• Ei tuloksia

Optioiden hinnoittelun perusteet

In document Black-Scholes-optiohinnoittelumalli (sivua 9-15)

Optioiden hinnoilla on yhteys edellä esitettyihin tuottokaavioihin. Tässä vussa esitellään perusteet option hinnan määrittämiselle, joka valmistaa lu-kijaa seuraavissa luvuissa olevaan syvempään tarkasteluun.

Oletetaan, että omistetaan osakkeen osto-optio, jonka lunastushinta on K. Olkoon osakkeen hinta option erääntymishetkelläST. On helppo huoma-ta, että josST < K, niin option arvo on nolla. Tässä tapauksessa osto-option omistaja voi ostaa osakkeen markkinoilta halvemmalla hinnalla ST kuin

lu-nastamalla optio ja maksamalla osakkeesta hinta K. Jos taas ST > K, niin optiolla on arvoa. Nyt option omistaja voi lunastaa option ja ostaa osakkeen hintaan K. Hän voi samantien myydä osakkeen markkinoilla korkeammalla hinnalla ST, jolloin hänen voittonsa on STK. Vrt. [12, s. 322].

Yhdistämällä nämä kaksi tapausta option arvo voidaan esittää kaavana

C = max[STK,0]. (2.1)

Tämä tarkoittaa, että option arvo C on yhtä suuri kuin suurempi arvoista 0 ja STK. Kaava (2.1) antaa eksplisiittisen kaavan osto-option arvon mää-rittämiseen option erääntymishetkellä osakkeen hinnan ST funktiona. Osto-option lyhyessä positiossa kaava on vastaavasti

−max[STK,0] = min[K−ST,0].

Vrt. [12, s. 322] & [7, s. 9].

Myyntioption kohdalla tulos on vastakkainen, koska optio antaa omista-jalleen oikeuden myydä kohde-etuus ennalta sovitulla lunastushinnalla. Ole-tetaan, että omistetaan myyntioptio, jonka lunastushinta on K. Tässä ta-pauksessa, jos osakkeen hinta ST on suurempi kuin option lunastushinta K, siisST > K, niin optio on arvoton. Option omistaja voi lunastamalla option myydä osakkeen hintaan K, kun markkinoilla hän voi myydä sen suoraan korkeampaan hintaan ST. Toisaalta, jos ST < K, niin option omistaja voi ostaa osakkeen markkinoilta hinnalla ST ja sitten lunastaa option ja myy-dä osakkeen korkeammalla hinnalla K. Hänen voittonsa on tällöin KST. Yleinen kaava myyntioption arvolle sen erääntymishetkellä on

P = max[K−ST,0], ja vastaava kaava myyntioption lyhyessä positiossa on

−max[K−ST,0] = min[STK,0].

Vrt. [12, s. 322–323] & [7, s. 10].

3 Optioiden hinnoittelu - binomimalli

Binomimalli on yksinkertaisin ja käytännöllisin optioiden hinnoittelumalli.

Binomimalli on itse asiassa yksinkertaistettu versio Black-Scholes-optiohin-noittelumallista ja kehitetty vasta tämän jälkeen. Sen luojat olivat Cox, Ross ja Rubinstein (1979).

3.1 Yhden askeleen binomimalli

Binomimallin rakentaminen alkaa diskreetin yhden askeleen binomimallin esittelemisellä. Olkoon osakkeen hinta S hetkellä t. Yhden askeleen jälkeen, hetkellät+1 osakkeen hinnan kehityksellä on kaksi mahdollista arvoa: toden-näköisyydellä q osakkeen hinta nousee arvoonuS, missä u >1 ja 0< q <1, tai todennäköisyydellä 1−q hinta laskee arvoon dS, missä 0 < d < 1. Vrt.

[3, s. 232]. Asia on havainnollistettu kuvassa 5.

PP

PP PP

PP PP

S

uS

dS q

1−q

Kuva 5: Osakkeen hinta yhden askeleen binomimallissa. Lähde [3, s. 232].

Binomimalliin kuuluu useita oletuksia. Korkokanta on vakio ja lainan an-taminen sekä lainaaminen ovat rajoituksettomia. Suurempaa varallisuutta pidetään parempana kuin pienempää, joten tuottavat riskittömät arbitraasi-mahdollisuudet käytetään välittömästi. Arbitraasi on mahdollisuus tuottoi-hin ilman riskiä. Tämä voidaan saavuttaa esimerkiksi hyödyntämällä osak-keen hintaeroja eri markkinoilla. Alla oleva todistus auttaa ymmärtämään arbitraasin käsitettä. Veroja, marginaalivaatimuksia sekä transaktioista ai-heutuvia kuluja ei oteta mallissa huomioon. Lyhyeksimyymisestä saatavat tuotot jäävät siis kokonaisuudessaan käyttöön. Binomimallia käyttäen, kun rakennetaan salkku, joka koostuu osakkeesta ja sen optiosta tietyillä pai-noilla, tarkastelujakson lopussa, hetkellä t+ 1, ei ole epävarmuutta salkun arvosta. Koska salkku on riskitön, täytyy tuoton olla yhtäsuuri riskittömän korkokannan kanssa ja täten pystytään laskemaan salkun rakentamisesta ai-heutuvat kustannukset sekä edelleen option hinta. Vrt. [3, s. 232–235] & [7, s. 201].

Olkoon r = 1 +rf, missä rf on riskitön korkokanta. Oletetaan lisäksi, että u > r > d. Jos yhtälö u > r > d ei päde, on olemassa arbitraasimah-dollisuuksia käyttäen ainoastaan osaketta ja riskitöntä lainan antamista ja lainanottoa. Vrt. [3, s. 232].

Todistetaan tämä väite käsittelemällä kaksi eri tapausta: d < ur ja rd < u. Olkoon d < ur. Tällöin osakkeen tuotto on kaikissa tapauk-sissa huonompi kuin lainan tuotto. Nyt arbitraasi muodostetaan myymällä osake lyhyeksi ja sijoittamalla myyntitulot riskittömään korkokantaan (esim.

valtion obligaatio). Tällöin tuotto on joko ru tai rd osakkeen loppuhin-nan mukaan. Vrt. [12, s. 327]. Tapaus rd < u käsitellään samalla tavalla.

Nyt osakkeen tuotto on kaikissa tapauksissa vähintään yhtä hyvä kuin lainan tuotto, joten arbitraasi muodostetaan ottamalla laina riskittömällä korolla r ja sijoittamalla rahat osakkeeseen. Tuotto on joko ur tai dr osakkeen loppuhinnan mukaan.

Seuraavaksi paneudutaan osto-option hinnoitteluun yhden askeleen bino-mimallin avulla. Oletetaan, että osakkeille ei makseta osinkoja, jolloin eu-rooppalaisen ja amerikkalaisen option käsittelyllä ei ole eroa. Optiotyyppien eroja on tarkasteltu tarkemmin lähteessä [12, s. 332-333]. Vaikka jatkossa keskitytään ainoastaan osto-optioon, pienillä muutoksilla käsittely voidaan laajentaa käsittämään useita muita johdannaisia. Oletetaan, että osto-optio erääntyy yhden periodin kuluttua. Tämän option kohde-etuutena on edel-lä mainittu osake, jonka hinta noudattaa edeledel-lä esitettyä mallia. Olkoon C osto-option arvo hetkellä t. Jos periodin lopussa osakkeen hinta on uS, ol-koon option arvoCuhetkellät+1. Jos osakkeen hinta on periodin lopussadS, olkoon option arvo Cd hetkellä t+ 1. Kun K on osto-option lunastushinta, option arvon kaavasta (2.1) seuraa

Cu = max[0, uS−K] ja (3.1)

Cd = max[0, dS−K]. (3.2)

Vrt. [3, s. 232–233]. Osto-option arvonmuutos on havainnollistettu kuvassa 6.

PP

PP PP

PP PP

C

Cu = max[0, uS−K]

Cd= max[0, dS−K] q

1−q

Kuva 6: Osto-option hinta yhden askeleen binomimallissa. Lähde [3, s. 233].

Kun arbitraasia ei ole, voidaan rakentaareplikoiva salkku, jonka loppuar-vo on sama kuin osto-option. Se sisältää ∆ osaketta ja B euron arvosta ris-kittömiä obligaatioita. Vrt. [12, s. 329]. Obligaatiota käytetään kuvaamaan sijoitusta riskittömään korkokantaan. Koska option ja salkun loppuarvot ovat yhtäsuuret, on oltava

∆uS+rB =Cu ja (3.3)

∆dS+rB =Cd. (3.4)

Seuraavaksi ratkaistaan muuttuja ∆ vähentämällä yhtälö (3.4) yhtälöstä (3.3).

∆uS+rB−(∆dS+rB) =CuCd

∆(uS−dS) =CuCd

∆ = CuCd

(u−d)S. (3.5)

Sijoittamalla yhtälöstä (3.5) saatu muuttuja ∆ yhtälöön (3.3), joka on rat-kaistu muuttujalle B, saadaan

B = Cu−∆uS r

= CuuCuuCdd r

=

ud

udCuuCuuCdd r

=

uCudCu

uduCuuuCd d

r

= uCddCu

(u−d)r . (3.6)

Kun ∆ ja B valitaan tällä tavoin, kutsutaan salkkua suojautumissalkuksi (hedging portfolio). Vrt. [3, s. 233–234].

Koska arbitraasia ei ole, on oltava

C = ∆S+B (3.7)

= CuCd

ud +uCddCu

(u−d)r

=

r r

CuCd

ud +uCddCu

(u−d)r

= rCurCd+uCddCu

(u−d)r

= rCudCu+uCdrCd

(u−d)r

= pCu+ (1−p)Cd

r , (3.8)

missä p= urdd, 1−p= uudr ja r >1. Vrt. [3, s. 234]. Yhtälö 3.8 on binomi-mallilla johdettu yhden askeleen optiohinnoittelukaava.

Jos yhtälö (3.7) ei olisi voimassa, arbitraasi olisi mahdollista. Jos C <

∆S+B, myymällä salkku ja ostamalla osto-optio saavutetaan riskitön tuotto ilman nettoinvestointia. Jos C >∆S+B, arbitraasi saavutetaan myymällä osto-optio ja ostamalla salkku. Vrt. [3, s. 233].

Mielenkiintoinen seikka yllä esitellyssä optioiden hinnoittelukaavassa on sen yhteysriskineutraaliin hinnoitteluun. Optioiden hinnoittelukaava ei sisäl-lä todennäköisyyttä q. Tämä voi tuntua logiikan vastaiselta, mutta tarkem-min ajateltuna osto-option arvo on saatu sovittamalla täydellisesti yhteen option sekä riskittömän korkokannan ja osakkeen yhdistelmän tuotot, missä todennäköisyydellä q ei ole mitään roolia. Riippumatta yksittäisten sijoitta-jien näkemyksestä osakkeen hinnannousun todennäköisyydestä, osto-option hinta C voidaan siis perustaa muuttujiin S, u, d ja r. Option arvo ei riipu sijoittajan asenteesta riskiin vaan aiemmin esitetystä oletuksesta, että sijoit-tajat pitävät suurempaa varallisuutta pienempää parempana ja tästä johtuen hyödyntävät riskittömät arbitraasimahdollisuudet. Optioden hinnoittelukaa-van ainoa satunnaismuuttuja on osakkeen hinta S. Vrt. [3, s. 235] & [12, s. 330].

Huomataan kuitenkin, että 0< p <1, missä p= rudd. Siis muuttujalla p on todennäköisyyden ominaisuudet. Itse asiassa p on arvo, jonka muuttuja q saisi, jos sijoittajat olisivat riskineutraaleja. Tässä tapauksessa osakkeen

odotettu tuotto vastaisi riskitöntä korkokantaa. Siis

Muuttujaa p kutsutaankin riskineutraaliksi todennäköisyydeksi. On kuiten-kin hyvä huomata, että option tuoton ei odoteta olevan yhtäsuuri kuin ris-kittömän korkokannan tuotto, vaan luodun suojautumissalkun tuotto. Vrt.

[3, s. 235–236] & [12, s. 329–330].

In document Black-Scholes-optiohinnoittelumalli (sivua 9-15)