一条连续曲线和它救不了的市场

第四章用二叉树给期权定价——步数越多越准。当步数走向无穷,二叉树收敛到一条光滑的公式。它叫 Black-Scholes。

但公式不是故事的终点。1987 年 10 月 19 日——公式诞生十几年后——全世界最聪明的机构同时按照同一个模型的指令卖出期货。一天之内,道琼斯跌了 22.6%。模型没有错。执行崩了。


手搓 Black-Scholes——五个参数,一个价格

Black-Scholes 公式需要五个输入:$S_0$(现价)、$K$(执行价)、$T$(到期时间)、$r$(无风险利率)、$\sigma$(波动率)。还需要一个东西——标准正态分布的累积分布函数 $N(x)$。没有初等形式,但可以用多项式逼近到 $10^{-7}$ 的精度。

看涨期权的公式:

$$C = S_0 \cdot N(d_1) - K \cdot e^{-rT} \cdot N(d_2)$$

其中 $d_1 = \frac{\ln(S_0/K) + (r + \sigma^2/2)T}{\sigma\sqrt{T}}$,$d_2 = d_1 - \sigma\sqrt{T}$。

YaHan 手搓了 $\ln$(用归一化 + atanh 级数)、搓了 $N(x)$(用 Abramowitz & Stegun 多项式近似)、搓了 $e^x$(泰勒级数,第一章已经搓过)。三个手搓工具拼在一起,跑出 Black-Scholes:

S0=100.0, K=100.0, sigma (σ)=0.2 (20.0%), r=0.05 (5.0%), T=1.0yr
BS Call : $10.450576
BS Put  : $5.573518

跟第四章的 500 步二叉树差 $0.004——收敛证实了。

Black-Scholes 不是天上掉下来的。它是二叉树的步数趋向无穷。你只要能写二叉树,就能理解 Black-Scholes。


怎么验证 Black-Scholes 没算错?——跟二叉树比

 Steps   Binomial Call       BS Call        Diff
 ------  --------------  ------------  ----------
      1  $    12.162285  $  10.450576   +1.711709
      5  $    10.805934  $  10.450576   +0.355358
     50  $    10.410692  $  10.450576   -0.039884
    500  $    10.446585  $  10.450576   -0.003990

步数越多,越逼近 Black-Scholes。两者是同一条曲线的离散和连续版本。


股价动、时间过、波动变——我的仓位会怎样?

Black-Scholes 公式可以对每个参数求导。这些导数就是 Greeks

Delta (call)    = 0.636831
Delta (put)     = -0.363169
Gamma           = 0.018762
Vega (per 1% σ) = $0.375240
Theta (per day) = $-0.017573
Greek 含义
Delta (Δ) call: +0.637 标的涨 $1 → 期权涨 $0.637
Gamma (Γ) 0.019 标的涨 $1 → Delta 跟着涨 0.019
Vega $0.375 / 1% σ 波动率涨 1%(如 20%→21%)→ 期权涨 $0.375
Theta (Θ) -$0.018 / 天 每过一天,期权贬值 1.8 美分

Delta 告诉你今天需要买多少股来对冲。Gamma 告诉你明天 Delta 会变成多少——对冲要调多少。 Theta 是你为持有期权每天付的"租金"。

Black-Scholes 给你价格。Greeks 给你风险。大部分入场的人只看了价格。


Ed Thorp 的日常——收盘、算 Delta、调仓、睡觉

YaHan 模拟了一个最简单的动态对冲:卖出 1 张 call(收到 $10.45),买入 0.637 股(Delta 对冲),之后每 0.05 年(约 18 天)重新算一次 Delta、调整仓位。

Short 1 call, delta-hedge with 20 rebalances over 1.0yr
 Step      t        S    Delta       Call  Portfolio
 ---- ------ -------- -------- ---------- ----------
    0 0.0000   100.00   0.6368 $  10.4506 $  10.4506
    4 0.2000    91.44   0.4258 $   4.6178 $   5.1087
    8 0.4000    91.44   0.3797 $   3.4408 $   4.1884
   12 0.6000    83.62   0.1165 $   0.5712 $   1.5057
   16 0.8000   100.00   0.5622 $   4.0690 $   5.4894
   20 1.0000   100.00   0.5000 $   0.0005 $   2.8713

Final portfolio value: $2.8713

对冲组合的最终价值是 $2.87。这个数不是零——完美对冲(连续调整、无摩擦)应该在零附近。这里出现了偏差,因为:只有 20 次调整,不是连续的;价格路径是简化的随机漫步。

偏差本身就是风险。在现实交易中,这个偏差可能是正的(意外赚了),也可能是负的(意外亏了)。Ed Thorp 赚钱的核心不是 Black-Scholes 公式——是他每天在收盘后重新计算 Delta、严格执行调整、从不赌方向。二十年,没有一年亏损。

Delta 不是数字。是你每天要买卖多少股的清单。你不执行,市场就替你执行——以你不想接受的价格。


1987 年 10 月 19 日——全市场同时按下同一个按钮

1987 年 10 月 19 日,星期一。道琼斯跌了 508 点——22.6%。至今仍是美股最大单日跌幅。那个周末没有战争,没有公司暴雷,没有央行意外加息。

引爆它的是一种叫投资组合保险 (Portfolio Insurance) 的策略。逻辑跟上面 YaHan 做的动态对冲完全对称——只是方向相反:持有股票的人想保护下行风险,但他们不买 put(市场上 put 不够大),而是用做空股指期货来合成 put

规则是死的:市场跌 → Delta 更负 → 卖更多期货。 10 月 19 日早盘,市场开始小跌。程序化交易系统触发第一波期货卖单。卖单把价格推得更低 → Delta 更负 → 模型说"再卖" → 第二波卖单 → 正反馈。

当天下午,做市商发现所有人都在卖、无人敢买。他们停止了报价。流动性消失了。组合保险的发明者 Hayne Leland 后来承认:模型假设的是"连续交易、无限流动性"。那天没有连续交易,也没有流动性。

所有人都用同一个模型的时候,模型就失效了。不是因为公式错了——是因为所有人同时按了同一个按钮。市场是无数人同时行动的地方,不是一个人的演算纸。


另一条路——从随机过程到 Black-Scholes

YaHan 用二叉树走到 Black-Scholes——步数增加、收敛。这是一条路。

还有另一条路。股票价格不是一个只会在固定时间点上跳来跳去的离散过程。在真实世界里,它在每一瞬间都可能变化——而且变化的幅度是不确定的。这种"连续的不确定性"叫随机过程 (Stochastic Process)。最常用的模型是几何布朗运动 (Geometric Brownian Motion)

$$dS = \mu S,dt + \sigma S,dW$$

其中 $\mu$ 是预期收益率,$\sigma$ 是波动率,$dW$ 是一个服从正态分布的随机扰动。它的含义是:股价的百分比变化 = 一段确定性的漂移 + 一段随机的波动。漂移是你"预期"的回报,波动是你"实际承受"的不确定性。

从这个方程出发,用一个叫伊藤引理 (Itô's Lemma) 的数学工具,可以推导出期权价格必须满足的偏微分方程——Black-Scholes 方程。解这个方程,得到的就是 YaHan 在上一节用二叉树收敛到的同一个公式。

二叉树是离散的直觉。随机过程是连续的数学。两条路,同一个终点。二叉树让你"看见"复制是怎么做的。随机过程告诉你——在极限处,那个公式是用偏微分方程写死的。

模型是人对历史的总结。历史不包含它自己的例外。1987 年 10 月 19 日那天,两个模型——连续的 Black-Scholes 和离散的组合保险指令——同时撞上了流动性为零的市场。模型没错。是历史写了一个它自己没见过的章节。


小试牛刀

你持有 100 张平值看涨期权(每张对应 100 股),当前 $S_0 = 50$, $K = 50$, $\sigma = 25%$, $r = 4%$, $T = 0.5$ 年。

  1. 用 Black-Scholes 计算每张期权值多少钱。总头寸的 Delta 是多少?
  2. 股价一天内从 50 涨到 53。用 Delta 近似估算盈亏。再用 Gamma 修正($\Delta C \approx \Delta\cdot\Delta S + \frac{1}{2}\Gamma\cdot(\Delta S)^2$)。(BS 真实值在 $S=53$ 时是多少?三个数差多远?)
  3. 如果隐含波动率从 25% 跳到 35%,仅 Vega 一项就让你的仓位变动多少?
  4. 如果完全不做对冲,半年后到期 $S_T = 52$,盈亏是多少?如果每天做 delta 对冲呢——直觉上对冲后赚更多还是更少?

本章回顾

原语层     (Ch1):  时间、现金流、利率、贴现、不确定性
    ↓
线性组合 I  (Ch2):  零息债、附息债、远期、期货、无套利
    ↓
线性组合 II (Ch3):  FRA、利率互换、保证金
    ↓
状态层     (Ch4):  二叉树、风险中性、复制、期权
    ↓
连续极限   (Ch5):  Black-Scholes、Greeks、动态对冲

每一层都只用了上一层的工具。没有跳过任何一步。YaHan 从抽屉里的 1000 块开始,五章之后能写出 Black-Scholes 公式、算出 Greeks、模拟动态对冲。这中间出现的所有东西——债券、远期、FRA、互换、期权——都不是"新发明",而是同一套逻辑套在新的标的物上、或者多套几次。

对于 Black-Scholes,你需要记住三件事:

  1. 它是二叉树步数趋向无穷的极限。你会写二叉树,就能理解 Black-Scholes。
  2. 它假设连续交易、无摩擦、波动率恒定——三条假设在现实中全都不是严格真的。但它仍然有用,因为它给出了一个"完美世界里的基准价"。
  3. 公式告诉你价格。Greeks 告诉你风险。1987 年告诉你——当所有人用同一个公式、同时执行同一套对冲指令时,公式救不了你。纪律和经验才能。

市场是最透明的——所有的信息、预期、恐慌,最后都反应在价格上。就像电商把所有东西的价格摊在你面前,比实体店透明得多。透明不意味着你能预测下一步,但它意味着你不用猜别人在想什么——价格替你总结了。

有些钱可以去赚——用你的理解找到定价错误,纠正它。有些钱不该去赚——内幕消息、操纵市场、赌单边方向。用脑袋赚钱和用命赌钱的区别在于:脑袋赚的钱,亏了你还知道为什么亏;命赌亏的钱,你连怎么死的都不清楚。