去，不管未来变成现在的变化 支出固定，即Long方，不管利率如何变动，我就希望按照未来这个利率借到贷款，不管未来变成现在的变化 这两种就是对冲的思维，而投机的思维则在意变化或者去预测变化
    • Currency Swap
      • 货币互换
      • Application
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      • A against B
        • 用B来买A Long A against the B，用B来买A，从而做多A
        • Application
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      • A for B
        • 用A来换B sell US dollars for Japanese yen，用美金换日元
        • Application
          •  Dealer赚取的是差价，而不是佣金
    • Equity Swap
      • 股票互换
      • Application
        • 
  • Option
    • 期权
    • Definition
      • 权利和义务不对等的合约，针对买卖权利(Long/Short)以及标的资产看涨/看跌期权(Call/Put)，可以两两组合 （这里没有提到具体的份额，比如一份期权合约是否只针对1股的股票？同上面的FRA针对的是多少钱的利率？） 
      • Option premium
        • 针对权利买卖的价格为期权费（权利金）Option premium
      • Exercise price(Strike price)
        • 针对标的资产的约定执行价格为Exercise price(Strike price)
      • Writer of the option
        • 卖出权利方称为Writer of the option（卖空为Write）
    • Credit derivatives
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      • Credit default swaps (CDS)
        • 信用违约互换，可以理解为对于违约对冲的保险，公司A借款给公司B，同时针对本次交易向公司C支付CDS spread，当公司B对公司A违约时，公司C替公司B偿付给公司A，此类赔付为或有（仅当B发生违约时） CDS为场外交易，有灵活性 
      • Credit spread option
        • Credit spread option，信用利差期权，Credit spread option=公司债YTM-国债YTM，当公司信用风险上升，此时公司债价格下降（要求回报率上升），Credit spread option价值上升
    • Moneyness
      • 价值状态，立刻执行option时的盈亏定性分析，X是执行价格，S为现价，分析时通常站在Long方  
      • In the money
        • 价内期权/实质期权，赚钱状态
      • At the money
        • 平价期权
      • Out of the money
        • 价外期权/虚值期权
    • Option Value
      • 期权价值由内在价值和时间价值两部分组成
      • Intrinsic Value
        • 内在价值，立刻执行option盈亏了多少钱，定量分析 
        • Payoff for options
          • 损益，其中Short Call 和Short Put可以由零和交易的结论推导出（在Long交易之前加入负号即可，实操中也可以做为Short应用中的理解方式），损益图不考虑期权费option premium Long Call：损失有限，收益无限（仅当考虑option premium时有损失） Long Put：损失有限，收益有限（仅当考虑option premium时有损失） Short Call：损失无限，收益有限（仅当考虑option premium时有收益），相对风险最大 Short Put：损失有限，收益有限（仅当考虑option premium时有收益） 
        • Profits for options
          • 利润，在损益图Payoff的基础上考虑Option Premium的情况，则Long图形全部平移向下期权费单位，Short图形全部平移向上期权费单位 
          • Application
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        • Application
          •  Put option的价值即期权执行价（需折现）-目前标的价格（股票价格），Call option则相反
      • Time Value
        • 时间价值，可以有机会赚取更多钱的权利，所以即使一份未到期的期权合约是out of the money的状态，这份期权的价值也不等于0，此时期权费价格完全取决于时间价值；一份未到期的期权合约在in the money的状态，其价值也大于其账面的Profit 结论 1.时间越长，期权费越贵 2.波动越剧烈，期权费越贵 3.到期时，时间价值归零
        • Application
          • 
      • Factors affect the value of an option
        • 对期权估值的影响因素 1.标的资产价格，越高，call高，put低 2.波动率，越高，call高，put高 3.无风险收益，越高，call高，put低（C+K=P+S，无风险收益越高，K变小，C变大，P变小） 4.到期期限，越高，call高，put不确定（时间价值和价格正相关，但是如果出现put的标的价格为0这种特例时，反而负相关） 5.执行价格，越高，call低，put高（执行价格高于现价，不会选择买，但是会选择卖出） 
        • Application
          •  到期期限，越高，call高，put不确定（时间价值和价格正相关，但是如果出现put的标的价格为0这种特例时，反而负相关）
        • Application
          •  同样参考母鸡理论，如果是Call方和持有成本正相关，持有收益反相关；反之亦然
        • Application
          •  无风险收益越高，call高，put低（C+K=P+S，无风险收益越高，K变小，C变大，P变小） 如果基于二叉树模型，未来衍生品价格（根据上下概率和幅度得出）/折现率=现在衍生品的价格，和Call和Put一样，应该是反相关，为什么不对？
    • Put-Call Parity
      • 买卖权平价公式，可以简化理解为CK=PS 
      • Provement
        • 假设1：看涨、看跌期权的标的资产都是公式中的同一只股票 假设2：看涨、看跌期权执行价格都是X 假设3：看涨、看跌期权到期期限和国债到期期限一致 
      • Compounding
        • 合成，可以根据等式，合成一个Call，即Long一个Put，Long stock，Short Bond 
        • Replication
          •  按照CFA教材的介绍，可以理解为原始的公式为K=P+S（没有Call的原因应该是其把P和C合在一起进行了表述，存疑？）
          • Application
            •  P+S=K C=-P=S-K
        • Application
          •  为什么会有Forward的引入？相当于Forward contract+risk-free bond（K？）=S（Asset）？
      • Arbitrage
        • 套利，当合成的价格低于现价时，存在套利机会 
        • Application
          • 
        • Application
          •  合成一个Call=P+S-K，其中-K可以解释为借入Rf为利率的资金，P可以表述为-C
      • Fiduciary call
        • 信托看涨期权，即C+K，可以理解为到期之后为了能拿出钱来买入而先腾出资金购买国债 
        • Application
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      • Protective put
        • 保护性看跌期权，即Put+Asset（P+S），目的在于对冲买入资产的下跌风险
    • Conclusion
      • 1.不分红的美式Call不会提前行权（原因在于同样的欧式期权，假设可以提前行权，能获得比美式期权更高的收益，所以从理性人的角度没有必要提前行权，不划算） 2.只有会分红的美式Call才可能会提前行权（假如提前行使看涨期权拿到股票，股票本身可以进行分红，并且分红可以弥补提前行权的时间成本，此时可以提前行权） 3.美式的Put会提前行权（当还没有到期时，股价已经跌倒0，此时已经到达Max收益，再持有的意义已经没有）（Put option that is deep in the money may be optimal） 
      • Europeam/American option
        • 欧式期权：Europeam，只有到期日这天可以行权 美式期权：American，到期日前任何一天都可以行权 在最后到期日，美式期权价值等于欧式期权 因此美式期权比欧式期权更贵，因为流动性更好 上证股票类期权都是欧式期权，而商品类期权多是美式期权 
      • Application
        •  基于时间价值，不分红的美式期权加个大于执行价格，为什么不提前行权？
• R46 Basics of Derivative Pricing and Valuation
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  • Risk-free arbitrage and no-arbitrage rule
    • 无套利定价法则 
    • Law of one price
      • 一价法则，未来能产生相同现金流的两样东西的价格应该一样，否则存在套利空间 the condition in a financial market in which two equivalent financial instruments or combinations of financial instruments can sell for only one price. Equivalent to the principle that no arbitrage opportunities are possible.
      • Application
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    • Application
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  • Forward Pricing and Valuation
    • Principle of forward pricing & valuation
      • Pricing
        • 定价，即在T=0时刻确定未来某个时间点Long方支付给Short方资产的价格，需要符合公允定价买卖双方才会签署，Price在T=0时刻确定之后就不会再改变
        • The hen theory
          • 母鸡理论（个人理解，本质上以商品制造角度理解较为通顺） Forward Price=当前母鸡价格+[资金成本（机会成本）+饲养成本（持有成本Carrying Cost）]-鸡蛋收益（持有收益Carrying benefit） 没有考虑成本和收益折现（但是FP为期货价格，为什么需要折现？个人理解因为需要考虑机会成本[*（1+Rf）^T]，因此需要折现到同一个时刻。 
          • Simplification
            • 最简化的状态，没有持有成本和收益，只有机会成本，即只考虑无风险收益的情况 
        • No-Arbitrage
          • 无套利定价法则，即在不考虑持有成本和收益的情况下，Forward Price=So*(1+Rf)^T，如果大于或者小于，都存在套利空间 如FP>So*(1+Rf)^T，此时T=0可以卖出FP，借钱买入现货锁定收益，T=T时交割即可 如FP<So*(1+Rf)^T，此时T=0可以借入现货卖出，买入FP，T=T时交割即可 
          • Application
            •  按照之前的定义，套利应该是无风险无成本，即先卖出得到现金再买入，那为什么在初始的时候是资金流入？
      • Valuation
        • 估值，在到期前合约的盈亏情况，持续浮动直到结算，当T=0时刻Value=0（因为当签订合约时买卖双方平等，盈亏起点为0） 可以理解为在t时间点上，现货St的价格和FP折现价之间的差额 
      • Settlement
        • 结算，T=T时刻最终的盈亏情况 
    • Risk neutrality
      • 风险中性，通常的投资者是厌恶风险的，即风险越高要求收益越高，少数为风险偏好型，同时也有风险中性，即对于风险不要求有超额收益 在衍生品市场假设所有投资者为风险中性，因此投资者只要求无风险收益；衍生品的现金流用无风险收益率折现 
      • Application
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    • Convenience yield
      • 便利收益率（非货币形式收益），区别于货币形态的实货持有期收益 
    • Example
      •  其中Value考虑t时刻的现价需要同样减去未来发生的持有收益和加上成本，因为对比的期货价格已经包含了这一部分，现价需要同样包含才能对比
      • T-Bill Forward
        • T-bill forward 和不分红的股票期货为最简单类型 
      • Dividend-paying stocks
        • 会分红股票期货，包含时间成本和持有收益，不管是定价还是估值，都需要减去折现之后（不用包含之前的，之前的没有折现价值）的分红  
        • Application
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      • Coupon bonds
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  • Futures Pricing and Valuation
    • 期货的定价和估值
    • Pricing
      • 通常情况下，期货的定价和远期合约Forward是一样的，除了考虑逐日盯市Market to market的情况下不同 当现货价格和利率正相关时，期货比远期合约价格更高，原因可以理解为逐日盯市制度导致保证金可以取出用于利率升高之后的投资 当现货价格和利率负相关时，远期合约定价比期货更高（个人感觉论证不够充分，如果利率负相关，此时一样有投资收益，为什么会选择远期合约而不是期货？） 
      • Application
        • 
    • Valuation
      • 期货的估值不需要进行计算，因为作为场内交易的产品，有保证金机制，系统会时刻计算出盈亏的状态
    • Put – Call – Forward Parity
      • 从买卖权平价公式出发，用股票期货的价格代替现货的价格 
      • Application
        • 
  • Swap Pricing and Valuation
    • IRS Pricing and Valuation
      • 利率互换的定价原理利用了在T=0时刻，Value=0的结论，通过对于固定利率和浮动利率在0时刻折现相等来计算（由于平时折现的对象是现金，这次的对象是利率怎么处理？同时之前针对现金，使用利率折现，而针对利率，使用什么折现？） 利率互换的估值则使用某个时间点的折现浮动利率（实际）-折现固定利率（当初约定）计算（站在Long方的角度） 
      • IRS&FRA
        • IRS可以拆分成几份FRA，（3X6,6X9,9X12,12X15)，不同的是FRA每一期的固定利率不同，而IRS的固定利率相同，取了均值 
      • Application
        •  Swap可以通过多个FRA合成出来（这里的Price是报价，而不是估值）  Swap本质上一系列的FRA合成而得，由Swap price产生（之前不是说Swap Price和FRA的利率虽然固定，但是不同么？）
  • Option Pricing and Valuation
    • 期权的定价和估值，其中估值在“Option Value”中已经涉及，包含内在价值和时间价值，而期权的价格包含期权费Option Premium和执行价格Exercise price，而一级学习的定价是其中的期权费Option Premium，执行价格Exercise price是作为输入变量在二级中学习
    • Binomial Model for Option Pricing
      • 二叉树定价模型，即期权费Option Premium由标的资产（如股票）的将来值多少钱决定（假如知道未来股价多少钱，就可以折现知道现在期权Call/Put应该值多少钱 未来不能确定因此需要预测未来，理想状态认为一年之后只有两种情况（即二叉树），用u和d作为上涨幅度和下跌幅度的预测，用πu和πd作为两种概率的预测，即可预测未来股价的期望值，和现值的差值折现即目前Option的价值（相当于站在目前的角度，用概率已经预测出将来可能是这个价格，需要为以往的历史数据推测支付成本）   
      • πu
        • 上涨的概率，基于衍生品风险中性的假设，衍生品的期望收益率等于无风险收益率 上涨幅度*上涨概率+下跌幅度*下跌概率=期望收益率=无风险收益率，（其中下跌概率=1-上涨概率） 求出的上涨概率不是真实的概率，而是基于风险中性假设的概率 
        • Application
          •  
      • Application
        •  为什么需要Spot price
      • Application
        •  对于标的资产上涨的概率无法影响基于风险中性假设推导出的上涨的概率？