Optionspreismodelle Notationen St: X: T: t: ST: r: C: P: c: p: s: Burkhard Weiss aktueller Aktienkurs Ausübungspreis (Rest-)laufzeit der Option Bewertungszeitpunkt Aktienkurs bei Verfall risikofreier Zinssatz Preis einer amerikanischen Call-Option Preis einer amerikanischen Put-Option Preis einer europäischen Call-Option Preis einer europäischen Put-Option Volatilität Futures & Optionen Folie 2 Optionen Preisgrenzen Obergrenzen Call amerikanisch europäisch Put amerikanisch europäisch Untergrenzen Call amerikanisch europäisch Put amerikanisch europäisch Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 3 Obergrenzen Call Das Recht ... ... zum Ausübungspreis zu kaufen. Optionspreis kann nicht höher sein als der Kurs des Basiswerts c S und C S Wird die Grenze verletzt, ist ein risikoloser Gewinn möglich! • !!!Arbitrage !!! • durch Long Underlying und Short Call Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 4 Obergrenzen Put Das Recht ... ... zum Ausübungspreis zu verkaufen. Amerikanisch: Optionspreis kann nicht höher sein als der Ausübungspreis P X Europäisch: p Xe r T t Keine vorzeitge Ausübung möglich bei Grenzverletzung Arbitrage (1. Verkauf des europäischen Puts; 2. erhaltene Prämie zum risikofreien Zinssatz anlegen) Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 5 Untergrenzen Call für „non-dividend-paying“ Basiswert c S Xe Beispiel: S = 20 X = 18 c = 3,00 r = 10 % T- t = 1 Jahre r T t und C S Xe r T t S Xe r (Tt ) 20 18e 0,1 3,71 3,71 > 3,00 Short Aktie und Long Call Kassenflus s : 20 3 17 Verzinst nach einem Jahr : 17e 0,1 18,79 Zum Verfallstag: – wenn die Aktie über 18 notiert Call ausüben und Short Aktie schliessen: -18,00 + 18,79=0,79 – wenn die Aktie unter 18 (zB bei 17 ) notiert Call verfällt und Short Aktie wird geschlossen: -17+18,79=1,79 Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 6 Untergrenzen Europäischer Put für „non-dividendpaying“ Basiswert p Xe r T t S Beispiel: S = 37 X = 40 p = 1,00 r =5% T- t = 0,5 Jahre Xer (Tt ) S 40e 0,050,5 37 2,01 2,01 > 1,00 Short Cash , Long Aktie und Long Put Kassenfluss : 37 1 38 Kredit über die Laufzeit : 38e 0,050,5 38,96 Zum Verfallstag: – wenn die Aktie unter 40 notiert Put ausüben (Aktie verkaufen) und Kredit zurückzahlen: +40,00 – 38,96 = 1,04 – wenn die Aktie über 40 (zB bei 42 ) notiert Put verfällt und Aktie verkaufen: -38,96 + 42 = 3,04 Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 7 Vorzeitige Ausübung (amerikanischer) Optionen non-dividend-paying underlying Call keine vorzeite Ausübung Put Möglichkeit der vorzeitigen Ausübung, wenn Put deep in-the-money, der risikolose Zinssatz hoch die implizite Volatilität und niedrig ist. dividend paying underlying Call Wenn geringer Zeitwert und kurz vor Dividendenauszahlung ex Sex t D X C St , X, T, r,s Put Wenn geringer Zeitwert und kurz nach Dividendenauszahlung Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 8 Put-Call-Parität - Allgemein Zeigt den Zusammenhang zwischen dem Wert eines Put und jenem eines Call auf denselben Basiswert (underlying). daraus folgt: Ist die Put-Call-Parität nicht im Gleichgewicht sind Arbitragegewinne realisierbar (Gewinnmöglichkeiten ohne Kapitaleinsatz. Der Preis eines Put kann aus dem Preis eines Call errechnet werden. Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 9 Wertebereiche von Optionen Long Call max (ST – X, 0) Short Call – max (ST – X, 0) = max (X – ST, 0) Long Put max (X – ST, 0) Short Put – max (X – ST, 0) = max (ST – X, 0) Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 10 Exkurs: Zinsrechnung Einfache Verzinsung K0...Startkapital K1...Endkapital r ...Zinssatz n ...Zinsperioden K0=1.000; r=10% K1=1.000·(1+0,1)=1.100 Unterjährige Verzinsung K0=1.000; r=10%; n=4 K1=1.000·(1+0,1/4)^4=1.103,81 Kontinuierliche Verzinsung Kapital wird unendlich oft (unterjährig) verzinst n r lim 1 e c n n Burkhard Weiss r=100% n 1 100 1000 10000 100000 1000000 unendlich Futures & Optionen (1 + r/n)n 2.0000000 2.7048138 2.7169239 2.7181459 2.7182682 2.7182805 2.7182818 Folie 11 Put-Call-Parität - Gleichung p S c X e Portfolio A r(T - t) Portfolio B Portfolio A: Eine europäische Put-Option und eine Aktie: p +S Portfolio B: Eine europäische Call-Option und Barkapital Burkhard Weiss Futures & Optionen c Xe r(T - t) Folie 12 Put-Call-Parität - Gleichung Portfolio A am Verfallstag: p + ST = max { 0, X - ST } + ST = max { ST, X } Portfolio B am Verfallstag: c + X = max { 0, ST - X } + X = max { X, ST } Portf A = Portf B max { ST, X } = max { X, ST } Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 13 Modelle – Bewertungsvoraussetzungen keine Transaktions- und Informationskosten Geldanlage und Geldaufnahme zum risikofreien Zinssatz ist immer möglich Kassageschäfte werden sofort erfüllt Marktteilnehmer handeln immer rational es besteht freier Marktzugang funktionierender Markt (keine Arbitragemöglichkeit) Leerverkäufe sind immer möglich alle Verpflichtungen werden immer erfüllt keine gesetzlichen Preisbeschränkungen Wertpapiere sind beliebig oft teilbar Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 14 Optionspreismodelle – Überblick Binomialmodell Annahme: Die zukünftige Aktienkursentwicklung folgt einer zweiwertigen (=binomialen) Verteilung. Black & Scholes - Modell Annahme: Der zukünftigen Aktienkursentwicklung liegt ein kontinuierliches Aktienkursmodell zugrunde. Ausschüttung nein ja Europäisch Call Put Amerikanisch Call Put B&S B&S B&S Binomial B&S* B&S* Binomial Binomial B&S*... Black`sche Korrektur Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 15 Binomialmodell - Prinzip Der Aktienkurs kann steigen oder fallen und der Wert des Portfolios steigt trotzdem um den risikofreien Zinssatz Risikopräferenzen spielen deshalb bei der Bewertung keine Rolle Dt Portfolio Kurs gestiegen Portfolio } bei risikofreier Bewertung gilt: Portfolio = Portfolio Kurs gestiegen Kurs gefallen Portfolio Kurs gefallen Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 16 Binomialmodell - Prinzip u•S = 100 USD d•S = 25 USD Dt = Zeit S= 50 USD uS = 100 USD X= 50 USD dS = 25 USD r = 25 % Dt = Zeit ges.: n = Anzahl der Aktien } Aktienkurs verdoppelt oder halbiert sich während des Zeitraums ²t. Portfolio - Kurs gestiegen: Dt (n•u S – Cu) n•u S – Cu Portfolio (n•S – C) n= = n•d S – Cd Cu – Cd (u S–dS) Portfolio - Kurs gefallen: (n•d S – Cd) Portfolio - Kurs gestiegen: Dt (n•100 – 50) Portfolio n= (n•50 – C) Portfolio - Kurs gefallen: (n• 25 – 0) Burkhard Weiss n•100 – Cu Futures & Optionen n= = n•25 – Cd 50 – 0 ( 100 – 25 ) 50 = 75 2 3 Folie 17 Binomialmodell - Prinzip Allgemein: Portfolio mal risikoloser Zinsatz = Portf - Kurs gestiegen = Portf - Kurs gefallen (n 50 – C) 1,25 = ( 2 100 – 50 ) = ( 2 25 – 0 ) 3 3 Eingesetzt: ( 50 2 50 – C ) 1,25 = 3 3 Umgewandelt und ausgerechnet: C = 20 Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 18 Binomialmodell - Berechnung Dt u•S p p ...Wahrscheinlichkeit, daß der Kurs steigt 1 - p ...Wahrscheinlichkeit, daß der Kurs fällt S 1–p d•S Dt Dt Dt u3S u2S u2dS uS udS S ud2S dS d2S d3S Je mehr Zeitintervalle, desto genauer wird der Optionspreis Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 19 Binomialmodell - Berechnung u es 1 d u S = 600,- USD X = 610,- USD T-t = 1 Monat Dt = 1/3 Monat s = 25 % r = 7,2 % Dt ue 0,25 1/36 1,043 1 d 0,959 1,043 679,8 652,1 625,5 625,5 600 600 575,5 575,5 551,9 Burkhard Weiss Futures & Optionen 529,4 Folie 20 Binomialmodell - Berechnung Cu p + Cd (1 – p) C= r Dt e e r •Dt – d p= u–d e0,0721/36 – 0,959 p= = 0,51 1,043 – 0,959 69,8 0,51 + 15,5 (1 – 0,51) C= = 43,3 0,0721/36 e 652,1 625,5 600 43,3 600 26 15,3 Callpreis = 15,30 USD 7,9 575,5 4 p 1–p 679,8 679,8 – 610 69,8 625,5 625,5 – 610 15,5 575,5 575,5 – 610 0 551,9 0 Burkhard Weiss S-X C Cd Cu Futures & Optionen 529,4 529,4 – 610 0 Folie 21 Black & Scholes-Modell Im Black & Scholes-Modell ist der Preis einer Option eine mathematische Funktion aus Aktienkurs (S) Ausübungspreis (X) Restlaufzeit (T-t) Volatilität (s) und Zinsen (r) Burkhard Weiss Futures & Optionen Folie 22 Black & Scholes-Modell Call: c S Nd1 – e rT t X Nd 2 d1 2 S s T t ln r 2 X s T - t d 2 d1 s Put: Burkhard Weiss • Aktienkurs (S) • Ausübungspreis (X) • Restlaufzeit (T-t) • Volatilität (s) und • Zinsen (r) T - t p e rTt X N– d 2 – S N– d1 Futures & Optionen Folie 23