Como criar modelos de avaliação como Black-Scholes (BS)? (IBM)

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Como criar modelos de avaliação como Black-Scholes (BS)? (IBM)
Anonim

A partir de janeiro de 2015, o IBM IBMInternational Business Machines Corp151. 58-1. 15% Criado com o Highstock 4. 2. 6 o estoque está sendo comercializado em US $ 155 e você espera que ele vá mais alto no próximo ano. Você pretende comprar uma opção de compra no estoque da IBM com um preço de exercício do ATM de US $ 155, esperando se beneficiar de altos retornos percentuais, com base em um pequeno custo de opção (opção premium), em comparação com a compra de ações com um alto preço de compra. Qual deve ser o valor justo desta opção de chamada na IBM? (Para leitura relacionada, consulte Três maneiras de lucrar usando as opções de chamada )

Hoje, um par de diferentes métodos pré-fabricados estão disponíveis para avaliar as opções - incluindo o modelo Black-Scholes e o modelo da árvore binomial - que podem fornecer respostas rápidas. Mas quais são os fatores subjacentes e os conceitos de condução para chegar a esses modelos de avaliação? Pode ser preparado algo semelhante, com base no conceito desses modelos?

Aqui, cobrimos os blocos de construção, os conceitos subjacentes e os fatores que podem ser usados ​​como estrutura para construir um modelo de avaliação para um recurso, como opções, fornecendo uma comparação lado a lado com as origens do Black- Modelo Scholes (BS) (para leitura adicional, consulte Opções de preço: Black-Scholes Model ).

Este artigo não pretende desafiar os pressupostos ou quaisquer outros fatores do modelo de BS (que é um assunto diferente completamente); em vez disso, pretende explicar o conceito subjacente do modelo de Black-Scholes, juntamente com a idéia do desenvolvimento do modelo de avaliação.

O mundo antes de Black-Scholes

Antes de Black-Scholes, o modelo de preços de ativos de capital (CAPM) baseado em equilíbrio foi amplamente seguido. Os retornos e os riscos foram equilibrados um com o outro, com base na preferência do investidor, i. e. foi esperado que um investidor de alto risco fosse compensado com (o potencial de) maiores retornos em uma proporção similar.

O modelo BS encontra suas raízes no CAPM. De acordo com Fisher Black, " apliquei o modelo de preços de ativos de capital a cada momento da vida de um warrant, por cada preço de estoque e valor de garantia ".

Infelizmente, o CAPM não pôde cumprir o requisito de preço de garantia (opção).

Black-Scholes continua sendo o primeiro modelo, baseado no conceito de arbitragem, fazendo uma mudança de paradigma a partir de modelos baseados em risco (como CAPM). Este novo desenvolvimento de modelo de BS substituiu o conceito de retorno de estoque CAPM com o reconhecimento de que uma posição perfeitamente protegida ganhará uma taxa livre de risco. Isso tirou as variações de risco e retorno, e estabeleceu o conceito de arbitragem em que as avaliações são realizadas em premissas de conceito neutro em risco - uma posição coberta (livre de risco) deve levar a uma taxa de retorno livre de risco.

O Modelo de Desenvolvimento de Preços (Black-Scholes)

Comecemos por estabelecer o problema, quantificando-o e desenvolvendo uma estrutura para sua solução. Continuamos com nosso exemplo na avaliação da opção de compra de ATM na IBM com um preço de exercício de US $ 155 com um ano para expirar.

Com base na definição básica de uma opção de compra, a menos que o preço das ações atinja o nível de preço de exercício, a remuneração permanece zero. Poste esse nível, o pagamento aumenta de forma linear (ou seja, um aumento de um dólar no subjacente proporcionará uma recompensa de um dólar da opção de compra).

Supondo que o comprador e o vendedor concordem com uma avaliação justa (incluindo preço zero), o preço justo teórico para esta opção de compra (para leitura relacionada, consulte Compreender preço de opção ) será: > Preço da opção de chamada = $ 0, se subjacente

  • Preço da opção de chamada = (subjacente - greve), se subjacente> = greve (gráfico azul)
  • Isso representa o valor intrínseco da opção e aspecto perfeito do ponto de vista de um comprador de opção de chamada. Na região vermelha, tanto o comprador como o vendedor têm uma avaliação justa (preço zero ao vendedor, retorno zero ao comprador). No entanto, o desafio de avaliação começa com a região azul, pois o comprador tem a vantagem de uma recompensa positiva, enquanto o vendedor sofre uma perda (desde que o preço subjacente exceda o preço de exercício). Este é o lugar onde o comprador tem uma vantagem sobre o vendedor com preço zero. O preço precisa ser diferente de zero para compensar o vendedor pelo risco que ele está tomando.

No caso anterior (gráfico vermelho), teoricamente, o vendedor vende o preço zero e não existe zero potencial de recompensa para o comprador (justo para ambos). No último caso (gráfico azul), o diferencial entre o subjacente e a greve deve ser pago pelo vendedor ao comprador. O risco do vendedor abrange o período de um ano inteiro. Por exemplo, o preço das ações subjacentes pode se mover muito alto (digamos para US $ 200 no prazo de quatro meses) e o vendedor precisa pagar ao comprador o diferencial de US $ 45.

Assim, ele se resume a:

O preço do subjacente irá cruzar o preço de exercício?

  1. Se o fizer, qual a altura do preço subjacente (pois isso determinará a recompensa para o comprador)?
  2. Isso indica o grande risco assumido pelo vendedor, o que leva à questão - por que alguém venderia essa chamada, se não conseguirem nada pelo risco que estão levando?

Nosso objetivo é chegar a um preço único que o vendedor deve cobrar ao comprador, o que pode compensá-lo pelo risco geral que ele leva ao longo de um ano - tanto na região de pagamento zero (vermelho) quanto no pagamento linear região (azul). O preço deve ser justo e aceitável para comprador e vendedor. Caso contrário, o que está em desvantagem em termos de pagar ou receber preços injustos não participará do mercado, derrubando assim a finalidade do negócio de negociação. O modelo Black-Scholes tem como objetivo estabelecer esse preço justo ao considerar a variação constante do preço do estoque, o valor do tempo do dinheiro, o preço de exercício da opção eo tempo de expiração da opção.Semelhante ao modelo BS, vejamos como podemos abordar para avaliar isso para o nosso exemplo usando nossos próprios métodos.

Como avaliar o valor intrínseco na região azul?

Alguns métodos estão disponíveis para prever o movimento de preços esperados no futuro durante um determinado período de tempo:

Pode-se analisar movimentos de preços semelhantes da mesma duração no passado recente. O histórico preço de fechamento da IBM indica que, no último ano (2 de janeiro de 2014, até 31 de dezembro de 2014), o preço caiu para US $ 160. 44 de US $ 185. 53, um declínio de 13,5%. Podemos concluir um -13. Movimento de preço de 5% para a IBM?

  • Uma verificação detalhada adicional indica que ele tocou uma alta anual de US $ 199. 21 (em 10 de abril de 2014) e um mínimo anual de US $ 150. 5 (em 16 de dezembro de 2014). Baseando-os no dia de início, 2 de janeiro de 2014, e o preço de fechamento de US $ 185. 53, a variação percentual varia de +7. 37% a -18. 88%. Agora, o intervalo de variação parece muito mais amplo em comparação com o declínio calculado anteriormente de 13. 5%.
  • Análises e observações semelhantes sobre dados históricos podem ser realizadas. Para continuar nosso desenvolvimento de modelo de preços, vamos assumir essa metodologia simples para avaliar futuras variações de preço.

Suponha que a IBM suba 10% a cada ano (com base nos dados históricos dos últimos 20 anos). As estatísticas básicas indicam que a probabilidade de a variação do preço das ações da IBM pairar em torno de + 10% será muito maior do que a probabilidade de o preço da IBM subir 20% ou diminuir 30%, assumindo que os padrões históricos se repetem. Coletando pontos de dados históricos semelhantes com valores de probabilidade, um retorno esperado geral sobre o preço das ações da IBM em um período de tempo de um ano pode ser calculado como uma média ponderada de probabilidades e retornos associados. Por exemplo, suponha que os dados de preços históricos da IBM indicam os seguintes movimentos:

(- 10%) vinte e cinco por cento das vezes,

  • + 10% trinta e cinco por cento das vezes,
  • + 15% vinte por cento de vezes
  • + 20% dez por cento das vezes,
  • + 25% cinco por cento das vezes, e
  • (- 15%) cinco por cento das vezes.
  • Assim, a média ponderada (ou o valor esperado) atinge:

(- 10% * 25% + 10% * 35% + 15% * 20% + 20% * 10% + 25% * 5 % - 15% * 5%) / 100% =
6. 5% i. e. Em média, o preço das ações da IBM deverá retornar para +6. 5% no prazo de um ano por cada dólar. Se alguém comprar o estoque da IBM com um horizonte de um ano e um preço de compra de US $ 155, pode-se esperar um retorno líquido de 155 * 6. 5% = $ 10. 075.
No entanto, isto é para o retorno de estoque. Precisamos procurar retornos esperados semelhantes para a opção de chamada.

Com base no retorno zero da chamada abaixo do preço de exercício (US $ 155 existente), todos os movimentos negativos gerarão ganhos zero, enquanto todos os movimentos positivos acima do preço de exercício gerarão recompensas equivalentes. O retorno esperado para a opção de chamada será assim:

(

-0% * 25% + 10% * 35% + 15% * 20% + 20% * 10% + 25% * 5 % - 0 % * 5%) / 100% = 9. 75% i. e. Por cada $ 100 investido na compra desta opção, pode-se esperar US $ 9. 75 (com base nos pressupostos acima).

No entanto, isso ainda permanece confinado à avaliação justa do valor intrínseco da opção e não capta corretamente o risco suportado pelo vendedor de opções para as altas mudanças que podem ocorrer no ínterim (no caso do intraanual acima mencionado preços altos e baixos).Além do valor intrínseco, o preço pode ser acordado pelo comprador e pelo vendedor, de modo que o vendedor seja compensado de forma justa pelo risco que ele está assumindo no prazo de um ano?

Essas mudanças podem variar amplamente e o vendedor pode ter sua própria interpretação de quanto ele quer ser compensado por isso. O modelo Black-Scholes assume opções de tipo europeu, i. e. sem exercício antes do prazo de validade. Assim, permanece inalterado por balanços de preços intermediários e baseia sua avaliação em dias de negociação de ponta a ponta.

Na negociação em dia real, essa volatilidade desempenha um papel importante na determinação dos preços das opções. A função de recompensa azul que comumente vemos é realmente a recompensa no prazo de validade. Realisticamente, o preço da opção (gráfico rosa) é sempre maior do que o retorno (gráfico azul), indicando o preço do vendedor para compensar suas habilidades de tomada de risco. É por isso que o preço da opção também é conhecido como a opção "premium" - indicando essencialmente o prémio de risco.

Isso pode ser incluído em nosso modelo de avaliação, dependendo da quantidade de volatilidade esperada no preço das ações e quanto de valor esperado que resultaria.

O modelo Black-Scholes o faz de forma eficiente (é claro, dentro de seus próprios pressupostos) da seguinte forma:

O modelo BS assume a distribuição lognormal dos movimentos dos preços das ações, o que justifica o uso de N (d1) e N (d2 ).

Na primeira parte, S indica o preço atual do estoque.

N (d1) indica a probabilidade do movimento de estoque atual do estoque.
Se esta opção entrar no dinheiro, permitindo que o comprador exerça essa opção, ele receberá uma parte do estoque subjacente da IBM. Se o comerciante o exercer hoje, então o S * N (d1) representa o valor esperado atual da opção.

Na segunda parte, X indica o preço de exercício.

N (d2) representa a probabilidade de o preço das ações estar acima do preço de exercício.

Então X * N (d2) representa o valor esperado do preço de estoque restante
acima de o preço de exercício. Como o modelo de Black-Scholes assume opções de estilo europeu em que o exercício é possível apenas no final, o valor esperado representado acima por X * N (d2) deve ser descontado pelo valor do tempo do dinheiro. Assim, a última parte é multiplicada pelo termo exponencial elevado à taxa de juros ao longo do período.

A diferença líquida dos dois termos indica o valor do preço da opção a partir de hoje (em que o segundo termo é descontado)

Em nossa estrutura, esses movimentos de preços podem ser mais precisamente incluídos de várias maneiras:

Outro refinamento dos cálculos de retorno esperado, expandindo o intervalo para intervalos mais finos para incluir movimentos de preço intradiário / intrajugador

  • Inclusão dos dados atuais do mercado, pois reflete a atividade atual do dia (similar à volatilidade implícita)
  • Retornos esperados no vencimento data, que pode ser descontada até o presente dia para avaliações realistas e ainda menor do valor atual
  • Assim, vemos que não há limite para premissas, metodologias e customizações a serem selecionadas para análise quantitativa.Dependendo do ativo a ser negociado ou investimento a ser considerado, um modelo auto-desenvolvido pode ser trabalhado. É importante notar que a volatilidade dos movimentos de preços de diferentes classes de ativos variam muito - as ações têm desvantagem de volatilidade, o forex tem volatilidade franzida - e os usuários devem incorporar os padrões de volatilidade aplicáveis ​​em seus modelos. Os pressupostos e as desvantagens fazem parte integrante de qualquer modelo e aplicação conhecedora de modelos em cenários de comércio de reais que podem resultar em melhores resultados. (para leitura relacionada, consulte

Uma Visão geral simples da análise quantitativa ) A linha inferior

Com recursos complexos entrando nos mercados ou mesmo recursos simples de baunilha entrando em formas complexas de negociação, modelagem quantitativa e A análise está se tornando obrigatória para avaliação. Infelizmente, nenhum modelo matemático vem sem um conjunto de inconvenientes e pressupostos. A melhor abordagem é manter os pressupostos ao mínimo e estar ciente das desvantagens implícitas, o que pode ajudar a desenhar as linhas sobre o uso e a aplicabilidade dos modelos.