Krzysztof Piontek Katedra Inwestycji Finansowych i Ubezpieczeń Akademia Ekonomiczna we Wrocławiu Teoretyczna i rzeczywista wartość walutowych instrumentów pochodnych – rynek polski 1. Wprowadzenie W ostatnim okresie obserwuje się w Polsce wzrost znaczenia instrumentów pochodnych. Związane jest to niewątpliwie z szybkim rozwojem rynku instrumentów pochodnych, a także ze wzrostem wiedzy inwestorów. Jednym z najlepiej rozwiniętych rynków wydaje się być rynek instrumentów pochodnych na walutę. Terminowe transakcje walutowe stanowią jedną z wielu możliwości zabezpieczenia się przed ryzykiem kursu walutowego. Wiele podmiotów gospodarczych wykorzystuje terminowe transakcje walutowe w operacjach hedgingowych, a nie w celach spekulacyjnaych. Operacje hedgingowe wykorzystują więc głownie eksporterzy i importerzy dóbr i usług, którzy zabezpieczają złotówkową wartość swoich należności i zobowiązań w walucie obcej płatnych w przyszłości. Istnieje jednak również niemała grupa inwestorów, dla których walutowe instrumenty pochodne stają się bazą do inwestycji spekulacyjnych. Dla obydwu tych grup inwestorów, istotnego znaczenia nabiera zagadnienie prawidłowego określenia wartości analizowanych instrumentów. W warunkach rynku efektywnego wartość instrumentu finansowego jest jego ceną. Poszukiwana więc będzie odpowiedź na pytanie, jaka jest „sprawiedliwa” cena instrumentu. Wyznaczenie takiej ceny pozwala na zidentyfikowanie instrumentów niedowartościowanych i przewartościowanych, a to z kolei wpływa na wybór odpowiedniej strategii inwestycyjnej. W dalszej części pracy przedstawione zostaną podstawowe metody wyceny walutowych kontraktów terminowych i opcji oraz dokonana zostanie przykładowa wycena takich instrumentów dla rynku polskiego. 2. Metody wyceny walutowych instrumentów pochodnych. Niezależnie od instrumentu podstawowego, na który zostały wystawione instrumenty pochodne, metody wyceny tych instrumentów wykorzystywane są do rozwiązywania następujących problemów: • określenia właściwej ceny instrumentu pochodnego w momencie jego wystawienia, • wyceny takiego instrumentu w dowolnym momencie przed datą wygaśnięcia.1 Do podstawowych metod wyceny instrumentów pochodnych należą: • metoda wyceny przez portfel wolny od ryzyka. • metody numeryczne. 2.1. Metoda wyceny przez portfel wolny od ryzyka. Metoda ta opiera się na takiej konstrukcji portfela składającego się z instrumentu bazowego oraz wystawionego na niego instrumentu pochodnego, aby niezależnie od zmiany ceny instrumentu podstawowego portfel przyniósł stały zysk. Jest to więc portfel wolny od ryzyka zmiany kursu instrumentu bazowego. Idea tej metody opiera się na stwierdzeniu, że jeżeli jest to portfel wolny od ryzyka, to powinien przynosić dochód równy stopie wolnej od ryzyka. Wynika z tego, że wartość portfela musi być równa zdyskontowanej (sprowadzonej do wartości bieżącej) wartości końcowej portfela, przy czym dyskontowanie odbywa się z zastosowaniem stopy wolnej od ryzyka2. Dodatkowym założeniem, które należy uwzględnić jest brak możliwości arbitrażu. Konsekwencją tego jest fakt, że cena powinna być ustalona na takim poziomie, aby nie był możliwy czysty arbitraż, czyli inwestowanie bez angażowania środków własnych lub realizowanie dochodów wolnych od ryzyka. Gdyby powyższy warunek nie został spełniony, na rynku pojawili by się arbitrażyści, którzy kupowaliby dobro po niższej cenie na jednym rynku, a sprzedawali po cenie wyższej na innym rynku lub konstruowali określone strategie inwestycyjne umożliwiające uzyskanie dochodu bez ryzyka. Działalność taka powinna doprowadzić do takich ruchów cen, by zanikła możliwość arbitrażu, czyli do ustalenia się prawidłowej (sprawiedliwej) ceny instrumentu. W klasycznej wycenie poczynione są następujące założenia: • wszyscy inwestorzy mają dostęp do jednakowej informacji, podejmują decyzje kierując się ogólnie rozumianą racjonalnością, • brak kosztów transakcji, podatków, depozytów zabezpieczających i kosztów manipulacyjnych, • istnieje możliwość inwestowania w instrumenty wolne od ryzyka o terminie wykupu odpowiadającym terminowi wygaśnięcia rozpatrywanego instrumentu pochodnego, 1 Rynek Terminowy, październik 1998, Podstawy modelowania finansowego, M. Rutkowski K. Jajuga, K. Kuziak, P. Markowski, Inwestycje finansowe, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej we Wrocławiu, Wrocław 1997 2 • istnieje możliwość zajmowania bez żadnych ograniczeń pozycji krótkich i długich we wszystkich instrumentach dostępnych na rynku, • uczestnicy rynku mogą pożyczać i inwestować środki według tej samej wolnej od ryzyka stopy procentowej. W najbardziej klasycznym przykładzie zastosowania wyceny poprzez portfel wolny od ryzyka rozpatruje się portfel złożony z zakupionego instrumentu podstawowego (długa pozycja) i wystawionej opcji kupna (krótka pozycja). Pomysł na wycenę derywatów za pomocą tworzenia pozbawionej ryzyka pozycji zabezpieczonej można zastosować do wyceny kontraktów terminowych, opcji prostych, opcji egzotycznych, a także w modelach uwzględniających różne ruchu kursów akcji. 2.2 Metody numeryczne. Metody numeryczne służą do przybliżonego wyznaczania ceny opcji. Ich idea polega na numerycznym rozwiązywaniu równania różniczkowego Blacka-Scholesa. Stosowanie metod numerycznych staje się niezbędne również, przy wycenie instrumentów pochodnych zależnych od trajektorii. Są to instrumenty, dla których funkcja wypłaty zależy od przebiegu procesu ceny instrumentu podstawowego. Przykładowymi takimi opcjami są opcje typu barierowego, azjatyckie i lookback. Najpopularniejszymi metodami numerycznymi, wykorzystywanymi przy wycenie opcji, są:3 • metoda dwumianowa, • metoda różnic skończonych, • metoda Monte Carlo, • metoda rekurencyjna, • metoda odbić lustrzanych. Metody ta pozwalają obejść złożoność obliczeniową wyznaczania cen opcji. Ceną za to jest jedna jak zwykle dokładność. 3.1. Wycena walutowych kontraktów terminowych. Przez walutowy kontrakt terminowy rozumie się umowę między dwiema stronami, w której jedna ze stron (sprzedawca kontraktu) zobowiązuje się do sprzedaży (dostawy) 3 A. Weron, Metody numeryczne w modelowaniu finansowym, Rynek Terminowy, luty 1999 A. Weron, R. Weron, Inżynieria finansowa, WNT, Warszawa 1998 określonej ilości waluty obcej w określonym czasie w przyszłości, natomiast druga ze stron (nabywca kontraktu) zobowiązuje się do przyjęcia dostawy4. Wyróżnia się kontrakty terminowe forward i futures. Można udowodnić, że ceny kontraktów futures i forward są równe, jeśli stopy procentowe pozostają na niezmienionym poziomie oraz jeśli pominięta zostanie, w przypadku kontraktów futures, tzw. premia reinwestycyjna. Premia ta wynika z oczekiwanego zysku (lub straty) z reinwestycji pieniędzy otrzymanych w skutek procesu marking to market. W dalszej części pracy zakłada się stałość stóp procentowych oraz brak premii reinwestycyjnej. Przyjmując następujące oznaczenia: • S – kurs spot (wyrażona w złotówkach cena waluty obcej), • r – roczna stopa wolna od ryzyka w Polsce w okresie T, • rf – roczna stopa wolna od ryzyka w USA w okresie T, • T – czas do terminu wykonania kontraktu, kontrakt forward można wycenić na podstawie następującej strategii inwestycyjnej5. 1) kupno e −rf T jednostek waluty obcej, 2) sprzedaż kontraktu forward opiewającego na jednostkę danej waluty obcej. Po prostych obliczeniach uwzględniających fakt, że wartość bieżąca przychodów musi być równa wartości poniesionych kosztów, otrzymuje się wartość kontraktu terminowego. T 365 = Se ( rˆ − rˆf )T F=S T 1+ rf 365 1+ r Stopy procentowe r̂ i r̂ f podane są odpowiednio dla przypadku kapitalizacji ciągłej. Nietrudno wykazać, że powyższa wartość kontraktu terminowego jest ceną uniemożliwiającą arbitraż. Jeśli F > Se ( rˆ − rˆf )T , to możliwe jest osiągnięcie wolnego od ryzyka dochodu poprzez jednoczesne zajęcie krótkiej pozycji w kontrakcie terminowym i zakup waluty. W sytuacji, gdy F < Se ( rˆ − rˆf )T , zysk przynosi strategia odwrotna, czyli sprzedaż bądź krótka sprzedaż waluty oraz jednoczesna zajęcie pozycji długiej w kontrakcie terminowym. 3.2. Wycena opcji walutowych Opcja walutowa to umowa między dwiema stronami: nabywcą (posiadaczem) a sprzedawcą (wystawcą). Nabywca opcji walutowej ma prawo do kupna (opcja typu call) / 4 5 J. Dzieża, O zabezpieczeniu przed ryzykiem walutowym, Rynek Terminowy nr 2, październik 1998 J. Hull, Kontrakty terminowe i opcje. Wprowadzenie., WIGPRESS, Warszawa 1997 sprzedaży (opcja typu put) waluty, natomiast wystawca tej opcji ma obowiązek sprzdaży/kupna tej waluty w przyszłości po określonej w momencie zawierania transakcji cenie6. Poniżej przedstawione zostaną modele wyceny europejskiej opcji kupna wystawionej na walutę obcą. Cenę analogicznej europejskiej opcji sprzedaży można wyznaczyć korzystając z zależności zwanej parytetem sprzedaży i kupna. Relacja ta dana jest następującym wzorem: c + Xe − rˆT = p + Se − rˆ f T , gdzie: c – cena europejskiej opcji kupna, p – cena europejskiej opcji sprzedaży, X – cena wykonania opcji. Pozostałe oznaczenia jak wyżej. Dalsza część pracy dotyczyć będzie europejskiej opcji kupna. Różnice we współczesnych modelach wyceny opcji spowodowane są odmiennymi założeniami o zmianach kursów akcji w czasie. Poniżej zaprezentowane zostaną dwa podstawowe modele wyceny opcji walutowych. W obydwu modelach podstawą wyprowadzenia odpowiednich wzorów jest tworzenie pozbawionej ryzyka pozycji zabezpieczonej. 3.2.1. Model drzew dwumianowych. Model ten (dla opcji na akcje nie przynoszącą dywidendy) został opracowany w 1979 przez J. Coxa, S. Rossa i M. Rubinsteina. Zakłada się w nim, że zmiany cen zachodzą w sposób skokowy. Podstawą tego modelu jest założenie, że procentowe zmiany kursu instrumentu podstawowego mają rozkład dwumianowy. Rozpatrując model jednookresowy, możliwe są następujące scenariusze zdarzeń: • kurs waluty spadnie z poziomu S do poziomu dS, a cena opcji zmaleje odpowiednio z poziomu c do wartości cd, (d<0), • kurs waluty wzrośnie z poziomu S do wartości uS, a cena opcji wzrośnie do wartości cu, (u>0). uS, cu S,c dS, cd 6 W. Tarczyński, M. Zwolankowski, Inżynieria finansowa, Placet, Warszawa 1999 Możliwe jest skonstruowanie portfela wolnego od ryzyka (zawierającego h opcji kupna w pozycji krótkiej i jednostki waluty obcej w pozycji długiej), jeżeli spełniony jest warunek: h= uS − dS . cu − cd Stopa zwrotu tak skonstruowanego portfela musi być stopą wolną od ryzyka, co prowadzi (poprzez porównanie wartości bieżącej portfela z kosztem jego utworzenia) do wyznaczenia ceny walutowej opcji sprzedaży. Se − rˆf t − hc = (uS − hc u )e − rˆt [ ] c = e − rˆt pc u + (1 − p )c d , gdzie: p= e ( rˆ − rˆf ) t −d u−d t – okres pomiędzy kolejnymi zmianami cen wyrażony w ułamku roku. Wartości u i d wyznacza się z następujących wzorów: u = eσ t oraz d = e −σ t , gdzie σ jest zmiennością kursów. Model jednookresowy jest bardzo prostym modelem dającym jedynie przybliżoną wartość opcji. Do wyznaczenia dokładniejszy wartości należy użyć modelu n-okresowego. W ogólnym modelu dwumianowym, liczącym n okresów, wartość opcji jest określona następującym wzorem: n n! c = e − rˆnt ∑ p k (1 − p ) n − k max 0; u k d n − k S − X k = 0 k! ( n − k )! { } 3.2.2. Model Garmana-Kohlhagena Model ten został wyprowadzony przez Garmana i Kohlhagena w 1983, którzy zastosowali podejście analogiczne do tego, jakie 10 lat wcześniej zastosował Merton do wyceny opcji na akcje o stałej stopie dywidendy. Model ten jest jedną z wielu modyfikacji modelu Blacka-Scholesa. Również w tym przypadku rozpatruje się portfel wolny od ryzyka, którego wartość zależy od składnika odzwierciedlającego wpływ zmian kursu walutowego oraz składnika odzwierciedlającego upływ czasu. Podstawowym założeniem tego modelu (odmiennym od modelu dwumianowego) jest to, że kurs instrumentu podstawowego zmienia się w sposób ciągły zgodnie z geometrycznym ruchem Browna, danym następującym wzorem: dS = µdt + σdz S dz = ε dt ε ∼ N(0,1) Z założenia tego wynika, że kursy zachowują się zgodnie z rozkładem logarytmicznonormalnym. W modelu Garmana-Kohlhagena utworzony portfel jest portfelem wolnym od ryzyka przez nieskończenie krótki okres, co stanowi podstawową różnicę w stosunku do metody wyceny opcji przy pomocy drzew dwumianowych. Zastosowanie założeń modelu Blacka-Scholesa do wyceny opcji walutowej prowadzi do równania różniczkowego, którego rozwiązanie znane jest właśnie jako wzór GarmanaKohlhagena: c = Se − rˆ f T N (d 1 ) − Xe − rˆT N (d 2 ) σ2 S T ln + rˆ − rˆ f + 2 X d1 = σ T d2 = S ln X σ2 T ˆ ˆ + − − r r f 2 σ T gdzie: σ- volatility (zmienność) – miara niepewności co do stopy zwrotu z danego instrumentu7, T – długość okresu do terminu wygaśnięcia opcji, wyrażona w latach, N(d) – wartość dystrybuanty standaryzowanego rozkładu normalnego dla argumentu równego d. Warto zaznaczyć również, że w granicy (tzn. przy zwiększaniu liczby okresów w modelu dwumianowym, co odpowiada skracaniu okresów pomiędzy zmianami cen do nieskończoności, czyli przechodzeniu do ciągłych zmian kursów waluty obcej) model dwumianowy jest równoważny modelowi Garmana-Kohlhagena. 4. Problemy związane z wyceną instrumentów pochodnych Przy stosowaniu obu powyższych modeli wyceny, należy mieć na uwadze, że przedstawione modele cechuje szereg obciążeń. Podstawowe wynikają z faktu, że przyjęta w modelach dynamika zmian kursów jedynie przybliża rzeczywiste zmiany. Nie spełnione są również założenia o stałości wariancji zmian kursów, o doskonałej podzielności 7 Zmienność instrumentu jest odchyleniem standardowym stopy zwrotu z danego instrumentu dla okresu jednego roku, przy czym stopa zwrotu jest kapitalizowana w sposób ciągły. aktywów, o zerowych podatkach i kosztach transakcji. Nawet, gdyby spełnione były wszystkie teoretyczne założenia modeli, odmienne wyceny opcji wynikałyby z różnej oceny danych wejściowych do modeli. Problemy sprawiają: • zmienność kursów (volatility), • ocena odpowiedniej stopy wolnej od ryzyka. Szacowanie zmienności jest najtrudniejszym zagadnieniem w wycenie opcji. Jeśli nie możliwe jest zastosowanie metody negocjacyjnej8 lub zmienności implikowanej, to należy wyznaczyć ją na podstawie danych historycznych, korzystając z następujących wzorów: S xi = ln i S i −1 σ= 1 n (xi − x )2 * N ∑ n − 1 i =1 Si – kurs waluty w i-tym dniu, (i=1, ...,n), x - średnia wartość xi, N – liczba sesyjnych dni roboczych. Dużą subiektywnością cechuje się tutaj długość okresu, dla którego wyznaczać się powinno wartość odchylenia standardowego zmian kursów. Przyjmuje się, że zmienność powinno wyznaczać się z jak najdłuższego szeregu zapewniającego stałość wariancji.9 W praktyce nie jest to jednak takie proste. W celu wyznaczenia wariancji zmian kursów w skali roku, należy wariancję dzienną pomnożyć przez liczbę roboczych dni w roku. Niektóre prace podają, że takich dni w roku jest 250 (liczba dni transakcyjnych). Inni autorzy sugerują, że w czasie dni nietransakcyjnych ceny instrumentów zmieniają się również (co objawia się zwiększoną wariancją zmian po dniach nietransakcyjnych). Po oszacowaniu wariancji z próby wyrażonym w stosunku rocznym należy zastanowić się jeszcze, czy przyszły okres, obejmujący pozostały czas do wygaśnięcia opcji, jest porównywalny do okresu próby. We wszystkich przedstawionych modelach zakłada się, że możliwe jest zaciąganie i udzielanie pożyczek po tej samej stopie procentowej, co oczywiście nie jest spełnione, gdyż inwestor (bank) płaci inne oprocentowanie za środki przyjęte w depozyt od innych banków (średnio jest to stopa WIBID) oraz po innej stopie procentowej jest skłonny udzielić pożyczki 8 9 D. Gątarek, R. Maksymiuk, Wycena i zabezpieczenie pochodnych instrumentów finansowych, Liber 1998 R. A. Haugen, Teoria nowoczesnego inwestowania, WIGPRESS, Warszawa 1996 innym bankom (średnio - stopa WIBOR). Stopę wolną od ryzyka można przybliżać również odmiennymi instrumentami (np. 52-tygodniowe bony skarbowe). Powoduje to, że te same instrumenty pochodne mogą zostać odmiennie wycenione przez różne banki. Na wycenę wpływa również sytuacja w banku, czy posiada on np. wolne środki walutowe, czy musi je pozyskać na rynku w celu zabezpieczenia pozycji terminowej. Odmiennym problemem jest fakt, że żaden bank nie sprzedaje kontraktów po teoretycznej cenie sprawiedliwej, lecz pobiera jeszcze narzut, którego wielkość uzależniona jest od polityki banku. 5. Przykładowa wycena polskich instrumentów walutowych W dalszych rozważaniach, jako przybliżenia stóp zwrotu z instrumentów wolnych od ryzyka, wykorzystane zostały stopy LIBOR i WIBID dla odpowiednio depozytów jedno-, trzy- i sześciomiesięcznych. Wyceny dokonane zostały dla dni 16.02.1999 i 15.03.1999. LIBOR r f WIBID r LIBOR r̂ f WIBID r̂ 16.02.1999 1M 3M 4,94% 5,00% 13,09% 12,71% 4,82% 4,88% 12,30% 11,96% 6M 5,06% 12,18% 4,94% 11,49% LIBOR r f WIBID r LIBOR r̂ f WIBID r̂ 15.03.1999 1M 2M 4,94% 5,00% 13,18% 12,85% 4,82% 4,88% 12,38% 12,09% 6M 5,06% 12,58% 4,94% 11,85% 5.1. Wycena walutowych kontraktów forward. Poniżej przedstawione zostały przykładowe wyceny sprzedaży kontraktów walutowych. Jako cena spot przyjęta została cena dolara, po której banki średnio sprzedawały dolary na rynku międzybankowym. spot cena teoret. BACP BRE ING B. Zachodni 16.02.1999 3,819 1M 3M 3,8448 3,8917 3,8467 3,8944 3,8474 3,8917 3,8216 3,8682 3,8491 3,8960 5.2. Wycena opcji walutowych spot 6M 4,0009 3,9517 3,9298 - cena teoret. BACP BRE ING B. Zachodni 15.03.1999 3,885 1M 3M 3,9116 3,9603 3,9372 3,9918 3,9385 3,9824 3,9689 4,0163 3,9614 4,0408 6M 4,027 3,0470 4,0828 - Poniżej przedstawione zostały przykładowe wyceny opcji typu call na dolara. Jako cena spot przyjęta została średnia cena dolara na rynku międzybankowym odpowiednio w dniach 16.02.1999 i 15.03.1999. Historyczna zmienność kursu dolara wyznaczona została na podstawie danych z rocznego okresu poprzedzającego dzień wyceny opcji. Wariancja dziennych logarytmicznych stóp zwrotu dla kolejnych dni tygodnia przedstawiona została poniżej. poniedziałek 4,50e-5 wtorek 4,26e-5 środa 5,56e-5 czwartek 4,02e-5 piątek 4,25e-5 Uzasadnione jest więc przyjęcie założenia, że efektywnych dni sesyjnych w roku jest około 250. W dalszych obliczeniach przyjęta została liczba 252 dni sesyjnych w roku. Zmienność kursu dolara oszacowana została odpowiednio na poziomie 11,83% dla 16.02.1999 i 12,10% dla dnia 15.03.1999. Kurs spot przyjęto odpowiednio jako 3,821 i 3,935. BACP X G-K C-R-R call BRE X G-K C-R-R call ING X G-K C-R-R call Kr. Bank X G-K C-R-R call 1M 3,8820 358 359 625/753 16.02.1999 3M 6M 3,9040 3,9680 833 1185 835 1189 1099/1326 1527/1842 1M 3,8503 494 492 593/678 16.02.1999 3M 6M 3,8997 3,9647 853 1200 853 1202 1034/1184 1477/1688 1M 3,8520 486 484 590/637 16.02.1999 3M 6M 3,9080 3,9850 815 1111 813 1111 1005/1106 1439/1616 1M 3,8490 501 498 518/568 16.02.1999 3M 6M 3,8984 3,9630 859 1207 859 1208 915/1020 1368/1538 X G-K C-R-R call 15.03.1999 1M 3M 6M 3,9580 4,0120 4,0810 558 924 1308 556 925 1309 621/665 1089/1206 1513/1675 X G-K C-R-R call 15.03.1999 1M 3M 3,9418 3,9895 642 1034 647 1037 539/586 968/1046 6M 4,0590 1411 1408 1402/1511 X G-K C-R-R call 15.03.1999 1M 3M 3,9710 4,0300 496 842 493 839 499/593 864/1062 6M 4,1060 1196 1196 1256/1541 X G-K C-R-R call 15.03.1999 1M 3M 3,9378 3,9887 663 1038 670 1041 461/518 907/1013 6M 4,0605 1404 1401 1316/1471 X – kurs realizacji, G-K – cena na podstawie modelu Garmana-Kohlhagena, C-R-R – cena na podstawie modelu Coxa-Rossa-Rubinsteina, call – rzeczywista cena, po której banki kwotowały odpowiednio skup i sprzedaż danej opcji Ceny podane są jako ceny opcji zakupu 10.000 USD. Rozbieżności pomiędzy cenami teoretycznymi i rzeczywistymi analizowanych instrumentów wynikają bezpośrednio z opisanych w punkcie 4. obciążeń modeli. Odmienna może być ocena zmienności instrumentu podstawowego, cena spot, po której bank ma możliwość kupna i sprzedaży waluty. Każdy z banków charakteryzuje się odmienna sytuacją w zakresie wolnych środków złotówkowych i walutowych. Różna jest również marża pobierana przez banki, która zawyża ceny instrumentów itd. Przedstawione modele zakładają również normalność rozkładu logarytmicznych dziennych stóp zwrotu. Założenie to nie jest spełnione w przypadku kursów USD/zł, co łatwo sprawdzić przy pomocy testu χ2.