量化交易中文教材

第08册 期权、期货与衍生品 · 本册导读

1. 本册定位

1.1 底本

本册以 John C. Hull《Options, Futures, and Other Derivatives》Global Edition 为底本。所用 PDF 共 892 页,版权页为 Pearson Education Limited 2018,注明改编自美国第 9 版(2015),ISBN 978-1-292-21289-0。全书 36 章,另有术语表、DerivaGem 软件说明、交易所列表、正态分布表和索引。页码换算:PDF 页码 = 书内页码 + 1,各章"原书对照"表默认给 PDF 页码。

关于版本:版权页、精读笔记和章节内容都对应第 9 版——第 2 章仍名为"期货市场机制",第 8 章是"证券化与 2007 年信用危机",第 9 章是"OIS 折现、信用问题与融资成本"(第 10 版第 9 章已改为 XVAs)。各章正文统一按"第 9 版 Global Edition"标注,引用页码时以本 PDF 为准。

本册共 43 个文件:原书 36 章中,第 15、19、26、27 章各拆成上下两篇,第 21 章拆成三篇,其余每章一个文件,书末附录合成一个速查文件 A1_书末附录速查.md。全册正文约 90 万字符,每章都有学习目标、正文、量化实战(可运行的 Python 代码及输出解读)、本章小结、练习和原书对照。

1.2 在量化交易中的作用

Hull 是衍生品领域的标准教材。它在量化交易中的作用可以概括为四件事。

第一,定价。无套利与风险中性定价是全书的主线:远期和期货用持有成本模型,期权用二叉树和 BSM,利率衍生品用 Black 模型和期限结构模型,信用衍生品用风险率和 copula。量化研究里任何涉及期权、期货、互换的数据处理(隐含波动率、隐含股息、隐含远期、展期收益),都要先会这些定价关系。

第二,对冲与风险。最小方差对冲比率、β 对冲、delta/gamma/vega 中性、久期对冲、VaR 与压力测试、EWMA/GARCH 波动率更新、CVA,是交易台和风控系统每天在算的东西。

第三,波动率作为资产。波动率微笑、方差互换、VIX、随机波动率与局部波动率,是波动率交易和方差风险溢价研究的基础。第 19b 章的"delta 对冲盈亏 = 实现方差减隐含方差"和第 26b 章的方差互换复制公式,是本册最值得量化读者反复推敲的两处。

第四,数值方法。二叉树、三叉树、蒙特卡洛与方差缩减、有限差分、Longstaff–Schwartz、Hull–White 利率树,都是通用的计算工具,用途远超期权定价(情景模拟、压力测试、回测稳健性分析都用得上)。

1.3 与其他各册的关系

本册大量使用前几册的工具,章节中已给出具体指向:

册 本册用到的内容 主要出现在
第 01 册 线性代数 Cholesky 分解(第 07a 章)、谱定理与特征分解(第 02b 章) 第 14、21b、22、23 章
第 02 册 概率论 二项分布与中心极限定理(第 04b、08 章)、联合分布(第 06a 章)、条件期望(第 07b 章) 第 13、24、28 章
第 03 册 数理统计 极大似然与 Delta 方法(第 09 章)、假设检验与多重检验(第 10a、10b 章) 第 15a、21b、23、36 章
第 04 册 数值最优化 非线性方程求根(第 11 章)、非线性最小二乘(第 10 章)、约束优化 第 04、19b、23、31 章
第 05 册 计量经济学 回归(第 04–07 章)、趋势(第 15b 章)、ARCH/GARCH(第 17c 章) 第 03、23、34 章
第 06 册 金融时间序列 GARCH(第 03a、03b 章)、连续时间模型(第 06 章)、VaR 与极值理论(第 07a、07b 章)、PCA(第 09 章)、多元波动率(第 10 章) 第 14、15a、22、23、29 章
第 07 册 市场微观结构 交易成本、做市与执行 第 01、10 章
第 11 册 综合实战 第 09 章"衍生品与波动率策略"把本册的定价、希腊字母、曲面和展期收益做成研究工具 本册的下游

第 23 章与第 06 册第 03a 章讲的是同一组模型(EWMA、GARCH(1,1)、IGARCH):Tsay 从时间序列建模讲,Hull 从风险管理讲,两边已互相引用;第 05 册第 17c 章则给出计量视角。三处的符号对应关系是:Hull 的 \(u_{n-1}\)、\(\sigma_n^2\) 对应 Tsay 的 \(a_{t-1}\)、\(\sigma_t^2\)。

1.4 本册的写法与引用约定

  • 章号:文件名中的数字就是原书章号,a/b/c 表示一章拆成的几篇。正文里写"第 15b 章""第 21a 章"时指本册对应文件;写"原书第 X 章"时指 Hull 原书。原书第 15、19、21、26、27 章没有同名单一文件,引用时一律落到具体的 a/b/c 篇。
  • 小节号:大多数章节的小节号与原书一致;第 04、07 章为了讲解顺序合并或调整了小节(例如本册 4.3 节对应原书 4.3–4.4 节,本册 7.3 节对应原书 7.4 节),第 15b、19a、19b 章按主题重排了原书小节的顺序。每章末尾的"原书对照"表给出逐节对应和 PDF 页码,按小节号回查原书时以该表为准。
  • 利率与记号:除非特别说明,利率都按连续复利计;\(\phi(m,v)\) 表示均值 \(m\)、方差 \(v\) 的正态分布(注意第二个参数是方差);\(N(\cdot)\) 是标准正态分布函数,\(N'(\cdot)\) 是其密度;\(q\) 统一表示标的的连续收益率,股指取股息率,外汇取外币无风险利率,期货取本币无风险利率。这套"带 \(q\) 的写法"从第 17 章开始贯穿到第 26a、27a 章。
  • 各章结构:学习目标 → 正文(含原书例题的复算)→ 量化实战(代码、输出与解读)→ 本章小结(含公式表)→ 练习(基础、进阶两档,带提示,另列原书推荐习题)→ 原书对照。原书第 36 章没有习题,第 36 章的练习由本书设计。
  • "本教材补充":凡原书没有、为量化读者补充的内容(例如第 26b 章的方差风险溢价、第 28 章的 Radon–Nikodym 说明、第 29 章的负利率与正态模型),各章"原书对照"表下方都有注明,便于区分。

2. 前置知识与自测

2.1 开始前应会什么

  • 微积分:泰勒展开到二阶、偏导数、链式法则、简单的积分与指数对数运算。第 14 章的伊藤引理就是"多保留一项二阶导数"的链式法则。
  • 概率:正态与对数正态分布、期望与方差的运算、条件期望、中心极限定理、相关系数与协方差矩阵(第 02 册)。
  • 统计:均值与标准差的估计、回归斜率的含义、标准误(第 03、05 册)。
  • 线性代数:矩阵乘法、二次型 \(w^{\mathsf T}\Omega w\)、正定性(第 01 册)。
  • 金融常识:现值与贴现、债券收益率、股票与指数的基本概念。
  • Python:numpy 向量化、scipy.stats.norm、scipy.optimize.brentq,能读懂 50–150 行的脚本。

不需要测度论。第 28 章用到的鞅与测度变换,书中只用伊藤引理和"漂移变化"的直观语言讲解。

2.2 自测题

1. 复利换算。 年复利 10% 相当于多少连续复利?连续复利 5% 相当于多少半年复利?

答案要点:\(R_c=\ln1.1=9.531\%\);\(R_2=2(e^{0.025}-1)=5.063\%\)。若这题需要查公式,先读第 04 章 4.2 节。

2. 对数正态。 设 \(\ln S_T\sim N(\ln100+0.08,\ 0.04)\)。求 \(S_T\) 的中位数和期望。

答案要点:中位数 \(100e^{0.08}=108.33\);期望 \(100e^{0.08+0.02}=110.52\)。期望大于中位数,差额来自 \(\sigma^2/2\),这就是第 14、15a 章反复强调的 \(\mu\) 与 \(\mu-\sigma^2/2\) 之别。

3. 组合方差。 两项资产头寸 60 万、40 万,日波动率 2%、1%,相关系数 0.5。求组合日标准差和 1 天 99% 正态 VaR(\(z=2.326\))。

答案要点:\(\sigma_P^2=12000^2+4000^2+2\times0.5\times12000\times4000=2.08\times10^8\),\(\sigma_P\approx14{,}422\);VaR \(\approx33{,}546\)。这就是第 22 章模型构建法的全部计算。

4. 回归与对冲。 现货价格变化与期货价格变化的相关系数 0.9,标准差分别为 1.2 和 1.5。最小方差对冲比率是多少?对冲能消除多少方差?

答案要点:\(h^*=0.9\times1.2/1.5=0.72\);消除 \(\rho^2=81\%\) 的方差。它就是 \(\Delta S\) 对 \(\Delta F\) 的 OLS 斜率(第 03 章)。

5. 蒙特卡洛。 用 numpy 估计 \(E[\max(Z,0)]\),\(Z\sim N(0,1)\),给出理论值,并说明要把标准误降为原来的 1/10 需要多少倍样本。

答案要点:理论值 \(1/\sqrt{2\pi}\approx0.3989\);代码 np.maximum(np.random.default_rng(0).standard_normal(10**6),0).mean();标准误按 \(1/\sqrt M\) 下降,需要 100 倍样本(第 21b 章)。

五题都能独立做出,可以直接从第 01 章开始;第 2、5 题有困难,建议先补第 02 册第 05 章(连续型随机变量)和第 10 章(随机模拟)。

2.3 学习建议

本册最容易卡住的地方有三处。第一处是第 13 章到第 15b 章的过渡:二叉树里的"风险中性概率"、第 14 章的伊藤引理、第 15a 章的 BSM 偏微分方程讲的是同一件事——构造无风险组合,让它只赚无风险利率。建议读完第 15a 章 15.6 节后,回到第 13 章 13.1 节对照一遍,确认两处的 \(\Delta\) 是同一个量。第二处是第 19b 章的 theta–gamma 关系,它把"卖期权赚时间价值"和"被大幅波动击穿"绑在一起,是理解期权做市与波动率交易损益的关键,务必亲手跑一遍量化实战二的 gamma 交易模拟。第三处是第 28 章的计价单位:第一次读可以只记住结论"选对计价单位,期望就变成 Black 型公式",读完第 29、30 章后再回来看证明。

每章的"量化实战"代码都复算了原书的例题。最有效的读法是先不看输出,自己预测结果,再运行核对;预测错的地方通常就是没读懂的地方。

3. 章节地图

标记说明:必学是量化研究绕不开的内容;选学按研究方向取舍;速读只需了解结论和术语。学时按"读正文 + 跑通代码 + 做一半练习"估计。

文件 原书章节(PDF 页) 一句话内容 学时 标记
01_衍生品导论.md 第 1 章(p.24–46) 远期、期货、期权与三类交易者,无套利思想的起点 2 必学
02_期货市场机制.md 第 2 章(p.47–71) 合约规格、逐日盯市与保证金、CCP、指令类型 2 速读
03_期货套期保值策略.md 第 3 章(p.72–99) 基差风险、最小方差对冲比率即回归斜率、股指期货 β 对冲 4 必学
04_利率.md 第 4 章(p.100–126) 复利换算、零息曲线自举、远期利率与 FRA、久期与凸性 5 必学
05_远期与期货价格的确定.md 第 5 章(p.127–154) 持有成本模型、指数套利、利率平价、便利收益 4 必学
06_利率期货.md 第 6 章(p.155–174) 计息惯例、国债期货 CTD、欧洲美元期货凸性调整、久期对冲 4 选学
07_互换.md 第 7 章(p.175–207) 利率互换与货币互换的两种估值法、互换曲线自举、信用敞口 5 选学
08_证券化与2007年信用危机.md 第 8 章(p.208–222) ABS 与 ABS CDO 的分层损失、相关性与危机成因 2 速读
09_OIS折现信用调整与融资成本.md 第 9 章(p.223–235) OIS 折现与多曲线、CVA/DVA、FVA 争论 3 选学
10_期权市场的运作机制.md 第 10 章(p.236–256) 期权合约规格、保证金、拆股调整、期权数据的制度细节 3 必学
11_股票期权的性质.md 第 11 章(p.257–276) 价格上下界、看涨看跌平价、提前行权、用平价清洗期权链 4 必学
12_期权交易策略.md 第 12 章(p.277–296) 价差、跨式等组合,静态复制与风险中性密度 3 必学
13_二叉树.md 第 13 章(p.297–324) 无套利与风险中性定价、CRR 树、美式期权、收敛到 BSM 6 必学
14_维纳过程与伊藤引理.md 第 14 章(p.325–343) 维纳过程、几何布朗运动、伊藤引理、对数正态性质 5 必学
15a_BSM模型的基础与偏微分方程.md 第 15 章 15.1–15.7(p.344–358) 收益分布与波动率拖累、历史波动率、BSM 偏微分方程 5 必学
15b_BSM定价公式隐含波动率与股息.md 第 15 章 15.8–15.12 与附录(p.358–376) BSM 公式、隐含波动率求解、离散股息、权证 5 必学
16_员工股票期权.md 第 16 章(p.377–389) ESO 估值、行为假设二叉树、倒签与事件研究 2 速读
17_股指期权与货币期权.md 第 17 章(p.390–405) 带收益率 \(q\) 的广义 BSM、组合保险、隐含远期与隐含股息 3 必学
18_期货期权与Black模型.md 第 18 章(p.406–421) 期货价格在风险中性下是鞅、Black-76 模型、期货期权二叉树 3 必学
19a_Delta对冲.md 第 19 章 19.1–19.4、19.12(后半)–19.14(p.422–432、443–447) 止损为何失败、动态 delta 对冲、对冲误差模拟、组合保险 5 必学
19b_Gamma_Vega与希腊字母风险管理.md 第 19 章 19.5–19.12 与附录(p.432–453) theta–gamma 关系、gamma 交易盈亏公式、多希腊字母对冲、情景分析 6 必学
20_波动率微笑.md 第 20 章(p.454–472) 外汇微笑与股票偏斜、波动率曲面、Breeden–Litzenberger 5 必学
21a_数值方法之一_二叉树与三叉树.md 第 21 章 21.1–21.5(p.473–492) 树上希腊字母、离散股息、控制变量、三叉树与时变参数 4 必学
21b_数值方法之二_蒙特卡洛模拟与方差缩减.md 第 21 章 21.6–21.7(p.492–501) 蒙特卡洛定价、Cholesky、六种方差缩减、准随机序列 5 必学
21c_数值方法之三_有限差分法与方法比较.md 第 21 章 21.8 与小结(p.501–516) 隐式/显式/Crank–Nicolson、稳定性、三类方法的选择 4 选学
22_风险价值VaR.md 第 22 章(p.517–543) 历史模拟与模型构建法、delta-gamma、回测、利率 PCA 6 必学
23_波动率与相关系数的估计.md 第 23 章(p.544–566) EWMA、GARCH(1,1) 估计与预测、协方差一致性 5 必学
24_信用风险.md 第 24 章(p.567–593) 风险率、利差隐含违约概率、Merton 模型、CVA、信用 VaR 6 选学
25_信用衍生品.md 第 25 章(p.594–620) CDS 定价、信用指数、合成 CDO 与 Gaussian copula、基础相关 6 选学
26a_奇异期权的结构与解析定价.md 第 26 章 26.1–26.15(p.621–636) 障碍、二元、回望、亚式、交换期权的解析式与蒙特卡洛核对 6 选学
26b_方差互换VIX与静态期权复制.md 第 26 章 26.16–26.17(p.636–646) 方差互换复制、VIX 公式、方差风险溢价、静态复制 4 必学
27a_替代模型随机波动率与局部波动率.md 第 27 章 27.1–27.3(p.647–656) CEV、跳跃扩散、方差伽马、Hull–White 随机波动率、Dupire 5 选学
27b_数值方法补充.md 第 27 章 27.4–27.8(p.656–677) 可转债树、路径依赖树、障碍树、两资产树、Longstaff–Schwartz 5 选学
28_鞅与测度.md 第 28 章(p.678–695) 风险的市场价格、等价鞅测度、计价单位变换 6 选学
29_利率衍生品的标准市场模型.md 第 29 章(p.696–715) 债券期权、利率上限、互换期权的 Black 公式与对冲 5 选学
30_凸性时间与Quanto调整.md 第 30 章(p.716–728) 两步法何时失效:凸性、时间、quanto 三种调整 3 选学
31_短期利率模型.md 第 31 章(p.729–762) Vasicek、CIR、Ho–Lee、Hull–White 与两阶段三叉树、校准 7 选学
32_HJM_LMM与多条零息曲线.md 第 32 章(p.763–782) HJM 漂移条件、LIBOR 市场模型、多曲线、MBS 5 选学
33_再论互换.md 第 33 章(p.783–797) 非标准互换的分类估值:远期实现、需调整、含期权 3 选学
34_能源与商品衍生品.md 第 34 章(p.798–814) 均值回归商品树、季节性、天气与保险衍生品 4 选学
35_实物期权.md 第 35 章(p.815–828) 风险中性推广到非交易变量、放弃与扩张期权 3 速读
36_衍生品事故及其教训.md 第 36 章(p.829–840) 巨亏案例的共同模式,翻译成量化风控规则 2 必学
A1_书末附录速查.md 书末附录(p.841–892) 术语表要点、DerivaGem 对照、交易所、正态分布表 1 速读

全册合计约 190 学时,其中"必学"约 105 学时。

4. 学习路径

4.1 量化研究速成路径(约 95 学时)

目标是尽快能处理期权和期货数据、理解波动率与对冲盈亏、搭起风险度量。按以下顺序:

  1. 01 → 05 → 03:无套利、持有成本、对冲比率。第 03 章重点读 3.4、3.5 节(回归对冲与 β 对冲)。
  2. 04:只读 4.1–4.6 节(复利换算、零息曲线、远期利率),久期与凸性留到需要时再读。
  3. 10 → 11 → 12:期权数据的制度细节、平价关系、组合收益。第 11 章的"用平价清洗期权链"和第 12 章的"风险中性密度"直接可用。
  4. 13 → 14 → 15a → 15b:定价理论的主干。第 11–13 章会提前借用 BSM 公式生成"理论价",到第 15b 章才正式推导,读前几章时把它当作黑箱即可。
  5. 17 → 18:把 BSM 统一成带 \(q\) 的接口和远期形式(Black-76),这是任何定价库的标准接口。
  6. 19a → 19b → 20:对冲、gamma 交易盈亏公式、波动率曲面。
  7. 21b:蒙特卡洛与方差缩减(树方法可只读 21a 的 21.1 节)。
  8. 22 → 23:VaR 与 EWMA/GARCH。已学过第 06 册第 03a 章的读者,第 23 章可以只读 23.6–23.8 节。
  9. 26b:方差互换、VIX 与方差风险溢价。
  10. 36:把教训落实到自己的风控规则里。

读完后可直接进入第 11 册第 09 章"衍生品与波动率策略"。

4.2 完整系统路径(约 190 学时)

按原书顺序通读,分六个模块,每个模块结束后做一次该模块的综合练习:

  1. 期货、利率与互换(第 01–09 章,约 31 学时):期货机制、对冲、利率、远期定价、利率期货、互换、证券化、OIS 与 CVA。
  2. 期权基础与定价理论(第 10–18 章,约 39 学时):期权市场、性质与策略、二叉树、伊藤引理、BSM、ESO、股指/货币/期货期权。
  3. 对冲、微笑与数值方法(第 19a–21c 章,约 29 学时):希腊字母、波动率微笑、树、蒙特卡洛、有限差分。
  4. 风险度量与信用(第 22–25 章,约 23 学时):VaR、波动率估计、信用风险、信用衍生品。
  5. 奇异期权与高级模型(第 26a–28 章,约 26 学时):奇异期权、方差互换、替代模型、高级数值方法、鞅与测度。
  6. 利率模型与专题(第 29–36 章及附录,约 33 学时):标准市场模型、凸性/时间/quanto 调整、短期利率模型、HJM/LMM、互换再论、商品、实物期权、事故教训。

第 28 章是模块 5 和模块 6 的分界:第 29–33 章的每个公式都是"选对计价单位后的 Black 型期望",建议在读第 29 章之前把第 28 章的 28.4 节和 28.8 节再读一遍。

4.3 按方向延伸

  • 利率与固收:速成路径 + 第 04 章全章 + 第 06、07、09 章 + 第 28–33 章。
  • 信用:速成路径 + 第 08、09、24、25 章,再读第 27b 章的可转债树。
  • 波动率交易:速成路径 + 第 21a 章全章 + 第 26a、27a、27b 章,重点是第 27a 章的局部波动率与随机波动率对奇异期权定价的差别。
  • 商品与 CTA:速成路径 + 第 02、06 章 + 第 34 章,配合第 05 章的便利收益和第 11 册的展期收益分解。

5. 核心公式与概念速查

记号:\(r\) 无风险利率(连续复利),\(q\) 标的收益率(股息率、外币利率;期货取 \(q=r\)),\(T\) 期限,\(N(\cdot)\) 标准正态分布函数,\(\phi(m,v)\) 均值 \(m\)、方差 \(v\) 的正态分布。

# 名称 公式 / 要点 章
1 复利换算 \(R_c=m\ln(1+R_m/m)\),\(R_m=m(e^{R_c/m}-1)\) 04
2 远期利率 \(R_F=\dfrac{R_2T_2-R_1T_1}{T_2-T_1}\) 04
3 久期与凸性 \(\Delta B/B\approx-D\Delta y+\tfrac12C\Delta y^2\) 04
4 远期价格 \(F_0=S_0e^{(r-q)T}\);已知现金收益 \(F_0=(S_0-I)e^{rT}\) 05
5 持有成本 投资资产 \(F_0=S_0e^{cT}\),消费资产 \(F_0=S_0e^{(c-y)T}\) 05
6 远期合约价值 \(f=(F_0-K)e^{-rT}\) 05
7 最小方差对冲比率 \(h^*=\rho\sigma_S/\sigma_F\),有效性 \(\rho^2\);股指 \(N^*=\beta V_A/V_F\) 03
8 欧洲美元凸性调整 远期利率 = 期货利率 \(-\tfrac12\sigma^2T_1T_2\) 06
9 利率互换估值 \(V=B_{\text{fix}}-B_{\text{fl}}\),或"假设远期利率实现"逐期折现 07
10 CVA / DVA \(\text{CVA}=\sum_iq_iv_i\),\(\text{DVA}=\sum_iq_i^*v_i^*\) 09、24
11 看涨看跌平价 \(c+Ke^{-rT}=p+S_0e^{-qT}\) 11、17
12 风险中性二叉树 \(p=\dfrac{a-d}{u-d}\),\(u=e^{\sigma\sqrt{\Delta t}}\),\(d=1/u\),\(a=e^{(r-q)\Delta t}\) 13、21a
13 伊藤引理 \(dG=(G_xa+G_t+\tfrac12G_{xx}b^2)dt+G_xb\,dz\) 14
14 对数正态性质 \(\ln S_T\sim\phi[\ln S_0+(\mu-\sigma^2/2)T,\ \sigma^2T]\),\(E(S_T)=S_0e^{\mu T}\) 14、15a
15 BSM 偏微分方程 \(f_t+(r-q)Sf_S+\tfrac12\sigma^2S^2f_{SS}=rf\) 15a、17
16 BSM / Merton 公式 \(c=S_0e^{-qT}N(d_1)-Ke^{-rT}N(d_2)\),\(d_{1,2}=\dfrac{\ln(S_0/K)+(r-q\pm\sigma^2/2)T}{\sigma\sqrt T}\) 15b、17
17 Black 模型 \(c=e^{-rT}[F_0N(d_1)-KN(d_2)]\),\(d_{1,2}=\dfrac{\ln(F_0/K)\pm\sigma^2T/2}{\sigma\sqrt T}\) 18、29
18 希腊字母(看涨) \(\Delta=e^{-qT}N(d_1)\),\(\Gamma=\dfrac{N'(d_1)e^{-qT}}{S_0\sigma\sqrt T}\),\(\mathcal V=S_0\sqrt TN'(d_1)e^{-qT}\) 19a、19b
19 希腊字母关系 \(\Theta+rS\Delta+\tfrac12\sigma^2S^2\Gamma=r\Pi\) 19b
20 delta 对冲盈亏 \(\tfrac12\Gamma S^2\big[(\Delta S/S)^2-\sigma^2\Delta t\big]\):实现方差减隐含方差 19b
21 风险中性密度 \(g(K)=e^{rT}\,\partial^2c/\partial K^2\)(Breeden–Litzenberger) 12、20
22 蒙特卡洛 标准误 \(\omega/\sqrt M\);相关样本 \(\boldsymbol\epsilon=L\mathbf x\),\(LL^{\mathsf T}=R\) 21b
23 线性 VaR \(\sigma_P^2=\boldsymbol\alpha^{\mathsf T}C\boldsymbol\alpha\),VaR \(=z_X\sigma_P\sqrt N\) 22
24 EWMA \(\sigma_n^2=\lambda\sigma_{n-1}^2+(1-\lambda)u_{n-1}^2\) 23
25 GARCH(1,1) \(\sigma_n^2=\omega+\alpha u_{n-1}^2+\beta\sigma_{n-1}^2\),\(V_L=\omega/(1-\alpha-\beta)\),\(E[\sigma_{n+t}^2]=V_L+(\alpha+\beta)^t(\sigma_n^2-V_L)\) 23
26 风险率与利差 \(Q(t)=1-e^{-\bar\lambda t}\),\(\bar\lambda\approx s/(1-R)\) 24、25
27 Merton 信用模型 \(E_0=V_0N(d_1)-De^{-rT}N(d_2)\),\(\sigma_EE_0=N(d_1)\sigma_VV_0\) 24
28 单因子 Gaussian copula \(Q(T\mid F)=N\!\left(\dfrac{N^{-1}[Q(T)]-\sqrt\rho F}{\sqrt{1-\rho}}\right)\) 24、25
29 方差互换 / VIX 公平方差 \(\approx\dfrac2T\sum\dfrac{\Delta K_i}{K_i^2}e^{rT}Q(K_i)\),只用虚值期权 26b
30 交换期权(Margrabe) \(V_0e^{-q_VT}N(d_1)-U_0e^{-q_UT}N(d_2)\),与 \(r\) 无关 26a、28
31 等价鞅测度 以可交易资产 \(g\) 为计价单位:\(f_0=g_0E_g[f_T/g_T]\) 28
32 风险的市场价格 \(\lambda=(\mu-r)/\sigma\);非交易变量的风险中性漂移 \(m-\lambda s\) 28、35
33 caplet 与互换期权 caplet \(=L\delta_kP(0,t_{k+1})[F_kN(d_1)-R_KN(d_2)]\);付固定互换期权 \(=LA[s_0N(d_1)-s_KN(d_2)]\) 29
34 计价单位变换 变量漂移增加 \(\rho\sigma_V\sigma_W\)(凸性、时间、quanto 调整的共同来源) 28、30
35 短期利率模型 Vasicek \(dr=a(b-r)dt+\sigma dz\),\(P=Ae^{-Br}\);Hull–White \(dr=[\theta(t)-ar]dt+\sigma dz\) 31
36 HJM 漂移条件 风险中性下远期利率漂移 \(m=s\int_t^Ts\,d\tau\),由波动率唯一决定 32

6. 勘误汇总

本册正文中标注过的原书错误、精读笔记抽取问题和需要回查原书的地方,集中列在下面。"原书"指上述 PDF。

6.1 原书错误或不一致

文件 说明
02 2.4 节保证金例:原书正文把平仓价误印为 $1,226.90,按累计亏损反算应为 $1,426.90。
04 平价收益率换算成连续复利应为 6.76%,原书写 6.75%,原因是原书先把息票取整到 6.87 再换算。
16 16.3 节:原书写作"IAS 2",实为 IFRS 2。
24 24.9 节:原书正文举例的"A 级一年后仍为 A 的概率 90.91%"等数字与迁移矩阵表不一致,疑为沿用旧版数据,本书以表为准。另外,24.8 节的违约模拟例在原书中也编号为例 24.6,与 24.7 节的例 24.6 重号。
25 25.4 节:CDS 付款"久期"应为 4.1150(25.2 节例子),原书此处误印为 4.1130。
27b 27.7 节两资产树:原书第四个点误印为 \(S_2d_1\),应为 \((S_1d_1,S_2D)\)。
31 31.2 节 Vasicek 风险中性参数:原书代入 \(\sigma=0.01\)、\(a=0.2\) 得 \(b^*=0.10\),与前文估计的 \(\sigma=0.0072\)、\(a=0.21\) 不一致;按本例参数 \(b^*\approx0.081\)。
31 31.7 节:原书例题编号与前文重复,也标为 Example 31.1。
33 33.4 节差额互换例:原书称两条曲线为半年复利,但贴现计算用的是年复利因子 \(1.05^n\);本书保留原书数值 12,647 英镑,严格按半年复利约为 12,627 英镑。
34 例 34.3:按 3% 利率回滚美式看跌得 1.50,原书为 1.48;利率取 4% 时为 1.476,原书数值与所述利率之间可能有参数或舍入不一致。
34 34.7 节:原书把趋势调整段的目标月份印成"February 2013",按上下文应为 2016 年 2 月。
A1 正态分布表四位小数下 \(N(-3)\) 印作 0.0013,精确值为 0.00135。

6.2 精读笔记抽取问题(已还原或需回查)

文件 说明
03 表 3.2(航空燃油交叉对冲)的负号在抽取时丢失,已按原书 \(\sigma_F,\sigma_S,\rho\) 反算恢复,代码验证一致。
20 20.8 节表 20.3:执行价 56 一行复算为 49.9%,精读笔记为 49.0%,疑为抽取误差,建议回查原书。
22 22.9 节表 22.7:PC4–PC8 载荷的负号在抽取时丢失,无法可靠还原,正文未列出,需回查原书。
25 25.10 节:高斯求积表中的因子值和 \(F=-1.0104\) 的负号丢失,已按单调性还原。
26a 复合期权与障碍期权公式的负号丢失,已按原书标准公式还原,并用蒙特卡洛核对。
27a 27.1 节公式的负号丢失,已还原并用蒙特卡洛核对;注意原书用 \(c\) 同时表示看涨价格和一个参数。
35 精读笔记中 35.1–35.5 节的页码区间重叠,原书对照表按顺序给出近似分界,页码需回查。

6.3 复算与原书的尾数差异(不属于错误)

20 表 20.3 其余各行、26a 亚式期权矩匹配(5.63)与蒙特卡洛(5.569)的约 1% 差异、34 商品树最低节点 11.09 与 11.10,均来自舍入或近似方法本身,正文已逐一说明。21c 表 21.5 中的负价格是原书有意展示的显式法不稳定现象,不是错误。

7. 配套代码说明

7.1 运行环境

  • Python 3(测试用 3.13);numpy、scipy、pandas,部分章节用 statsmodels(第 03、16、23、31、34 章)和 arch(第 23 章)。本册没有用到 scikit-learn,也没有画图代码,所有结果以打印输出呈现。
  • 2026 年 10 月在 Python 3 + numpy 2.5 / scipy 1.18 / pandas 3.0 / statsmodels 0.15 / arch 8.0 下,把 43 个文件中的全部代码块逐章抽出单独运行,均无报错;单章耗时都在 10 秒以内(最长的是第 03、16、31、34 章)。
  • 所有随机模拟都固定了随机种子(np.random.default_rng(...)),输出可以逐位复现;正文"输出"部分即为这些结果。
  • 安装:pip install numpy scipy pandas statsmodels arch。

7.2 代码组织与跨章依赖

每章的量化实战代码都是自包含的:需要 BSM 公式的章节(第 11、12、13、15b、16、17、19a、19b、20、21b、26a、26b、27a、29 章)各自重新定义了定价函数,不依赖其他章节保存的模块,直接复制整段代码即可运行。第 11–13 章的代码提前用到 BSM 公式,只把它当作"理论价"生成器或收敛参照,公式的推导在第 15b 章。

有跨章依赖的只有练习题,正文已注明:

  • 第 21c 章练习 9 需要第 21a 章量化实战中的 crr 函数(先运行第 21a 章代码,或把该函数复制过来)。
  • 第 33 章练习 9 可复用第 31 章量化实战中的 hw_tree(Hull–White 两阶段三叉树)。
  • 第 35 章的开采项目估值沿用第 34 章图 34.2 的商品三叉树,第 35 章代码中已重新实现,无需先运行第 34 章。
  • 第 26a 章 26.3 节提到"在第 13 章二叉树的倒推循环里加几个 if"即可处理非标准美式期权,可在第 13 章 CRR 引擎基础上改写。

如果要把本册代码整理成自己的定价库,建议以第 15b 章的 bsm(支持 \(q\) 与向量化)和隐含波动率求解器、第 17 章的 gbsm、第 18 章的 Black-76、第 21a 章的 crr 为核心,再按需加入第 19b 章的希腊字母、第 21b 章的蒙特卡洛、第 31 章的 hw_tree。