第八章:固定收益证券

债券定价、利率期限结构与利率模型

第八章:固定收益证券

固定收益证券看起来比股票简单,因为债券现金流常常写在合约里。但真正的难点在于:现金流发生在不同期限,贴现率随期限变化,利率曲线会整体移动、扭曲和旋转,信用风险还会改变实际收到现金流的概率。

本章把前面学到的贴现、无套利和风险度量用于债券、收益率曲线、久期凸性、利率模型和信用风险。它也是理解货币政策传导、银行资产负债管理和利率衍生品的基础。

本章路线

课次核心问题
8.1 债券定价每笔现金流应使用哪一个贴现率?
8.2 久期与凸性利率小幅变化时价格怎样近似响应?
8.3 收益率曲线即期利率、远期利率与到期收益率有何区别?
8.4 期限结构短端、长期均值和风险溢价怎样动态变化?
8.5—8.7 扩展信用、提前偿还和利率衍生品增加哪些状态依赖?

学习成果

通过本章学习,你将掌握:

  1. 债券定价的基本方法
  2. 利率期限结构的构建和理论
  3. 久期和凸性的计算和应用
  4. 常见的利率模型
  5. 信用风险的度量和定价

读完本章后,你应能完成以下任务:

  • 用贴现因子、即期利率和到期收益率给债券定价。
  • 计算久期、修正久期和凸性,并解释它们对利率风险的含义。
  • 从零息债价格构造收益率曲线,并区分即期利率、远期利率和 YTM。
  • 说明 Vasicek、CIR、HJM 等期限结构模型的基本思想。
  • 解释信用利差如何由违约概率、回收率、流动性和风险溢价共同决定。

金融与经济动机

债券市场通常比股票市场更大,也更直接连接宏观经济。央行改变短端利率,会通过收益率曲线影响贷款、按揭、企业融资和资产估值。对机构投资者来说,固定收益不是“低风险资产”的同义词,而是一套关于期限、利率、通胀、流动性和信用的风险管理体系。

实务问题固定收益工具
债券价格为什么随利率反向变化现金流贴现
如何衡量债券对利率变化的敏感度久期、凸性
如何解释收益率曲线形状期限结构理论
如何给公司债定价信用利差、违约风险
如何管理按揭和可赎回债风险嵌入期权、负凸性

模型设置与直觉

最基本的债券价格等于未来现金流的贴现值:

P=t=1TCFt(1+y)tP=\sum_{t=1}^T \frac{CF_t}{(1+y)^t}

如果每个期限的贴现率不同,更一般地写成:

P=t=1TDF(t)CFtP=\sum_{t=1}^T DF(t)CF_t

其中 DF(t)DF(t)tt 期贴现因子。直觉上,债券不是一个单一现金流,而是一串不同期限现金流的组合。久期衡量这串现金流的加权平均到期时间,凸性衡量价格-收益率关系的弯曲程度。

关键定义与定理

到期收益率

使债券未来现金流现值等于当前价格的单一折现率。

中文解释:YTM 是一个内部收益率式的摘要指标,方便比较,但它把不同期限贴现率压缩成一个数,可能掩盖收益率曲线信息。

即期利率

从今天到某一未来期限的零息利率。

中文解释:即期利率是给确定期限现金流定价的基础,比 YTM 更适合拆解债券现金流。

远期利率

今天锁定的未来某段时期借贷利率。

中文解释:远期利率来自不同期限贴现因子之间的无套利关系,不等于市场对未来短利率的简单预测,因为还可能包含期限溢价。

久期

Macaulay 久期是债券现金流时间的现值加权平均;修正久期近似衡量收益率变化对价格的百分比影响:

ΔPPDmodΔy\frac{\Delta P}{P}\approx -D_{\text{mod}}\Delta y

中文解释:久期越长,价格对利率变化越敏感。

凸性

价格-收益率曲线的二阶敏感度。

中文解释:凸性让久期近似更准确。普通债券通常有正凸性,可赎回债和 MBS 可能有负凸性。

例子:久期近似价格变化

某债券价格为 100,修正久期为 5,凸性为 40。若收益率上升 0.50 个百分点,即 Δy=0.005\Delta y=0.005,一阶久期近似为:

ΔPP5×0.005=2.5%\frac{\Delta P}{P}\approx -5\times0.005=-2.5\%

加入凸性修正:

ΔPPDmodΔy+12C(Δy)2\frac{\Delta P}{P}\approx -D_{\text{mod}}\Delta y+\frac{1}{2}C(\Delta y)^2=2.5%+0.5×40×0.0052=2.45%=-2.5\%+0.5\times40\times0.005^2=-2.45\%

收益率变化较小时,久期已经很有用;变化较大或债券含期权时,凸性不可忽略。

可运行例题:近似误差本身也是风险信息

下面对一只 5 年期、票息 5%、到期收益率 4% 的债券比较精确重定价、久期近似和久期—凸性近似。

Py

Python:债券重定价、久期与凸性

Idle

近似误差随利率变动幅度和现金流非线性增加。含赎回、提前偿还或信用迁移时,单一到期收益率和静态凸性都可能不够。

学习顺序建议

小节先抓住的问题需要特别留意
8.1 债券定价基础债券现金流如何贴现票息、零息债、YTM
8.2 久期与凸性利率变化如何影响价格一阶与二阶近似
8.3 收益率曲线曲线如何构造和解释即期、远期、期限溢价
8.4 期限结构模型利率动态如何建模短利率模型、无套利漂移
8.5 信用风险公司债利差从哪里来违约概率、回收率、流动性
8.6 MBS提前还款如何改变现金流负凸性、利率路径依赖
8.7 利率衍生品利率风险如何交易和对冲互换、上限、下限、互换期权

常见错误与考试陷阱

  1. 把 YTM 当成每期都能再投资的保证收益:YTM 隐含再投资假设,实际收益会受再投资利率影响。
  2. 认为债券一定低风险:长期债和低评级债可能有很高利率风险或信用风险。
  3. 忽略价格-收益率关系的非线性:大幅利率变化时只用久期会产生误差。
  4. 混淆即期利率和远期利率:远期利率由无套利关系推出,不是简单未来预测。
  5. 把信用利差全看成违约概率:利差还包含流动性、税收、风险溢价和市场供需。

自测题

  1. 为什么债券价格与收益率通常反向变化?
  2. 一只债券修正久期为 7,收益率下降 20 个基点,价格近似变化多少?
  3. 为什么普通债券通常有正凸性?可赎回债为什么可能有负凸性?
  4. 信用利差可以分解成哪些部分?

答案指引

  1. 收益率上升意味着未来现金流用更高折现率折现,现值下降;收益率下降则现值上升。
  2. Δy=0.002\Delta y=-0.002,价格近似变化为 7×(0.002)=+1.4%-7\times(-0.002)=+1.4\%
  3. 普通债券价格下跌时久期下降较慢、上涨时受益于曲率,呈正凸性;可赎回债在利率下降时可能被赎回,上涨空间受限,形成负凸性。
  4. 预期违约损失、违约风险溢价、流动性溢价、税收差异、市场供需和模型误差。

小结与过渡

固定收益把贴现问题推进到完整期限结构:同一资产的不同现金流可能对应不同状态和期限价格。下一章讨论市场有效性与异象,转向一个更实证的问题:现实市场价格是否真的充分反映了信息和风险?

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