Duráció és konvexitás
A „Kötvényárak és hozamok” leckében a kötvény ára a hozam csökkenő, konvex függvénye volt. Ez a lecke számokkal írja le ezt a görbét: a duráció a meredekségét, a konvexitás a görbületét méri. Együtt megmondják, mennyit változik a kötvény ára, ha a hozamok elmozdulnak, újraárazás nélkül. A jelölések változatlanok: névérték, rátájú éves kuponok, lejárat, éves kamatozású lejáratig számított hozam, ár.
Kamatkockázat
A kötvény pénzáramlásai rögzítettek, az ára viszont nem: ha a piaci hozamok emelkednek, ugyanazokat a pénzáramlásokat erősebben diszkontáljuk, és az ár esik. Ez a kamatkockázat. Két kötvény nagyon eltérően reagálhat ugyanarra a hozamváltozásra; egy 30 éves kötvény sokkal többet veszít, mint egy egyéves kincstárjegy. Egyetlen számot keresünk, amely ezt az érzékenységet megragadja.
Macaulay-duráció
Jelölje a -edik év pénzáramlását (tehát esetén , és ). Minden pénzáramlás jelenértékkel járul hozzá az árhoz, és ezek összege . A Macaulay-duráció a kifizetési időpontok átlaga, e jelenértékekkel súlyozva:
Gondolj egy mérleghintára: a gerenda távolságú pontjára súlyt teszünk; az a pont, ahol a gerenda egyensúlyban van. Kuponos kötvénynél a kuponok elé húzzák az egyensúlyi pontot, így . A zérókuponos kötvénynek egyetlen pénzáramlása van, minden súly -ben ül, ezért durációja megegyezik a lejáratával: .
Módosított duráció
Deriváljuk az árat a hozam szerint. Az tag deriváltja , így
Az elöl álló szorzó a módosított duráció:
Kis hozamváltozásra az elsőrendű Taylor-közelítés a relatív árváltozást adja:
Egy módosított durációjú kötvény értéke kb. 7,7%-kal csökken, ha a hozama egy százalékponttal nő. Geometriailag ez a közelítés az ár–hozam görbét a mai hozamnál húzott érintőjével helyettesíti, pontosan úgy, ahogy a „Delta és fedezés” leckében a delta az opció értékgörbéjét helyettesítette az érintőjével.
A módosított duráció az egységnyi hozamváltozásra jutó százalékos árváltozás: .
Pénzben mért duráció
A portfóliókezelőknek gyakran nem százalékos, hanem pénzben mért változás kell. A pénzben mért duráció (dollar duration) , az egységnyi hozamváltozásra jutó árváltozás; 10 000-rel osztva a bázispontonkénti (0,01%) változást adja, ennek szokásos neve DV01. A pénzben mért durációk pozíciók között összeadódnak, így ezekkel összesíthető és fedezhető egy kötvényportfólió kamatkockázata.
Konvexitás
Az érintő nem veszi figyelembe a görbe hajlását. Még egyszer deriválva
a konvexitás pedig ez a második derivált egységnyi árra vetítve:
A másodrendű Taylor-közelítés ekkor
Ez a delta-fedezés gammatagjának megfelelője. Mivel és , a korrekció mindig pozitív: ha a hozamok esnek, a kötvény többet nyer, mint amit a duráció jósol, ha emelkednek, kevesebbet veszít. Két azonos árú és durációjú kötvény közül a tulajdonos a nagyobb konvexitásút választja, és a piacon ezt a többletvédelmet általában valamivel alacsonyabb hozammal fizetik meg. A konvexitás nagyjából a lejárat négyzetével nő, ezért hosszú kötvényeknél és nagy hozammozgásoknál számít igazán.
Számpélda
Legyen , , . A kötvény névértéken forog, . A súlyozott kifizetési időket összegezve
A pénzben mért duráció kb. 772, így egy bázispont kb. 0,077-tel mozdítja az árat. Most toljuk el a hozamot egy százalékponttal:
- : a valódi ár 92,64, a változás . A duráció egyedül -t jósol; konvexitással .
- : a valódi ár 108,11, a változás . A duráció egyedül -t jósol; konvexitással .
Az érintő túlbecsüli a veszteséget és alulbecsüli a nyereséget, kb. 0,36-tal, illetve 0,39-cel; a konvexitási tag szinte a teljes különbséget eltünteti. Összehasonlításképp egy 10 éves zérókuponos kötvényre 5%-on és : mivel nincs kupon, amely előrébb húzná a súlypontot, érzékenyebb a kuponos kötvénynél.
Az ábra a valódi árat mutatja körül ±4 százalékponton belüli hozamokra, a durációs (érintő) és a durációs-konvexitási közelítéssel együtt. A kijelzők -t, -ot, -t, valamint esetén a valódi árváltozást és mellette a két közelítést mutatják. Figyeld meg, hogy az érintő mindig a valódi görbe alatt marad. Növeld -t: a duráció és a konvexitás nő, az érintő gyorsabban távolodik a görbétől; csökkentsd -t 0 felé, és a Macaulay-duráció -hez közelít.
- Macaulay-duráció
- 8.11
- Módosított duráció
- 7.72
- Konvexitás
- 75.0
- +1%: valódi · duráció · +konvexitás
- -7.36 · -7.72 · -7.35
- −1%: valódi · duráció · +konvexitás
- +8.11 · +7.72 · +8.10
A duráció mint egyensúlyi pont
Tegyük minden pénzáramot egy mérlegrúdra a kifizetés időpontjába, a jelenértékével megegyező súllyal. A Macaulay-duráció az a pont, ahol a rúd egyensúlyban van, hiszen ez a jelenértékkel súlyozott átlagos idő. Az ábrán emeld a hozamot, és figyeld, ahogy az alátámasztási pont a jelen felé csúszik: a távoli kifizetéseket erősebben diszkontáljuk, így kisebb a súlyuk. Állítsd a kupont nullára: az alátámasztás pontosan a lejáratnál van, ahogy minden zérókuponos kötvénynél.
- Kötvényár
- 100.00
- Macaulay-duráció
- 8.11
- Az utolsó kifizetés súlya
- 64.5%
Összefoglalás
- A Macaulay-duráció a kötvény pénzáramlásainak jelenértékkel súlyozott átlagos időpontja; zérókuponos kötvényre a lejárattal egyenlő.
- A módosított duráció az elsőrendű árváltozást adja, : ez az ár–hozam görbe érintője.
- A konvexitás hozzáadja a másodrendű tagot, amely mindig a tulajdonosnak kedvez.
- A pénzben mért duráció az egységnyi hozamváltozásra jutó kockázatot méri, és portfólión belül összeadódik.
A duráció minden pénzáramlást ugyanazzal a hozammal diszkontál, ezért párhuzamos eltolódást mér. A következő lecke minden lejáratnak saját kamatlábat ad.