stringtranslate.com

Modelo negro-Scholes

El modelo Black-Scholes / ˌ b l æ k ˈ ʃ l z / [ 1] o Black-Scholes-Merton es un modelo matemático para la dinámica de un mercado financiero que contiene instrumentos de inversión derivados . A partir de la ecuación diferencial parcial parabólica del modelo, conocida como ecuación de Black-Scholes , se puede deducir la fórmula de Black-Scholes , que proporciona una estimación teórica del precio de las opciones de estilo europeo y muestra que la opción tiene un precio único dado el riesgo del valor y su rendimiento esperado (en lugar de reemplazar el rendimiento esperado del valor con la tasa neutral al riesgo ). La ecuación y el modelo llevan el nombre de los economistas Fischer Black y Myron Scholes . A veces también se le da crédito a Robert C. Merton , quien fue el primero en escribir un artículo académico sobre el tema.

El principio fundamental detrás del modelo es cubrir la opción comprando y vendiendo el activo subyacente de una manera específica para eliminar el riesgo. Este tipo de cobertura se denomina " cobertura delta continuamente revisada " y es la base de estrategias de cobertura más complicadas, como las utilizadas por los bancos de inversión y los fondos de cobertura .

El modelo es ampliamente utilizado, aunque a menudo con algunos ajustes, por los participantes del mercado de opciones. [2] : 751  Los supuestos del modelo se han relajado y generalizado en muchas direcciones, dando lugar a una plétora de modelos que se utilizan actualmente en la fijación de precios de derivados y en la gestión de riesgos. Los participantes del mercado utilizan con frecuencia las ideas del modelo, ejemplificadas por la fórmula de Black-Scholes, a diferencia de los precios reales. Estos conocimientos incluyen límites sin arbitraje y precios neutrales al riesgo (gracias a la revisión continua). Además, la ecuación de Black-Scholes, una ecuación diferencial parcial que gobierna el precio de la opción, permite fijar el precio utilizando métodos numéricos cuando no es posible una fórmula explícita.

La fórmula de Black-Scholes tiene un solo parámetro que no se puede observar directamente en el mercado: la volatilidad futura promedio del activo subyacente, aunque se puede encontrar a partir del precio de otras opciones. Dado que el valor de la opción (ya sea de venta o de compra) aumenta en este parámetro, se puede invertir para producir una " superficie de volatilidad " que luego se utiliza para calibrar otros modelos, por ejemplo, para derivados OTC .

Historia

Los economistas Fischer Black y Myron Scholes demostraron en 1968 que una revisión dinámica de una cartera elimina el rendimiento esperado del título, inventando así el argumento de neutralidad al riesgo . [3] [4] Basaron su pensamiento en trabajos realizados previamente por investigadores y profesionales de mercado, incluidos Louis Bachelier , Sheen Kassouf y Edward O. Thorp . Black y Scholes intentaron entonces aplicar la fórmula a los mercados, pero incurrieron en pérdidas financieras debido a la falta de gestión de riesgos en sus operaciones. En 1970 decidieron regresar al ambiente académico. [5] Después de tres años de esfuerzos, la fórmula—llamada así en honor a ellos por hacerla pública—fue finalmente publicada en 1973 en un artículo titulado "The Pricing of Options and Corporate Liabilities", en el Journal of Political Economy . [6] [7] [8] Robert C. Merton fue el primero en publicar un artículo que amplía la comprensión matemática del modelo de valoración de opciones y acuñó el término " modelo de valoración de opciones de Black-Scholes ".

La fórmula provocó un auge en el comercio de opciones y proporcionó legitimidad matemática a las actividades de la Bolsa de Opciones de la Junta de Chicago y otros mercados de opciones en todo el mundo. [9]

Merton y Scholes recibieron el Premio Nobel de Ciencias Económicas en 1997 por su trabajo, y el comité citó su descubrimiento de la revisión dinámica neutral al riesgo como un gran avance que separa la opción del riesgo del valor subyacente. [10] Aunque no era elegible para el premio debido a su muerte en 1995, Black fue mencionado como colaborador por la Academia Sueca . [11]

Hipótesis fundamentales

El modelo de Black-Scholes supone que el mercado consta de al menos un activo riesgoso, normalmente llamado acciones, y un activo sin riesgo, normalmente llamado mercado monetario , efectivo o bonos .

Se hacen las siguientes suposiciones sobre los activos (que se relacionan con los nombres de los activos):

Los supuestos sobre el mercado son:

Con estos supuestos, supongamos que hay un valor derivado que también se negocia en este mercado. Se especifica que este título tendrá un pago determinado en una fecha determinada en el futuro, dependiendo de los valores tomados por la acción hasta esa fecha. Aunque se desconoce la trayectoria que seguirá el precio de las acciones en el futuro, el precio del derivado se puede determinar en el momento actual. Para el caso especial de una opción call o put europea, Black y Scholes demostraron que "es posible crear una posición cubierta , consistente en una posición larga en la acción y una posición corta en la opción, cuyo valor no dependerá de la precio de la acción". [12] Su estrategia de cobertura dinámica condujo a una ecuación diferencial parcial que gobierna el precio de la opción. Su solución viene dada por la fórmula de Black-Scholes.

Varios de estos supuestos del modelo original se han eliminado en extensiones posteriores del modelo. Las versiones modernas tienen en cuenta las tasas de interés dinámicas (Merton, 1976), [ cita necesaria ] costos de transacción e impuestos (Ingersoll, 1976), [ cita necesaria ] y pago de dividendos. [13]

Notación

La notación utilizada en el análisis del modelo de Black-Scholes se define de la siguiente manera (definiciones agrupadas por tema):

Generales y relacionados con el mercado:

es un tiempo en años; con representación general del presente año.
es la tasa de interés libre de riesgo anualizada , de capitalización continua (también conocida como fuerza del interés ).

Relacionado con activos:

es el precio del activo subyacente en el momento t , también indicado como .
es la tasa de deriva de , anualizada.
es la desviación estándar de los rendimientos de la acción. Esta es la raíz cuadrada de la variación cuadrática del proceso de precios logarítmicos de la acción, una medida de su volatilidad .

Opción relacionada:

es el precio de la opción en función del activo subyacente S en el momento t, en particular:
es el precio de una opción de compra europea y
es el precio de una opción de venta europea.
es el momento del vencimiento de la opción.
es el tiempo hasta el vencimiento: .
es el precio de ejercicio de la opción, también conocido como precio de ejercicio.

denota la función de distribución acumulativa normal estándar :

denota la función de densidad de probabilidad normal estándar :

Ecuación de Black-Scholes

Movimientos brownianos geométricos simulados con parámetros de datos de mercado

La ecuación de Black-Scholes es una ecuación diferencial parcial parabólica que describe el precio de la opción, donde es el precio del subyacente y es el tiempo:

Una idea financiera clave detrás de la ecuación es que se puede cubrir perfectamente la opción comprando y vendiendo el activo subyacente y el activo de la cuenta bancaria (efectivo) de tal manera que se "elimine el riesgo". Esto implica que existe un precio único para la opción dada por la fórmula de Black-Scholes (consulte la siguiente sección).

Fórmula de Black-Scholes

Una opción de compra europea valorada utilizando la ecuación de fijación de precios de Black-Scholes para variar el precio de los activos y el tiempo de vencimiento . En este ejemplo particular, el precio de ejercicio se establece en 1.

La fórmula de Black-Scholes calcula el precio de las opciones de compra y venta europeas . Este precio es consistente con la ecuación de Black-Scholes. Esto se deduce ya que la fórmula se puede obtener resolviendo la ecuación para las condiciones terminales y de contorno correspondientes :

El valor de una opción de compra para una acción subyacente que no paga dividendos en términos de los parámetros de Black-Scholes es:

El precio de una opción de venta correspondiente basada en la paridad de venta y compra con factor de descuento es:

Formulación alternativa

La introducción de variables auxiliares permite simplificar y reformular la fórmula de una forma que pueda resultar más conveniente (este es un caso especial de la fórmula Black '76 ):

dónde:

es el factor de descuento

es el precio a plazo del activo subyacente, y

Dada la paridad put-call, que se expresa en estos términos como:

El precio de una opción de venta es:

Interpretación

Es posible tener interpretaciones intuitivas de la fórmula de Black-Scholes, siendo la principal sutileza la interpretación y el por qué hay dos términos diferentes. [14]

La fórmula se puede interpretar descomponiendo primero una opción de compra en la diferencia de dos opciones binarias : una opción de compra de activo o nada menos una opción de compra de efectivo o nada (una opción de compra larga de activo o nada, una opción de compra corta de efectivo o nada) nada llama). Una opción de compra intercambia efectivo por un activo al vencimiento, mientras que una opción de compra de activo o nada simplemente genera el activo (sin efectivo a cambio) y una opción de compra de efectivo o nada solo genera efectivo (sin activo a cambio). La fórmula de Black-Scholes es una diferencia de dos términos, y estos dos términos son iguales a los valores de las opciones de compra binarias. Estas opciones binarias se negocian con menos frecuencia que las opciones de compra estándar, pero son más fáciles de analizar.

Así la fórmula:

se divide como:

donde es el valor presente de una opción de compra de activo o nada y es el valor presente de una opción de compra de efectivo o nada. El factor D es para descontar, porque la fecha de vencimiento es futura, y al eliminarlo se cambia el valor presente a valor futuro (valor al vencimiento). Por lo tanto , es el valor futuro de una opción de compra de activos o nada y es el valor futuro de una opción de compra de efectivo o nada. En términos neutrales al riesgo, estos son el valor esperado del activo y el valor esperado del efectivo en la medida neutral al riesgo.

Una interpretación ingenua, y ligeramente incorrecta, de estos términos es que es la probabilidad de que la opción venza en el dinero , multiplicada por el valor del subyacente al vencimiento F, mientras que es la probabilidad de que la opción venza en el dinero multiplicada por el valor del efectivo al vencimiento K. Esta interpretación es incorrecta porque ambos binarios vencen en el dinero o ambos vencen fuera del dinero (o el efectivo se intercambia por el activo o no), pero las probabilidades y no son iguales. De hecho, pueden interpretarse como medidas de moneyness (en desviaciones estándar) y como probabilidades de vencimiento del ITM ( porcentaje de moneyness ), en el numerario respectivo , como se analiza a continuación. En pocas palabras, la interpretación de la opción en efectivo es correcta, ya que el valor del efectivo es independiente de los movimientos del activo subyacente y, por lo tanto, puede interpretarse como un producto simple de "probabilidad multiplicada por el valor", mientras que la opción es más complicada. , ya que la probabilidad de vencimiento del dinero y el valor del activo al vencimiento no son independientes. [14] Más precisamente, el valor del activo al vencimiento es variable en términos de efectivo, pero es constante en términos del activo en sí (una cantidad fija del activo) y, por lo tanto, estas cantidades son independientes si se cambia el numerario al activo en lugar de efectivo.

Si se utiliza el spot S en lugar del forward F, en lugar del término hay , que puede interpretarse como un factor de deriva (en la medida neutral al riesgo para el numerario apropiado). El uso de d para la cantidad de dinero en lugar de la cantidad de dinero estandarizada  (en otras palabras, la razón del factor) se debe a la diferencia entre la mediana y la media de la distribución logarítmica normal ; es el mismo factor que en el lema de Itō aplicado al movimiento browniano geométrico . Además, otra forma de ver que la interpretación ingenua es incorrecta es que reemplazar por en la fórmula produce un valor negativo para las opciones de compra fuera de dinero. [14] : 6 

En detalle, los términos son las probabilidades de que la opción expire en el dinero según la medida de probabilidad de martingala exponencial equivalente (numéraire=acciones) y la medida de probabilidad de martingala equivalente (numéraire=activo libre de riesgo), respectivamente. [14] La densidad de probabilidad neutral al riesgo para el precio de las acciones es

donde se define como arriba.

Específicamente, es la probabilidad de que se ejerza la opción de compra siempre que se suponga que la deriva del activo es la tasa libre de riesgo. , sin embargo, no se presta a una interpretación probabilística simple. se interpreta correctamente como el valor presente, utilizando la tasa de interés libre de riesgo, del precio esperado del activo al vencimiento, dado que el precio del activo al vencimiento está por encima del precio de ejercicio. [15] Para una discusión relacionada (y una representación gráfica), consulte el método Datar-Mathews para la valoración de opciones reales .

La medida de probabilidad martingala equivalente también se denomina medida de probabilidad neutral al riesgo . Tenga en cuenta que ambas son probabilidades en el sentido teórico de la medida , y ninguna de ellas es la verdadera probabilidad de vencer en el dinero según la medida de probabilidad real . Para calcular la probabilidad bajo la medida de probabilidad real ("física"), se requiere información adicional: el término de deriva en la medida física o, de manera equivalente, el precio de mercado del riesgo .

Derivaciones

En el artículo Ecuación de Black-Scholes se proporciona una derivación estándar para resolver la EDP de Black-Scholes .

La fórmula de Feynman-Kac dice que la solución a este tipo de PDE, cuando se descuenta adecuadamente, es en realidad una martingala . Por tanto, el precio de la opción es el valor esperado del pago descontado de la opción. Calcular el precio de la opción a través de esta expectativa es el enfoque de neutralidad al riesgo y se puede realizar sin conocimiento de las PDE. [14] Tenga en cuenta que la expectativa de pago de la opción no se realiza según la medida de probabilidad del mundo real , sino una medida artificial neutral al riesgo , que difiere de la medida del mundo real. Para conocer la lógica subyacente, consulte la sección "Valoración neutral al riesgo" en Fijación de precios racional , así como la sección "Precios de derivados: el mundo Q " en Finanzas matemáticas ; para más detalles, una vez más, consulte Casco . [16] : 307–309 

Las opciones griegas

" Los griegos " miden la sensibilidad del valor de un producto derivado o de una cartera financiera a los cambios en los valores de los parámetros manteniendo fijos los demás parámetros. Son derivadas parciales del precio con respecto a los valores de los parámetros. Un griego, "gamma" (así como otros que no figuran aquí) es un derivado parcial de otro griego, "delta" en este caso.

Los griegos son importantes no sólo en la teoría matemática de las finanzas, sino también para quienes comercian activamente. Las instituciones financieras normalmente establecerán valores límite (de riesgo) para cada uno de los griegos que sus operadores no deben exceder. [17]

La delta es la griega más importante ya que suele conferir el mayor riesgo. Muchos operadores pondrán a cero su delta al final del día si no especulan sobre la dirección del mercado y no siguen un enfoque de cobertura delta neutral según lo define Black-Scholes. Cuando un operador busca establecer una cobertura delta eficaz para una cartera, también puede intentar neutralizar la gamma de la cartera , ya que esto garantizará que la cobertura sea eficaz en una gama más amplia de movimientos de precios subyacentes.

Los griegos de Black-Scholes se dan en forma cerrada a continuación. Se pueden obtener por diferenciación de la fórmula de Black-Scholes.

Tenga en cuenta que a partir de las fórmulas, queda claro que la gamma tiene el mismo valor para opciones de compra y de venta, y también la vega tiene el mismo valor para opciones de compra y de venta. Esto se puede ver directamente a partir de la paridad put-call , ya que la diferencia entre una opción put y call es un forward, que es lineal en S e independiente de σ (por lo que un forward tiene cero gamma y cero vega). N' es la función de densidad de probabilidad normal estándar.

En la práctica, algunas sensibilidades suelen citarse en términos reducidos, para que coincidan con la escala de cambios probables en los parámetros. Por ejemplo, rho a menudo se informa dividido por 10 000 (cambio de tasa de 1 punto básico), vega por 100 (cambio de 1 punto de volumen) y theta por 365 o 252 (descenso de 1 día basado en días calendario o días de negociación por año).

Tenga en cuenta que "Vega" no es una letra del alfabeto griego; el nombre surge de una mala interpretación de la letra griega nu (traducida de diversas formas como , ν y ν) como V.

Extensiones del modelo.

El modelo anterior puede ampliarse a tasas y volatilidades variables (pero deterministas). El modelo también puede utilizarse para valorar opciones europeas sobre instrumentos que pagan dividendos. En este caso, están disponibles soluciones de forma cerrada si el dividendo es una proporción conocida del precio de las acciones. Las opciones estadounidenses y las opciones sobre acciones que pagan un dividendo en efectivo conocido (a corto plazo, más realista que un dividendo proporcional) son más difíciles de valorar y existe una variedad de técnicas de solución disponibles (por ejemplo, celosías y cuadrículas ).

Instrumentos que pagan dividendos de rendimiento continuo

Para las opciones sobre índices, es razonable asumir la suposición simplificadora de que los dividendos se pagan continuamente y que el monto del dividendo es proporcional al nivel del índice.

Luego, el pago de dividendos pagado durante el período se modela como:

para alguna constante (la rentabilidad por dividendo ).

Según esta formulación, se puede demostrar que el precio libre de arbitraje implícito en el modelo de Black-Scholes es:

y

donde ahora

es el precio a plazo modificado que se produce en los términos :

y

. [18]

Instrumentos que pagan dividendos proporcionales discretos

También es posible ampliar el marco de Black-Scholes a opciones sobre instrumentos que pagan dividendos proporcionales discretos. Esto es útil cuando la opción se ejecuta sobre una sola acción.

Un modelo típico consiste en suponer que una proporción del precio de las acciones se paga en momentos predeterminados . Luego, el precio de la acción se modela como:

¿Dónde está el número de dividendos que se han pagado por tiempo ?

El precio de una opción de compra sobre dicha acción es nuevamente:

donde ahora

es el precio a plazo de las acciones que pagan dividendos.

opciones americanas

El problema de encontrar el precio de una opción americana está relacionado con el problema de parada óptima de encontrar el tiempo para ejecutar la opción. Dado que la opción americana puede ejercerse en cualquier momento antes de la fecha de vencimiento, la ecuación de Black-Scholes se convierte en una desigualdad variacional de la forma:

[19]

junto con donde denota el pago al precio de las acciones y la condición terminal: .

En general, esta desigualdad no tiene una solución de forma cerrada, aunque una opción de compra estadounidense sin dividendos es igual a una opción de compra europea y el método Roll-Geske-Whaley proporciona una solución para una opción de compra estadounidense con un dividendo; [20] [21] ver también la aproximación de las negras .

Barone-Adesi y Whaley [22] es una fórmula de aproximación adicional. Aquí, la ecuación diferencial estocástica (que es válida para el valor de cualquier derivado) se divide en dos componentes: el valor de la opción europea y la prima de ejercicio anticipado. Con algunas suposiciones se obtiene entonces una ecuación cuadrática que se aproxima a la solución de este último. Esta solución implica encontrar el valor crítico , , tal que sea indiferente entre el ejercicio anticipado y el mantenimiento hasta el vencimiento. [23] [24]

Bjerksund y Stensland [25] proporcionan una aproximación basada en una estrategia de ejercicio correspondiente a un precio de activación. En este caso, si el precio del activo subyacente es mayor o igual que el precio de activación, es óptimo ejercerlo y el valor debe ser igual a ; de lo contrario, la opción "se reduce a: (i) una opción de compra europea arriba y abajo ... y (ii) un reembolso que se recibe en la fecha de eliminación si la opción se elimina antes de la fecha de vencimiento". La fórmula se modifica fácilmente para la valoración de una opción de venta, utilizando la paridad de compra y venta . Esta aproximación es computacionalmente económica y el método es rápido, con evidencia que indica que la aproximación puede ser más precisa para fijar el precio de opciones a largo plazo que Barone-Adesi y Whaley. [26]

puesta perpetua

A pesar de la falta de una solución analítica general para las opciones de venta estadounidenses, es posible derivar dicha fórmula para el caso de una opción perpetua, lo que significa que la opción nunca vence (es decir, ). [27] En este caso, la caída temporal de la opción es igual a cero, lo que lleva a que la PDE de Black-Scholes se convierta en una EDO:

fórmula cuadrática

Opciones binarias

Al resolver la ecuación diferencial de Black-Scholes con la función de Heaviside como condición de contorno, se termina con el precio de las opciones que pagan una unidad por encima de un precio de ejercicio predefinido y nada por debajo. [28]

De hecho, la fórmula de Black-Scholes para el precio de una opción de compra básica (o opción de venta) se puede interpretar descomponiendo una opción de compra en una opción de compra de activo o nada menos una opción de compra de efectivo o nada, y de manera similar para una opción de venta: las opciones binarias son más fáciles de analizar y corresponden a los dos términos de la fórmula de Black-Scholes.

Llamada de efectivo o nada

Esto paga una unidad de efectivo si el precio al contado está por encima del precio de ejercicio al vencimiento. Su valor viene dado por:

Dinero en efectivo o nada

Esto paga una unidad de efectivo si el precio al contado está por debajo del precio de ejercicio al vencimiento. Su valor viene dado por:

Llamada de activo o nada

Esto paga una unidad de activo si el precio al contado está por encima del precio de ejercicio al vencimiento. Su valor viene dado por:

Venta de activo o nada

Esto paga una unidad de activo si el precio al contado está por debajo del precio de ejercicio al vencimiento. Su valor viene dado por:

Divisas (FX)

Si denotamos por S el tipo de cambio FOR/DOM (es decir, 1 unidad de moneda extranjera vale S unidades de moneda nacional), se puede observar que pagar 1 unidad de moneda nacional si el precio al contado al vencimiento está por encima o por debajo del precio de ejercicio es exactamente como un call y put en efectivo o nada, respectivamente. De manera similar, pagar 1 unidad de moneda extranjera si el precio al contado al vencimiento está por encima o por debajo del precio de ejercicio es exactamente como un call y un put de activo o nada, respectivamente. Por lo tanto, tomando , la tasa de interés extranjera , la tasa de interés interna y el resto como se indicó anteriormente, se pueden obtener los siguientes resultados:

En el caso de una llamada digital (ésta es una llamada FOR/put DOM) que paga una unidad de la moneda nacional obtenida como valor presente:

En el caso de una opción de venta digital (ésta es una opción de venta FOR/call DOM) que paga una unidad de la moneda nacional obtenida como valor presente:

En el caso de una llamada digital (es una llamada FOR/put DOM), se paga una unidad de moneda extranjera obtenida como valor presente:

En el caso de una opción de venta digital (ésta es una opción de venta FOR/call DOM) que paga una unidad de la moneda extranjera obtenida como valor presente:

Sesgar

En el modelo estándar de Black-Scholes, se puede interpretar la prima de la opción binaria en el mundo neutral al riesgo como el valor esperado = probabilidad de estar dentro del dinero * unidad, descontada al valor presente. El modelo de Black-Scholes se basa en la simetría de distribución e ignora la asimetría de la distribución del activo. Los creadores de mercado ajustan dicha asimetría, en lugar de utilizar una única desviación estándar para el activo subyacente en todos los ejercicios, incorporando una variable en la que la volatilidad depende del precio de ejercicio, incorporando así la asimetría de la volatilidad en cuenta. El sesgo es importante porque afecta al binario considerablemente más que las opciones normales.

Una opción de compra binaria es, con vencimientos largos, similar a un diferencial de compra ajustado que utiliza dos opciones básicas. Se puede modelar el valor de una opción binaria de efectivo o nada, C , en el ejercicio K , como un diferencial infinitamente ajustado, donde es una opción de compra europea vainilla: [29] [30]

Así, el valor de una call binaria es el negativo de la derivada del precio de una call vainilla con respecto al precio de ejercicio:

Cuando se tiene en cuenta el sesgo de la volatilidad, es función de :

El primer término es igual a la prima de la opción binaria ignorando el sesgo:

es la Vega de la llamada vainilla; A veces se le llama "pendiente sesgada" o simplemente "sesgada". Si el sesgo suele ser negativo, el valor de una llamada binaria será mayor si se tiene en cuenta el sesgo.

Relación con los griegos de las opciones vainilla

Dado que una opción call binaria es una derivada matemática de una opción call básica con respecto al ejercicio, el precio de una opción call binaria tiene la misma forma que el delta de una opción call básica, y el delta de una opción call binaria tiene la misma forma que la gamma de una llamada vainilla.

Black-Scholes en la práctica

El supuesto de normalidad del modelo de Black-Scholes no capta movimientos extremos como las caídas del mercado de valores .

No todos los supuestos del modelo de Black-Scholes son empíricamente válidos. El modelo se utiliza ampliamente como una aproximación útil a la realidad, pero una aplicación adecuada requiere comprender sus limitaciones: seguir ciegamente el modelo expone al usuario a riesgos inesperados. [31] [ ¿ fuente poco confiable? ] Entre las limitaciones más importantes se encuentran:

En resumen, mientras que en el modelo de Black-Scholes se pueden cubrir perfectamente las opciones simplemente mediante la cobertura Delta , en la práctica existen muchas otras fuentes de riesgo.

Los resultados que utilizan el modelo de Black-Scholes difieren de los precios del mundo real debido a los supuestos simplificadores del modelo. Una limitación importante es que, en realidad, los precios de los valores no siguen un proceso logarítmico normal estricto y tampoco se conoce realmente el interés libre de riesgo (y no es constante en el tiempo). Se ha observado que la varianza no es constante, lo que lleva a modelos como GARCH para modelar cambios de volatilidad. Las discrepancias de precios entre el modelo empírico y el de Black-Scholes se han observado desde hace mucho tiempo en opciones que están muy fuera del dinero , lo que corresponde a cambios extremos de precios; Estos eventos serían muy raros si los rendimientos tuvieran una distribución lognormal, pero se observan con mucha más frecuencia en la práctica.

Sin embargo, la fijación de precios de Black-Scholes se utiliza ampliamente en la práctica, [2] : 751  [33] porque es:

El primer punto es evidentemente útil. Los demás se pueden discutir más a fondo:

Aproximación útil: aunque la volatilidad no es constante, los resultados del modelo suelen ser útiles para establecer coberturas en las proporciones correctas para minimizar el riesgo. Incluso cuando los resultados no son completamente exactos, sirven como una primera aproximación a la cual se pueden hacer ajustes.

Base para modelos más refinados: el modelo de Black-Scholes es sólido porque puede ajustarse para abordar algunas de sus fallas. En lugar de considerar algunos parámetros (como la volatilidad o las tasas de interés) como constantes, se los considera variables y, por lo tanto, fuentes añadidas de riesgo. Esto se refleja en los griegos (el cambio en el valor de la opción por un cambio en estos parámetros, o equivalentemente los derivados parciales con respecto a estas variables), y la cobertura de estos griegos mitiga el riesgo causado por la naturaleza no constante de estos parámetros. Sin embargo, otros defectos no pueden mitigarse modificando el modelo, en particular el riesgo de cola y el riesgo de liquidez, y estos se gestionan fuera del modelo, principalmente minimizando estos riesgos y mediante pruebas de tensión .

Modelado explícito: esta característica significa que, en lugar de asumir una volatilidad a priori y calcular los precios a partir de ella, se puede utilizar el modelo para resolver la volatilidad, lo que da la volatilidad implícita de una opción a precios, duraciones y precios de ejercicio determinados. Al resolver la volatilidad en un conjunto determinado de duraciones y precios de ejercicio, se puede construir una superficie de volatilidad implícita . En esta aplicación del modelo de Black-Scholes, se obtiene una transformación de coordenadas del dominio de precios al dominio de volatilidad . En lugar de cotizar los precios de las opciones en términos de dólares por unidad (que son difíciles de comparar entre ejercicios, duraciones y frecuencias de los cupones), los precios de las opciones pueden cotizarse en términos de volatilidad implícita, lo que lleva a negociar la volatilidad en los mercados de opciones.

La sonrisa de la volatilidad

Una de las características atractivas del modelo Black-Scholes es que los parámetros del modelo distintos de la volatilidad (el tiempo hasta el vencimiento, el ejercicio, la tasa de interés libre de riesgo y el precio subyacente actual) son inequívocamente observables. En igualdad de condiciones, el valor teórico de una opción es una función monótona creciente de la volatilidad implícita.

Al calcular la volatilidad implícita de las opciones negociadas con diferentes ejercicios y vencimientos, se puede probar el modelo de Black-Scholes. Si el modelo de Black-Scholes se cumpliera, entonces la volatilidad implícita de una acción en particular sería la misma para todas las huelgas y vencimientos. En la práctica, la superficie de volatilidad (el gráfico tridimensional de la volatilidad implícita frente al ejercicio y el vencimiento) no es plana.

La forma típica de la curva de volatilidad implícita para un vencimiento determinado depende del instrumento subyacente. Las acciones tienden a tener curvas sesgadas: en comparación con las acciones at-the-money , la volatilidad implícita es sustancialmente mayor para los precios de ejercicio bajos y ligeramente menor para los precios de ejercicio altos. Las monedas tienden a tener curvas más simétricas, con una volatilidad implícita más baja en el dinero y volatilidades más altas en ambas alas. Las materias primas a menudo tienen el comportamiento inverso al de las acciones, con una mayor volatilidad implícita para los precios de strike más altos.

A pesar de la existencia de la sonrisa de la volatilidad (y la violación de todos los demás supuestos del modelo de Black-Scholes), la PDE de Black-Scholes y la fórmula de Black-Scholes todavía se utilizan ampliamente en la práctica. Un enfoque típico es considerar la superficie de volatilidad como un hecho sobre el mercado y utilizar una volatilidad implícita de ella en un modelo de valoración de Black-Scholes. Esto se ha descrito como utilizar "el número incorrecto en la fórmula incorrecta para obtener el precio correcto". [34] Este enfoque también proporciona valores utilizables para los ratios de cobertura (los griegos). Incluso cuando se utilizan modelos más avanzados, los operadores prefieren pensar en términos de volatilidad implícita de Black-Scholes, ya que les permite evaluar y comparar opciones de diferentes vencimientos, precios de ejercicio, etc. Para una discusión sobre los diversos enfoques alternativos desarrollados aquí, consulte Economía financiera § Desafíos y críticas .

Valoración de opciones de bonos

Black-Scholes no se puede aplicar directamente a los títulos de bonos debido al pull-to-par . A medida que el bono llega a su fecha de vencimiento, todos los precios relacionados con el bono se conocen, lo que disminuye su volatilidad, y el modelo simple de Black-Scholes no refleja este proceso. Para abordar este fenómeno se han utilizado un gran número de extensiones de Black-Scholes, comenzando con el modelo Black . [35] Ver Opción de Bonos § Valoración .

Curva de tipos de interés

En la práctica, las tasas de interés no son constantes: varían según el plazo (frecuencia del cupón), lo que da una curva de tasas de interés que puede interpolarse para elegir una tasa adecuada para usar en la fórmula de Black-Scholes. Otra consideración es que las tasas de interés varían con el tiempo. Esta volatilidad puede contribuir significativamente al precio, especialmente de las opciones a largo plazo. Esto es simplemente como la relación entre la tasa de interés y el precio de los bonos, que está inversamente relacionada.

Tasa de acciones cortas

Tomar una posición corta en acciones , como es inherente a la derivación, no suele estar libre de costos; De manera equivalente, es posible prestar una posición larga en acciones por una pequeña tarifa . En cualquier caso, esto puede tratarse como un dividendo continuo a los efectos de una valoración Black-Scholes, siempre que no haya una asimetría evidente entre el costo del endeudamiento de acciones a corto plazo y el ingreso por préstamo de acciones a largo plazo. [ cita necesaria ]

Críticas y comentarios

Espen Gaarder Haug y Nassim Nicholas Taleb sostienen que el modelo Black-Scholes simplemente reformula los modelos existentes ampliamente utilizados en términos de "cobertura dinámica" prácticamente imposible en lugar de "riesgo", para hacerlos más compatibles con la teoría económica neoclásica dominante . [36] También afirman que Boness en 1964 ya había publicado una fórmula que es "en realidad idéntica" a la ecuación de fijación de precios de opciones de compra de Black-Scholes. [37] Edward Thorp también afirma haber adivinado la fórmula Black-Scholes en 1967, pero se la guardó para ganar dinero para sus inversores. [38] Emanuel Derman y Taleb también han criticado la cobertura dinámica y afirman que varios investigadores habían presentado modelos similares antes de Black y Scholes. [39] En respuesta, Paul Wilmott ha defendido el modelo. [33] [40]

En su carta de 2008 a los accionistas de Berkshire Hathaway , Warren Buffett escribió: "Creo que la fórmula Black-Scholes, aunque es el estándar para establecer el pasivo en dólares de las opciones, produce resultados extraños cuando se valoran las variedades a largo plazo". ... La fórmula Black-Scholes se ha acercado al estatus de escritura sagrada en las finanzas... Sin embargo, si la fórmula se aplica a períodos de tiempo prolongados, puede producir resultados absurdos. Para ser justos, es casi seguro que Black y Scholes entendieron bien este punto. ... Pero sus devotos seguidores pueden estar ignorando cualquier advertencia que los dos hombres pusieron cuando revelaron la fórmula por primera vez". [41]

El matemático británico Ian Stewart , autor del libro de 2012 titulado In Pursuit of the Unknown: 17 Equations That Changed the World , [42] [43] dijo que Black-Scholes había "apoyado un crecimiento económico masivo" y que "el sistema financiero internacional estaba comercializando derivados valorados en mil billones de dólares por año" para 2007. Dijo que la ecuación Black-Scholes era la "justificación matemática para el comercio" -y por lo tanto- "un ingrediente en un rico guiso de irresponsabilidad financiera, ineptitud política, incentivos perversos y "regulación laxa" que contribuyó a la crisis financiera de 2007-2008 . [44] Aclaró que "la ecuación en sí no era el verdadero problema", sino su abuso en la industria financiera. [44]

El modelo de Black-Scholes supone precios subyacentes positivos; si el subyacente tiene un precio negativo , el modelo no funciona directamente. [45] [46] Cuando se trata de opciones cuyo subyacente puede volverse negativo, los profesionales pueden utilizar un modelo diferente, como el modelo de Bachelier [46] [47] o simplemente agregar una compensación constante a los precios.

Ver también

Notas

  1. ^ Aunque el modelo original no suponía dividendos, las extensiones triviales del modelo pueden acomodar un factor de rendimiento de dividendos continuo.

Referencias

  1. ^ "Scholes en merriam-webster.com" . Consultado el 26 de marzo de 2012 .
  2. ^ abBodie, Zvi ; Alex Kane; Alan J.Marcus (2008). Inversiones (7ª ed.). Nueva York: McGraw-Hill/Irwin. ISBN 978-0-07-326967-2.
  3. ^ Taleb, 1997, págs. 91 y 110-111.
  4. ^ Mandelbrot y Hudson, 2006, págs. 9-10.
  5. ^ Mandelbrot y Hudson, 2006. p. 74
  6. ^ Mandelbrot y Hudson, 2006, págs. 72–75.
  7. ^ Derman, 2004, págs. 143-147.
  8. ^ Thorp, 2017, págs. 183-189.
  9. ^ MacKenzie, Donald (2006). Un motor, no una cámara: cómo los modelos financieros dan forma a los mercados. Cambridge, MA: MIT Press. ISBN 0-262-13460-8.
  10. ^ "Premio Sveriges Riksbank de Ciencias Económicas en memoria de Alfred Nobel 1997".
  11. ^ "Fundación Premio Nobel, 1997" (Presione soltar). 14 de octubre de 1997 . Consultado el 26 de marzo de 2012 .
  12. ^ Negro, Fischer; Scholes, Myron (1973). "El precio de las opciones y pasivos corporativos". Revista de Economía Política . 81 (3): 637–654. doi :10.1086/260062. S2CID  154552078.
  13. ^ Merton, Robert (1973). "Teoría de la fijación de precios de opciones racionales". Bell Journal de Economía y Ciencias de la Gestión . 4 (1): 141–183. doi :10.2307/3003143. hdl : 10338.dmlcz/135817 . JSTOR  3003143.
  14. ^ ABCDE Nielsen, Lars Tyge (1993). "Comprensión de N (d1) y N (d2): probabilidades ajustadas al riesgo en el modelo Black-Scholes" (PDF) . LT Nielsen .
  15. ^ Don Chance (3 de junio de 2011). "Derivación e interpretación del modelo Black-Scholes". CiteSeerX 10.1.1.363.2491 . 
  16. ^ Casco, John C. (2008). Opciones, futuros y otros derivados (7ª ed.). Prentice Hall . ISBN 978-0-13-505283-9.
  17. ^ Martín Haugh (2016). Conceptos y técnicas básicos de gestión de riesgos, Universidad de Columbia
  18. ^ "Ampliación de la fórmula Black Scholes". finanzas.bi.no . 22 de octubre de 2003 . Consultado el 21 de julio de 2017 .
  19. ^ André Jaun. "La ecuación Black-Scholes para las opciones estadounidenses" . Consultado el 5 de mayo de 2012 .
  20. ^ Bernt Ødegaard (2003). "Ampliación de la fórmula Black Scholes" . Consultado el 5 de mayo de 2012 .
  21. ^ Don oportunidad (2008). "Precio de opciones de compra estadounidenses de forma cerrada: Roll-Geske-Whaley" (PDF) . Consultado el 16 de mayo de 2012 .
  22. ^ Giovanni Barone-Adesi y Robert E Whaley (junio de 1987). "Aproximación analítica eficiente de los valores de opciones estadounidenses". Revista de Finanzas . 42 (2): 301–20. doi :10.2307/2328254. JSTOR  2328254.
  23. ^ Bernt Ødegaard (2003). "Una aproximación cuadrática a los precios estadounidenses gracias a Barone-Adesi y Whaley" . Consultado el 25 de junio de 2012 .
  24. ^ Don oportunidad (2008). "Aproximación de los valores de las opciones estadounidenses: Barone-Adesi-Whaley" (PDF) . Consultado el 25 de junio de 2012 .
  25. ^ Petter Bjerksund y Gunnar Stensland, 2002. Valoración en formato cerrado de opciones estadounidenses
  26. ^ Opciones americanas
  27. ^ Grieta, Timothy Falcon (2015). Escuchado en la calle: preguntas cuantitativas de las entrevistas laborales de Wall Street (16ª ed.). Timoteo Crack. págs. 159-162. ISBN 978-0-9941182-5-7.
  28. ^ Casco, John C. (2005). Opciones, Futuros y Otros Derivados . Prentice Hall . ISBN 0-13-149908-4.
  29. ^ Breeden, DT y Litzenberger, RH (1978). Precios de derechos contingentes del Estado implícitos en los precios de las opciones. Diario de negocios, 621-651.
  30. ^ Reunido, J. (2006). La superficie de la volatilidad: una guía para el profesional (Vol. 357). John Wiley e hijos.
  31. ^ Yalincak, Hakan (2012). "Crítica al modelo Black-Scholes: pero ¿por qué se sigue utilizando? (La respuesta es más simple que la fórmula". SSRN  2115141.
  32. ^ Macbeth, James D.; Merville, Larry J. (diciembre de 1979). "Un examen empírico del modelo de fijación de precios de opciones de compra de Black-Scholes". La Revista de Finanzas . 34 (5): 1173–1186. doi :10.2307/2327242. JSTOR  2327242. Con la única excepción de las opciones fuera del dinero con menos de noventa días para el vencimiento, la medida en que el modelo BS subvalora (sobrevalora) una opción dentro del dinero (fuera del dinero) aumenta con la medida en que el La opción está dentro del dinero (fuera del dinero) y disminuye a medida que disminuye el tiempo hasta el vencimiento.
  33. ^ ab Wilmott, Paul (29 de abril de 2008). "Ciencia en Finanzas IX: En defensa de Black, Scholes y Merton". Archivado desde el original el 24 de julio de 2008.; Y el artículo siguiente: Wilmott, Paul (23 de julio de 2008). "Ciencia en Finanzas X: cobertura dinámica y mayor defensa de Black-Scholes". Archivado desde el original el 20 de noviembre de 2008.
  34. ^ Ricardo Rebonato (1999). Volatilidad y correlación en la fijación de precios de opciones sobre acciones, divisas y tipos de interés . Wiley. ISBN 0-471-89998-4.
  35. ^ Kalotay, Andrew (noviembre de 1995). "El problema del negro, Scholes et al" (PDF) . Estrategia de Derivados .
  36. ^ Espen Gaarder Haug y Nassim Nicholas Taleb (2011). Los operadores de opciones utilizan heurísticas (muy) sofisticadas, nunca la fórmula Black-Scholes-Merton. Revista de organización y comportamiento económico , vol. 77, núm. 2, 2011
  37. ^ Boness, A James, 1964, Elementos de una teoría del valor de las opciones sobre acciones, Journal of Political Economy, 72, 163-175.
  38. ^ Una perspectiva sobre las finanzas cuantitativas: modelos para vencer al mercado, Quantitative Finance Review , 2003. Véase también Teoría de opciones, parte 1, de Edward Thorpe
  39. ^ Emanuel Derman y Nassim Taleb (2005). Las ilusiones de la replicación dinámica Archivado el 3 de julio de 2008 en Wayback Machine , Finanzas cuantitativas , vol. 5, núm. 4, agosto de 2005, 323–326
  40. ^ Ver también: Doriana Ruffinno y Jonathan Treussard (2006). Las ilusiones de la replicación dinámica: un comentario de Derman y Taleb, WP2006-019, Universidad de Boston - Departamento de Economía.
  41. ^ Buffett, Warren E. (27 de febrero de 2009). "Carta de 2008 a los accionistas de Berkshire Hathaway Inc" (PDF) . Consultado el 29 de febrero de 2024 .
  42. ^ En busca de lo desconocido: 17 ecuaciones que cambiaron el mundo. Nueva York: Libros básicos. 13 de marzo de 2012. ISBN 978-1-84668-531-6.
  43. ^ Nahin, Paul J. (2012). "En busca de lo desconocido: 17 ecuaciones que cambiaron el mundo". Física hoy . Revisar. 65 (9): 52–53. Código Bib : 2012PhT....65i..52N. doi :10.1063/PT.3.1720. ISSN  0031-9228.
  44. ^ ab Stewart, Ian (12 de febrero de 2012). "La ecuación matemática que provocó la quiebra de los bancos". El guardián . El observador. ISSN  0029-7712 . Consultado el 29 de abril de 2020 .
  45. ^ Duncan, Felicity (22 de julio de 2020). "El gran cambio: los precios negativos están obligando a los comerciantes a cambiar sus modelos de precios de derivados". Intuición . Consultado el 2 de abril de 2021 .
  46. ^ ab "Los comerciantes reescriben los modelos de riesgo después de la caída del petróleo por debajo de cero". Bloomberg.com . 21 de abril de 2020 . Consultado el 3 de abril de 2021 .
  47. ^ "Cambiar al modelo de precios de opciones de Bachelier - A partir del 22 de abril de 2020 - CME Group". Grupo CME . Consultado el 3 de abril de 2021 .

Referencias primarias

Aspectos históricos y sociológicos.

Otras lecturas

enlaces externos

Discusión del modelo.

Derivación y solución

Implementaciones informáticas

Histórico