用R語言用Nelson Siegel和線性插值模型對債券價(jià)格和收益率建模
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債券基礎(chǔ)?
保證金購買是指投資者先從銀行或經(jīng)紀(jì)人處借得資金購買證券,而所購買的證券作為借入資金的抵押。
零息債券是指以貼現(xiàn)方式發(fā)行,不附息票,而于到期日時(shí)按面值一次性支付本利的債券。
債券的票面價(jià)值 債券的票面價(jià)值又稱面值,是債券票面標(biāo)明的貨幣價(jià)值,是債券發(fā)行人承諾在債券到期日償還給債券持有人的金額。
債券可以參考價(jià)格或收益率。例如,將支付100元的零息債券的價(jià)格可以是90元。但收益率將為(100?90)/90=11%,而不是10%。
債券收益率是投資于債券上每年產(chǎn)生出的收益總額與投資本金總量之間的比率。
債券可以在二級(jí)市場上交易(一級(jí)市場是債券發(fā)行過程)。如果利率增加,債券的價(jià)值就會(huì)增加,如果利率降低,債券的價(jià)值就會(huì)減少,這僅僅是因?yàn)樵搨窃诶矢淖冎耙员阋?昂貴的價(jià)格發(fā)行的。也可以做空債券。
雖然期望債券不會(huì)出現(xiàn)負(fù)利率,但也不是完全看不到。在危機(jī)時(shí)期,政府債券甚至公司債券都可以以負(fù)收益率交易(例如雀巢)。
債券定價(jià)
債券價(jià)格是通過使用票面利率和現(xiàn)金流來確定。
式中,CFt是t時(shí)的現(xiàn)金流,B(0,t)是貼現(xiàn)系數(shù)或0時(shí)價(jià)格
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其中R(0,t)是在時(shí)間為t時(shí)在時(shí)間0的年度即期匯率。
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B(0,t)也可以稱為零息債券的價(jià)格。
我們可以暗示零息票利率與市場上不同期限的債券。然后我們可以用這些利率建立一個(gè)期限結(jié)構(gòu)模型來為任何債券定價(jià)。嚴(yán)格違反期限結(jié)構(gòu)可能是買入/賣出機(jī)會(huì),也可能是套利機(jī)會(huì)。
如果我們有合適的證券,我們也可以從息票支付債券中構(gòu)建零息票債券。
1年期純貼現(xiàn)債券在95出售。
兩年期8%的債券售價(jià)99元。
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2年期純折價(jià)債券的價(jià)格為99-0.08(95)= 91.4。
復(fù)利類型
簡單復(fù)利
假設(shè)利率為0.05,期限為2年。100美元的價(jià)格在到期時(shí)將是多少。
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定期復(fù)利
如果將利息永久添加到本金投資中,那么我們的復(fù)利就是利率。假設(shè)相同的示例,但每半年復(fù)算一次。
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年名義利率為??
連續(xù)復(fù)利
現(xiàn)在,假設(shè)復(fù)利的頻率很高,以至于在兩次加息之間的時(shí)間間隔是無限小(接近零)。然后在極限情況下
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因此,以我們的示例為例,連續(xù)復(fù)利的年利率是?
給定一組零息票債券價(jià)格,我們可以計(jì)算連續(xù)收益率?
遠(yuǎn)期匯率
假設(shè)有兩個(gè)到期日不同的債券?
可以重新排列成
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到期日的相關(guān)性
利率不僅隨著到期日變化,而且隨著時(shí)間變化。我們還將調(diào)用某些數(shù)據(jù)和計(jì)算。
讓我們加載庫并檢查收益率曲線數(shù)據(jù)。
相關(guān)系數(shù)矩陣顯示出收益率沒有完全相關(guān)。
?R_3MR_6MR_1YR_2YR_3YR_5YR_7YR_10YR_3M1.00000000.99833900.99400450.98375590.97447800.95461890.93995040.9230412R_6M0.99833901.00000000.99817150.98998200.98171970.96322680.94917610.9332366R_1Y0.99400450.99817151.00000000.99599370.99001950.97461740.96218950.9478956R_2Y0.98375590.98998200.99599371.00000000.99848440.98968110.98088960.9694621R_3Y0.97447800.98171970.99001950.99848441.00000000.99585830.98961850.9804575R_5Y0.95461890.96322680.97461740.98968110.99585831.00000000.99836290.9936744R_7Y0.93995040.94917610.96218950.98088960.98961850.99836291.00000000.9981232R_10Y0.92304120.93323660.94789560.96946210.98045750.99367440.99812321.0000000
債券價(jià)格和收益率
在這一部分中,我們將看到構(gòu)建債券價(jià)格和收益率的方法。
直接法
假設(shè)您得到以下債券利率。請記住,名義匯率是100。
?息票到期價(jià)錢債券15.01個(gè)101.0債券25.52101.5債券35.0399.0債券46.04100.0
零息債券價(jià)格(B(0,t)
然后我們得到?
線性插值
三次插值
假設(shè)我們的費(fèi)率如下:?
間接方法(Nelson Siegel)
尼爾森·西格爾(Nelson Siegel)模型是模擬利率收益率曲線的一種流行方法。
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其中θ是到期日,β0是長期收益率,β1是斜率參數(shù),β2是曲率參數(shù),τ是比例參數(shù)。
可以使用參數(shù)來更好地估計(jì)收益曲線。
Nelson Siegel參數(shù)的估計(jì)
Nelson Siegel曲線估計(jì)。
注意:我們將lambda稱為tau(ττ)(形狀參數(shù))。
Beta靈敏度
考慮提供Fi未來現(xiàn)金流的債券價(jià)格? 。因此,帶有beta參數(shù)的價(jià)格變化如下。
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