波动率指数衍生品的功能和应用——美国金融危机时期的资产管理案例

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中国量化投资技术研究   2020-12-19 13:15   3737   0
作者: 陈彦辛 王琦

摘 要:自金融危机以来,极端情况下的风险管理成为市场关心的热点问题。波动率指数衍生品在危机时期发挥了高效的“保险”功能,受到了资产管理行业的高度重视。本文通过实证分析研究了金融危机时期美国市场vix指数衍生品的风险管理功效,结果表明,VIX指数衍生品不仅能有效增强投资组合收益率,同时还能降低收益波动性,尤其能在最需要的时刻提供最有效保护。总体而言,波动率指数衍生品在危机时期比传统风险管理工具更高效、更有力,为风险管理打开了一扇崭新的大门。我国应加快推出股指期权,依托股指期权交易编制波动率指数、开发波动率指数衍生产品,更好地满足股票市场投资者风险管理的需求。

关键词:股指期权  波动率指数  VIX指数衍生品  风险管理


波动率指数是利用股指期权交易价格编制,反映投资者对未来一定时期股票市场波动预期的指数,是反映资本市场压力水平的关键指标。欧美等国的监管机构、政府部门高度重视波动率指数,将其作为宏观决策的重要参考指标。由于波动率指数与股票指数特有的“负相关”特性,基于波动率指数的衍生产品如雨后春笋般得到迅速发展,被广泛用于股票投资组合市场风险对冲、大类资产配置、套利策略交易等诸多方面,为市场提供了崭新的高效风险管理工具。

一、波动率指数的发展历史

波动率指数诞生于美国芝加哥期权交易所(CBOE),其产生源于市场对度量股市短期波动性指标的迫切需求。1987年美国股灾之后,人们认识到,单一的股票指数涨跌幅已经难以准确反映市场在恐慌时的压力状况,市场和监管机构都对如衡量股市短期波动性进行了广泛的讨论。1993年,杜克大学教授罗伯特·威利发表著名的论文《Derivatives onMarket Volatility:Hedging Tools Long Overdue[1]》首次提出了利用期权隐含波动率编制市场波动率指数的思想和方法。同年,CBOE利用S&P100股指期权的隐含波动率编制出S&P100波动率指数,并命名为VIX指数。VIX指数推出后获得市场的广泛认可,成为衡量市场运行状况的关键指标之一。在美国市场之后,全球各主要市场上也根据其旗舰股指期权产品编制和发布了相应的波动率指数。

表1  全球主要市场波动率指数概况
国家/地区
交易所
波动率指数名称
指数发布时间
美国
CBOE
VIX指数
1993年
欧洲
EUREX
STOXX  50波动率指数
2005年
台湾
台湾期货交易所
台指期权波动率指数
2006年
印度
印度国家交易所
India  VIX波动率指数
2008年
韩国
韩国交易所
KOSPI200波动率指数
2009年
日本
大阪证券交易所
Nikkei  225波动率指数
2010年
香港
香港交易所
恒指波动率指数
2011年
资料来源:各交易所网站

二、波动率指数衍生品发展历史

经历长时间的运行后,人们发现VIX指数的不仅是度量市场短期波动性的前瞻性指标,并且还具有与股票指数高度“负相关”的特性。这使得开发基于VIX指数的衍生品并用于股票资产避险成为一种新的可能。CBOE顺应这一市场需求,进行了进一步改革:首先于2003年公布新的VIX编制方法,使用交易更活跃、更具代表性的S&P500指数期权作为样本,并利用新算法简化了计算过程。随后于2004年、2006年分别推出了基于VIX指数的期货和期权产品,开启了VIX指数衍生品的交易时代。

(一)波动率指数期货
2004年3月26日CBOE正式推出VIX指数期货交易,开创了波动率指数衍生品交易的先河。VIX指数期货合约乘数为1000美元,到期月份覆盖连续的8个自然月。VIX指数期货的推出为投资者管理波动性风险、对冲股票现货敞口提供了有力的工具,并受到市场的广泛应用,其年成交量已经由2004年的9万张升至2013年的近4000万张[2]。

图1  VIX指数期货历年成交量及增速


资料来源:CBOE网站

在美国率先推出VIX指数期货并取得成功后,欧洲、香港、日本等成熟市场也相应推出了自己的波动率指数期货产品。欧洲期货交易所在2009年推出STOXX 50波动率指数小型期货产品以来,交易较为活跃,2013年全年成交量达532万张。而香港、日本市场的波动率指数期货交易较为清淡,市场仍需进一步培育。

表2 全球主要市场波动率指数期货概况
国家/地区
交易所
波动率指数期货产品
发布时间
美国
CBOE
VIX指数期货
2004.03
欧洲
欧洲期货交易所
STOXX 50波动率指数小型期货
2009.06
日本
大阪证券交易所
Nikkei 225波动率指数期货
2012.02
香港
香港交易所
恒指波动率指数期货
2012.02
资料来源:各交易所网站

(二)波动率指数期权
在成功上市VIX指数期货两年之后,CBOE又于2006年2月推出VIX指数期权产品。VIX指数期权合约乘数为100美元,仅为期货合约的1/10。VIX指数期权具有出色的风险对冲功能,受到市场机构的普遍欢迎,其成交量逐年攀升,迅速超过VIX指数期货,占据了CBOE期权总成交量的15%左右。2013年全年VIX指数期权成交1.43亿张,是VIX指数期货年成交量的3.6倍左右。

图2  VIX指数期权历年成交量及增速


资料来源:CBOE网站

除美国以外,欧洲期货交易所也于2010年3月推出了Stoxx 50波动率指数期权,其成交量由2010年的56万张上升至2013年的201万张,正逐步为市场所认可。

(三)波动率指数ETN 、ETF
2008年金融危机以后,VIX指数的重要性愈发凸显,越来越多的投资者将其视为分散风险重要渠道,因此,以追踪VIX指数为目标的交易所交易票据(ETN)、交易所交易基金(ETF)顺应而生并迅速发展。2009年1月巴克莱银行发行了首个追踪VIX相关指数的ETN产品VIX短期期货ETN,并在纽交所上市交易(代码:VXX)。截止2013年,VXX的资产规模已达12.2亿美元,其日均成交量超过2400万份,成为纽交所第五大活跃的交易产品。此后,根据市场对不同期限波动率风险管理的需求,纽交所还陆续上市了分别追踪中期、动态等期限波动率指数的ETN产品,形成了较为完整的产品结构,获得市场广泛认可。

表3 纽交所上市波动率指数ETN概况
ETN名称
交易代码
发行时间
资产规模(美元)
短期波动率跟踪
S&P 500 Short-Term Futures ETN
VXX
2009.1.29
1,223,434,117
Inverse S&P 500 VIX Short-Term FuturesETN
XXV
2010.7.16
3,702,735
Inverse S&P 500 VIX Short-Term Futures ETN (II)
IVOP
2011.9.16
1,908,000
中期波动率跟踪
S&P 500 VIX Mid-Term Futures ETN
VXZ   
2009.1.29
69,798,217
动态波动率跟踪
S&P 500 Dynamic VIX ETN
XVZ
2011.8.17
56,606,761
资料来源:纽交所网站

在美国上市ETN产品成功之后,各主要成熟市场也纷纷上市交易所交易的追踪VIX指数产品,尤其是基金公司发行的VIX指数ETF产品发展较快,已经成为重要的资产配置类别。截止2013年,全球共有VIX指数ETF 产品 14 只,分别在北美、欧洲、亚洲市场交易,其总资产规模约为9亿美元。

三、波动率指数衍生品是高效的风险对冲工具

人们开发基于波动率指数的衍生品是为了满足更深层次的波动率风险管理需求,在具体实践中,波动率指数衍生品主要有以下的三个方面的应用:首先,波动率指数衍生品是高效的风险对冲工具;其次,波动率指数衍生品已经成为重要的资产配置类别;再次,波动指数衍生品广泛用于专业化套利、策略交易。
(一)波动率指数与股票指数的“非对称负相关性”是其风险管理功能的基础
风险对冲是波动率指数衍生品的最重要的功能,这一功能的实现是由于波动率指数与股票指数具有非对称的负相关性。
首先,波动率指数与标的指数具有负相关性:波动率指数的实质是市场交易较为活跃的股指期权的隐含波动率的加权平均,反映市场对未来一段时间内波动率的预期。当预期股票市场有较大波动或担忧下跌时,持有现货资产的投资者倾向于购买股指期权避险,因此推升股指期权价格,进而使得其平均隐含波动率上升,即波动率指数上升;反之当投资者预期股市平稳或上涨时,则会减少对冲头寸,压低股指期权价格,进而使得波动率指数下降。从历史数据可以看出,自2003年以来,VIX指数与S&P500指数的负相关性较强,基本维持在-0.8左右的均值附近。

图3  VIX指数与S&P500指数负相关性较强


资料来源:根据路透数据计算

其次,波动率指数与股票指数的负相关性是非对称的:股市下跌时,投资者通常过度恐慌,进而产生非理性的抛售现货或高价购买看跌期权行为,这使得股市下跌时,波动率指数上涨幅度远大于股市上涨时波动率指数的下跌幅度。我们选取1993年以来S&P500指数涨幅最大的10个交易日和跌幅最大的10个交易日,分析这些交易日VIX指数的表现可以得出,在跌幅最大的10个交易日中,S&P500平均下跌-7.36%,VIX指数平均上涨24.11%;而在涨幅最大的10个交易日中,S&P500平均上涨7.21%,VIX指数平均仅下跌12.40%。这表明,VIX指数在股市大幅下跌时的涨幅为股市上涨时跌幅的两倍左右,这也正是VIX指数又被人们称作“恐慌指数”的原因所在。

表4  VIX指数与S&P500指数的负相关性具有明显非对称性
股市大涨情形
股市大跌情形
日期
SP500收益率
VIX收益率
日期
SP500收益率
VIX收益率
2002/7/24
5.73%
-11.26%
1997/10/27
-6.87%
34.31%
2002/7/29
5.41%
-11.77%
1998/8/31
-6.80%
11.82%
2008/9/30
5.42%
-15.69%
2008/9/29
-8.79%
34.48%
2008/10/13
11.58%
-21.39%
2008/10/9
-7.62%
11.11%
2008/10/28
10.79%
-16.36%
2008/10/15
-9.03%
25.61%
2008/11/13
6.92%
-9.98%
2008/10/22
-6.10%
31.14%
2008/11/21
6.32%
-10.13%
2008/11/19
-6.12%
9.79%
2008/11/24
6.47%
-10.97%
2008/11/20
-6.71%
8.89%
2009/3/10
6.37%
-10.69%
2008/12/1
-8.93%
23.93%
2009/3/23
7.08%
-5.80%
2011/8/8
-6.66%
50.00%
平均值
7.21%
-12.40%
平均值
-7.36%
24.11%
资料来源:根据路透数据计算

正因为具备了与股票指数非对称性负相关的特性,波动率指数衍生品成为高效的风险管理工具:利用波动率指数衍生品进行风险对冲,可以在市场下跌时获得足够的保护,并且在市场上涨时损失成本较低。

(二)美国金融危机期间,利用波动率衍生品对冲风险效果显著
在波动率指数衍生品最为成熟的美国,利用波动率衍生品进行风险管理在理论和实践上都取得显著成果。传统的资产管理使用分散化投资来减小非系统性风险,其主要投资种类包括股票类、债券类、商品类、房地产类等。2007-2008年美国金融危机期间,各主要资产种类都遭受较大幅度下跌损失,传统的分散化投资在面临剧烈的系统性风险时并不能有效保护投资组合。因此,具备良好特性的波动率指数衍生品作为新兴的风险对冲工具逐渐走入资产管理者的视野。
1.传统资产组合在危机时期普遍表现不佳
2008年8月美国金融危机恶化开始,至2008年底的5个月时间内,传统资产投资除债券、管理型期货基金以外全线暴跌:以S&P500为代表的股票投资跌幅为27.9%,房地产投资跌幅为37.9%,对冲基金和高收益债券的跌幅也分别为20.2%和24.2%,大宗商品和私募股权投资更是跌幅超过50%。而在危机时期,唯有VIX期货投资[3]取得了惊人的159.5%回报率。由此可见,在持有传统投资组合同时,适当投入较小资金购买VIX指数衍生品就可以有效的对冲市场下跌的不利风险。

表  52008年8月-12月各类资产表现情况
2008年8月1日至2008年12月31日
股票[4]
债券
高收益债券
对冲基金
管理型期货基金
大宗商品
私募股权投资
房地产
VIX期货产品
期间收益率
-27.9%
4.2%
-24.2%
-20.2%
7.3%
-56.9%
-57.4%
-37.9%
159.5%
期间标准差
37.7%
4.0%
10.2%
5.5%
5.1%
33.8%
40.2%
69.5%
62.9%
最大回撤
-41.9%
-5.1%
-32.1%
-20.2%
-3.1%
-62.0%
-62.7%
-63.3%
-35.3%
期间夏普比率
-0.75
0.93
-2.41
-3.73
1.36
-1.69
-1.44
-0.55
2.53
上涨天数占比
54%
54%
58%
55%
58%
51%
48%
49%
45%
下跌天数占比
46%
46%
42%
45%
42%
49%
52%
51%
55%
资料来源:CBOE 网站,根据Edward Szado在VIX Futures and Options – A Case Study ofPortfolio Diversification During the 2008 Financial Crisis一文中整理得出,下同

为测试传统资产组合在较长时间段中的表现,我们选取2006年至2008年数据,构建三个传统资产组合:组合1,全部投资于S&P500指数股票资产;组合2,资产的60%投资于股票资产,40%投资于债券资产;组合3,60.5%投资于股票资产,30.5%投资于债券资产,9%投资于另类资产[5]。从模拟结果来看,尽管在2006-2007年间纯股票资产组合1取得了较好的投资回报率,但在2008年期间遭受巨幅亏损;而组合2和组合3虽然在2006-2007年间表现略逊于组合1,但当2008年危机来袭时,由于债券、管理型期货基金的稳健表现避免了资产的大幅下跌,组合2和组合3在三年间整体表现均优于组合1,但仍然不可避免的遭受到了15%以上的亏损。

图4  2006年-2008年各类传统资产组合的表现情况


资料来源:CBOE网站,Edward Szado

2.VIX期货能有效增加危机时期投资组合收益,同时降低收益波动性
从上面的分析可以看出,尽管应用了分散投资的理念,传统资产组合(股票+债券+另类投资)在面临较大的系统性风险时仍然难以实现保值的需求。因此,为探寻更有效的资产配置方式,我们进一步在传统资产组合的基础上加入VIX期货多头头寸[6],同样选取2006年至2008年时期进行模拟。从下图可以看出90%传统资产+10%VIX期货多头的资产组合在3年内表现最为稳健:尽管2006年-2007年之间表现一直弱于传统资产,但在危机期间下跌较为平缓,最终基本实现了资产组合的保值需求。

图5  2006年-2008年加入VIX期货后投资组合表现情况

资料来源:CBOE网站,Edward Szado

波动率指数期货不仅可以提升投资组合在危机时期的收益率,还能有效降低投资组合波动性。100%传统资产的投资组合在2006年-2008年三年期间的年化收益率仅为-5.56%,并且年化标准差达17.86%,最大回撤为-38.32%。适当添加VIX期货多头过后,投资组合的各项指标都有显著改善,尤其以10%总资产投资于VIX期货时效果最佳:年化收益率提升至-2.05%,而年化标准差降至11.34%,同时最大回撤仅为-21.65%。

表6  2006年-2008年加入VIX期货后投资组合详细统计
2006年3月至2008年12月
100%传统资产(股票+债券+另类投资)
97.5%传统资产+2.5%VIX期货
90%传统资产+10%VIX期货
年化收益率
-5.56%
-4.59%
-2.05%
年化标准差
17.86%
15.80%
11.34%
最大回撤
-38.32%
-34.32%
-21.65%
年化夏普比率
-0.45
-0.44
-0.39
上涨天数
54%
53%
50%
下跌天数
46%
47%
50%
资料来源:CBOE网站,Edward Szado

3.波动率指数期权更具紧急避险功能
波动率指数期权在危机时期“保险”效果更优于波动率指数期货。为对冲股票指数下跌风险,我们应在传统投资组合中加入波动率指数看涨期权。为简便起见,我们分别将总资产的1%和3%用于持续购买当月波动率指数平值看涨期权,每月展期[7]。模拟结果表明,当配置1%和3%的波动率指数看涨期权时,投资组合的整体收益率在2006-2007年期间明显低于传统资产组合,但在2008年危机恶化时,在波动指数看涨期权多头上产生了巨额盈利,大幅提升了资产组合的收益水平。波动率指数看涨期权在投资组合最需要保护的时候,充分发挥了保险功能。

图6  2006年-2008年加入VIX期权后投资组合表现情况


资料来源:CBOE网站,Edward Szado

4.波动率指数衍生品更适合管理极端风险
波动率指数衍生品与传统风险管理工具相比,具有成本更低,危机时刻更有效率的优势。投资者在持有一揽子股票资产时,最常用的风险管理方式就是买入相应的股指看跌期权,这一方式在大多数情况下简便易行、富有成效。但是在成熟期权市场,由于需求较大,平值或虚值看跌期权定价普遍偏高,用于对冲成本较高;并且股指看跌期权的对冲效果平稳,在危机时期无法提供波动率指数衍生品的超额保护效果。
表7  2006年-2008年VIX指数衍生品与S&P500看跌期权套保效果比较
2006年3月至2008年12月
传统资产
90%传统资产+10%VIX期货
99%传统资产+1%VIX看涨期权
99%传统资产+1%S&P500看跌期权
年化收益率
-5.56%
-2.05%
-4.03%
-12.91%
年化标准差
17.86%
11.34%
14.41%
25.94%
最大回撤
-38.32%
-21.65%
-29.64%
-45.52%
年夏普比率
-0.45
-0.39
-0.45
-0.59
上涨天数
54%
50%
50%
48%
下跌天数
46%
50%
50%
52%
资料来源:CBOE网站,Edward Szado

从实证结果来看,99%传统资产组合+1%S&P500“平值”[8]看跌期权的投资组合在2006年-2008年期间年化收益率远低于利用VIX看涨期权套保的投资组合,这主要是由于:在2006年至2007年期间,大盘指数上涨,用于购买S&P500看跌期权的权利金几乎全部损失,这极大的拖累了资产组合收益率;并且在2008年危机期间,S&P500看跌期权的保护效果较差,期间资产损失仍达-14.52%,无法完全规避大盘大幅下跌的损失;与之相比利用VIX指数期货和VIX看涨期权进行套保的资产在2008年8月至12月期间的损失仅为-4.02%和-6.72%,保险效果非常出色。

表8  2008年8月-12月VIX指数衍生品与S&P500看跌期权套保效果比较
2008年8月至2008年12月
传统资产组合
90%传统组合+10%VIX期货
99%传统组合+1%VIX看涨期权
99%传统组合+1%S&P500看跌期权
年化收益率
-19.68%
-4.02%
-6.72%
-14.52%
年化标准差
25.25%
16.33%
20.48%
38.79%
最大回撤
-32.17%
-14.00%
-18.82%
-34.13%
年夏普比率
-0.79
-0.26
-0.34
-0.38
上涨天数
49%
47%
50%
47%
下跌天数
51%
53%
50%
53%
资料来源:CBOE网站,Edward Szado

总体而言,由于波动率指数与标的指数的非对称负相关性,波动率指数衍生品相比较于传统风险管理工具,具有成本低,危机时期效率高等优点。美国在金融危机期间的实证经验表明,使用波动率指数衍生品进行对冲可以增加投资组合整体收益率,降低收益波动性,从而提升资产管理行业的业绩。

(三)波动率指数衍生品是重要的长期资产配置类别和套利、策略交易品种

以期货和期权为代表的波动率指数衍生品是高效的风险管理工具,同时,由于在危机时期的出色表现,以追踪波动率指数为目的ETN、ETF也成为了重要的长期资产配置类别。传统的长期资产投资组合一般分散投资于股票、债券、商品、房地产、黄金等资产类别,而自金融危机以后,波动率指数在危机时期与大盘指数显著的负相关性使其ETN、ETF产品成为与黄金类似的重要避险资产类别,目前仅VIX指数相关的ETN、ETF产品资产规模就超过20亿美元。
波动率指数衍生品的高效风险管理功能的实现,还得益于波动率指数衍生品中大量的套利、策略交易使得产品流动性大大加强。尽管定价、交易比基础衍生品更为复杂,但是波动率衍生品市场同样充斥了大量的专业投机者。首先,波动率指数均值回归的特性使得方向性投机者总能找到合理的交易方向;其次,基本平价公式、套利交易策略在波动率指数期货、期权上同样适用,套利者能有效捕捉市场错误定价的机会;最后,跨股指、波动率指数的衍生品之间套利使得市场更具活跃度。2013年全年VIX指数期货、期权成交量超过1.8亿张,占据CBOE全年所有产品成交量的15%以上。

四、尽快上市股指期权,为推出波动率指数衍生产品奠定基础

波动率指数不仅可以作为宏观决策的重要前瞻性指标,以其为基础开发的衍生品还是高效的风险管理工具和重要的资产配置类别。波动率指数具有与股指“非对称性负相关”特性,以其为标的开发的波动率指数衍生品可以在极端风险情况下有效保护投资组合,为风险管理打开了一扇崭新的大门。波动率指数期货、期权形成了活跃的交易市场,并且波动率指数ETN、ETF已经成为重要的长期资产配置类别。
迅速、精确反映市场情绪的波动率指数是开发衍生品的必备条件。在借鉴国际市场波动率指数编制方案的基础上,中国金融期货交易所基于沪深300股指期权仿真交易,编制了中国波动率指数(CVX,China Volatility Index),并于2014年1月17日向市场发布。经过半年多的运行,CVX已经初步具备前瞻性指标功能,较好的反映了市场波动性压力情况。
为更好地发挥波动率指数的功能,应加快建立以沪深300等大盘蓝筹指数为标的的股指期权市场。只有在股指期权真实交易的基础上编制的波动率指数,才能更加准确地反映市场风险,为开发衍生产品打下牢固的基础。我们相信,波动率指数衍生产品的推出,将更好地满足股票市场投资者多样化风险管理的需求,发挥金融衍生品的市场功能,促进资本市场的健康发展。


注释:

[1]The Journalof Derivatives Fall 1993, Vol. 1
[2]CBOE还上市了黄金波动率指数期货、原油波动率指数期货、Nasdaq100波动率指数期货等产品,但其交易相对清淡;2013年CBOE所有波动率指数期货类产品成交量为4019万张(其中VIX指数期货3988万张)。
[3]投资于最近月VIX期货多头,每月展期,同时持有期货合约面值的国债作为全额保证金抵押。
[4]我们选取S&P500指数表示股票投资收益,BarclaysCapital U.S. Aggregate total return index表示债券收益,Barclays CapitalU.S. High Yield total return index表示高收益债券收益,HFRXGlobal Hedge Fund Index表示对冲基金收益,Newedge CTA Index表示管理型期货基金收益,S&PU.S. REIT Total Return Index表示房地产收益,S&P Listed Private Equity Index表示私募收益,S&PGSCI Total Return Index表示大宗商品收益。
[5]另类资产包括:1.3%投资于高收益债券,1.2%投资于对冲基金,0.1%投资于管理型期货基金,0.3%投资于大宗商品,1.6%投资于私募股权投资,4.5%投资于房地产。
[6]投资于最近月份VIX期货合约,按合约规模全额匹配相应的国库券,每月展期,考虑bid-ask价差作为交易成本,下同。
[7]展期时考虑买卖价差作为交易成本
[8]这里的平值看跌期权是指与平值VIX看涨期权权利金相当的S&P500看跌期权。


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