隱含波動率 (with EXCEL VBA、C#)

 

延續前兩篇 (選擇權評價-BS MODEL (with Excel) 、歷史波動率 )的內容，這篇要來紀錄隱含波動率了。

 

隱含波動率(implied volatility, iv)是以選擇權市價所倒推回它處在多少的波動率之上， 可以表示市場對於指數波動的看法，這也是重要的選擇權交易策略。而要計算它的方法也有很簡單易懂的，就是去試。

 

假設要計算一個市價100的選擇權商品的iv，如同前篇紀錄的，我們已經有了選擇權評價的公式，先設定一組高低點(如1和0)，取高低點的中位(0.5)，把0.5代入選擇權評價的公式，假設得到150，比市價100高，表示0.5太高了，將剛剛的高點1改為0.5，再取高低點的中位(0.25)，再算價格再和市價比，就這樣一直比到高低點的差距很小，就得到iv了。

 

剛剛這段計算的例子寫成程式，以VBA為例就如下:

Function civ(S, K, T, R, Target)
    high = 1
    low = 0

    Do While (high - low) > 0.00001
        If PriceC(S, K, T, R, (high + low) / 2) > Target Then
            high = (high + low) / 2
        Else
            low = (high + low) / 2
        End If
    Loop

    civ = (high + low) / 2
End Function

Function piv(S, K, T, R, Target)
    high = 1
    low = 0

    Do While (high - low) > 0.00001
        If PriceP(S, K, T, R, (high + low) / 2) > Target Then
            high = (high + low) / 2
        Else
            low = (high + low) / 2
        End If
    Loop

    piv = (high + low) / 2
End Function

Function d1(S, K, T, R, V)
    d1 = (Log(S / K) + (R * T) + (V ^ 2 * T / 2)) / (V * Sqr(T))
End Function

Function d2(S, K, T, R, V)
    d2 = d1(S, K, T, R, V) - V * Sqr(T)
End Function

Function PriceC(S, K, T, R, V)
    PriceC = S * Application.NormSDist(d1(S, K, T, R, V)) - K * Exp(-(R * T)) * Application.NormSDist(d2(S, K, T, R, V))
End Function

Function PriceP(S, K, T, R, V)
    PriceP = K * Exp(-R * T) * Application.NormSDist(-d2(S, K, T, R, V)) - S * Application.NormSDist(-d1(S, K, T, R, V))
End Function

其中civ計算call的iv，piv計算put的iv，用到的Function之前有介紹過。

變數名稱

 

S 現貨價格，我們拿來算台指選的話，就拿台指期市價當作S

K 履約價格

T 距離到期日的時間，要年化

R 年利率

V 年化波動率

Target 標的選擇權的市價

 

同樣的程式用c#寫，也在這篇紀錄一下。

class Option
    {

        public double CallPrice;
        public double PutPrice;

        public void Price(double S, double K, double R, double T, double V)
        {
            double a = Math.Log(S / K);
            double b_call = (R + 0.5 * Math.Pow(V, 2)) * T;
            double b_put = (R - 0.5 * Math.Pow(V, 2)) * T;
            double c = V * Math.Sqrt(T);
            double d1 = (a + b_call) / c;
            double d2 = (a + b_put) / c;
            CallPrice = S * ND(d1) - K * Math.Exp(-R * T) * ND(d2);
            PutPrice = K * Math.Exp(-R * T) * ND(-d2) - S * ND(-d1);
        }

        public double PriceC(double S, double K, double R, double T, double V)
        {
            double a = Math.Log(S / K);
            double b_call = (R + 0.5 * Math.Pow(V, 2)) * T;
            double b_put = (R - 0.5 * Math.Pow(V, 2)) * T;
            double c = V * Math.Sqrt(T);
            double d1 = (a + b_call) / c;
            double d2 = (a + b_put) / c;
            CallPrice = S * ND(d1) - K * Math.Exp(-R * T) * ND(d2);
            return CallPrice;
        }

        public double PriceP(double S, double K, double R, double T, double V)
        {
            double a = Math.Log(S / K);
            double b_call = (R + 0.5 * Math.Pow(V, 2)) * T;
            double b_put = (R - 0.5 * Math.Pow(V, 2)) * T;
            double c = V * Math.Sqrt(T);
            double d1 = (a + b_call) / c;
            double d2 = (a + b_put) / c;
            PutPrice = K * Math.Exp(-R * T) * ND(-d2) - S * ND(-d1);
            return PutPrice;
        }

        public double ND(double d) 
        {
            double L = 0.0;
            double K = 0.0;
            double dD = 0.0;
            const double a1 = 0.31938153;
            const double a2 = -0.356563782;
            const double a3 = 1.781477937;
            const double a4 = -1.821255978;
            const double a5 = 1.330274429;
            L = Math.Abs(d);
            K = 1.0 / (1.0 + 0.2316419 * L);

            dD = 1.0 - 1.0 / Math.Sqrt(2 * Convert.ToDouble(Math.PI)) * Math.Exp(-L * L / 2.0) * (a1 * K + a2 * K * K + a3 * Math.Pow(K, 3.0) + a4 * Math.Pow(K, 4.0) + a5 * Math.Pow(K, 5.0));

            if (d < 0) {return 1.0 - dD;}else{return dD;}
        }

        public double d1(double S, double K, double R, double T, double V)
        {
            double a = Math.Log(S / K);
            double b_call = (R + 0.5 * Math.Pow(V, 2)) * T;
            double c = V * Math.Sqrt(T);
            double d1 = (a + b_call) / c;
            return d1;
        }

        public double civ(double S, double K, double R, double T, double Target)
        {
            double high = 1;
            double low = 0;           

            while ((high - low) > 0.00001)
            {                
                if (PriceC(S, K, R, T, (high + low) / 2) > Target) { high = (high + low) / 2; }
                else {low = (high + low) / 2;}
            }

            double civ = (high + low) / 2;
            return civ;
        }

        public double piv(double S, double K, double R, double T, double Target)
        {
            double high = 1;
            double low = 0;

            while ((high - low) > 0.00001)
            {
                if (PriceP(S, K, R, T, (high + low) / 2) > Target)
                {high = (high + low) / 2;} else {low = (high + low) / 2;}
            }

            double piv = (high + low) / 2;
            return piv;
        }
    }

上面是一個class，直接加入類別就可以使用了，呼叫 Price(...) 後，可以拿屬性 CallPrice 和 PutPrice來用，或是分別呼叫PriceC(...) 或 PriceP(...) ，計算civ和piv一樣，可以直接得到回傳值iv。跟VBA不同的是，C#要多寫一個常態分配的函數ND。

 

有了這些，就可以計算出隱含波動率，運用上就看各人解讀了，之後再繼續紀錄。

(註: 範例程式是 L 參考網路上程式後自己撰寫的，讀者可自由複製使用，但程式碼轉載請註明出處 。)