摘要:利率期限結(jié)構(gòu)反映了利率與到期期限之間的關(guān)系。國外的研究者對影響利率期限結(jié)構(gòu)的因素十分關(guān)注,并提出了許多利率期限結(jié)構(gòu)的理論。本文運用SAS9.1軟件,基于極大似然估計方法,使用Vasicek模型對我國上海銀行間同業(yè)拆借利率的動態(tài)特性進(jìn)行刻畫,對其期限結(jié)構(gòu)進(jìn)行實證研究。結(jié)果表明,Vasicek模型對上海同業(yè)間拆借利率有較好的刻畫和描述能力。
關(guān)鍵詞:利率期限結(jié)構(gòu);Vasicek模型;極大似然估計;上海銀行間同業(yè)拆借利率
利率期限結(jié)構(gòu)可分為靜態(tài)與動態(tài)利率期限結(jié)構(gòu)。Vasicek模型是一個重要的動態(tài)均衡模型,得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前我國學(xué)者對利率期限結(jié)構(gòu)的研究主要集中在收益曲線方面,本文通過對Vasicek模型的分析,結(jié)合我國銀行間同業(yè)拆借市場數(shù)據(jù)來模擬我國短期利率動態(tài)變化過程,對我國利率期限結(jié)構(gòu)做實證分析
一、Vasicek模型介紹
Vasicek模型是由Vasicek于1977年提出的.Vasicek模型是一個具有均值回復(fù)特性的單因子模型。它表示在風(fēng)險中性的世界中,即投資者對風(fēng)險不需要補(bǔ)償,所有風(fēng)險的預(yù)期收益率都是無風(fēng)險利率的情況下,瞬時利率的動態(tài)變化服從以下的隨機(jī)微分方程:
JZdrt=kθ-rtdt+σdWt
Vasicek模型是第一個具有均值回復(fù)性質(zhì)的利率期限結(jié)構(gòu)模型,均值回復(fù)表現(xiàn)在當(dāng)利率水平超過或者低于平均水平時就會向該水平回復(fù),k是回復(fù)速率,σ表示瞬時利率的波動率。通過求解偏微分方程或鞅方法,推導(dǎo)出零息票債券價格的表達(dá)式:
JZPτ=Aτe-WτrτWτ=SX1-e-aταSX)
JZAτ=e-(μ-λσα-σ22α2)(τ-Wτ-σ2W2(τ)4α)
其中,τ表示債券的剩余期限。
由于瞬時利率不能直接得到,因此,必須使用短期利率去逼近它.利率過程的估計根據(jù)離散的樣本數(shù)據(jù),通過時間間隔為的歐拉折線去逼近原來的連續(xù)時間的利率模型,得到Vasicek模型的離散形式為:
JZΔrt=α(θ-rt-1)Δt+WtWt~N(0,σ2rt-1Δt)
其中,Δt為時間間隔,這里取為一天;Wt為服從正態(tài)分布的殘差,α,θ和σ和是待估參數(shù)。
二、參數(shù)估計方法
目前,對Vasicek均衡模型的參數(shù)估計方法主要有三類:純時間序列數(shù)據(jù)方法(Pure Time-Series Data Method);純截面數(shù)據(jù)方法(Pure Cross Sectional Data Method);混合時間序列/截面數(shù)據(jù)方法(Joint Time-Series/Cross Sectional Data Method)。
由于假設(shè)了這些殘差都是服從正態(tài)分布的,因此可以采用極大似然法來估計這些參數(shù)。假設(shè)有T天的短期利率樣本數(shù)據(jù)(即每天的),以及第T天的M個貼現(xiàn)債券價格數(shù)據(jù),估計第T+1天的參數(shù)值時,構(gòu)造Vasicek模型的對數(shù)似然函數(shù)如下:
L=-SXT2SX)ln(2π)-SXT2SX)ln(σ2)-SX12SX)∑DDTi=1DD)ln(Δti)-SX12SX)σ-2∑DDTi=1DD)SX(Δti-α(u-ri-1)Δti)2ΔtiSX)-SXM2SX)ln(2π)-SXM2SX)lnσ2z-SX12SX)σ-2z∑DDMk=1DD)[lnPt,zk-ln(A(τk)e(-B(τk)rτ))]2
其中,是市場上觀察到的貼現(xiàn)債券價格。
假設(shè)只以時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(即第一類方法),這時,Vasicek模型的似然函數(shù)變?yōu)椋?/p>
L=-SXT2SX)ln(2π)-SXT2SX)ln(σ2)-SX12SX)∑Ti=1ln(ri-1)-SX12SX)∑Ti=1ln(Δti)-SX12SX)σ-2∑Ti=1SX(Δri-α(u-ri-1)Δti)2ΔtiSX)
三、實證檢驗
本文以2007年1月1日至2015年1月13日的上海銀行間隔夜拆借利率為基準(zhǔn)利率,運用SAS軟件對2015年1月13日銀行間債券市場上的3只貼現(xiàn)債券:14進(jìn)出74、14貼現(xiàn)國債06、15浦發(fā)CD002進(jìn)行分析,探索我國的利率期限結(jié)構(gòu)。
利用極大似然估計法,通過Newton-Raphson非線性最優(yōu)化方法估計出Vasicek模型的參數(shù)如下表:
表一參數(shù)估計結(jié)果(2015年1月13日的參數(shù))
HT6.5BG(!SDFXDF
BHDFG2*2,F(xiàn)K4,K8,K5。3,K6,KF模型估計方法αθσλστ
BHDVasicek純時間序列1500000000242960074922
BH時間序列/截面1500000000242960074922-119682840005256
BG)F
在估計出兩個短期利率模型參數(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合前文給出的零息票債券理論價格公式,可以推導(dǎo)出利率期限結(jié)構(gòu)。
張艷麗.TIF;%110%110TS(JZHT7.H圖1Vasicek模型的利率期限結(jié)構(gòu)(藍(lán)色:遠(yuǎn)期利率;黑色:即期利率)TS)KH*2
四、模擬短期利率衍生過程
在得出Vasicek模型的參數(shù)之后,可以將參數(shù)代入到原模型中來模擬短期利率的變動過程。Vasicek模型的離散形式為:
Δrt=α(θ-rt-1)Δt+WtWt~N(0,σ2rt-1Δt)
其中,Δt為時間間隔,這里取為一天;Wt為服從正態(tài)分布的殘差,α,θ和σ是待估參數(shù)。
Vasicek模型模擬利率過程與實際利率過程的比較如圖2所示:
張艷麗2.TIF;%110%110TS(JZHT7.H圖2TS)KH*2
五、結(jié)論
基于極大似然估計方法,使用Vasicek模型對上海銀行間同業(yè)拆借利率的動態(tài)特性進(jìn)行刻畫,對其期限結(jié)構(gòu)進(jìn)行了實證研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn):Vasicek模型對上海同業(yè)間拆借利率的動態(tài)特性具有很好的刻畫和描述能力,還發(fā)現(xiàn)混合使用時間序列和截面數(shù)據(jù)估計方法比使用純時間序列估計方法的效果更好。以上研究為今后進(jìn)一步分析上海銀行間同業(yè)拆借利率動態(tài)特性提供了基礎(chǔ)和依據(jù)。