SABR 模型:Alpha、Beta、Rho、Nu、校準與模型風險
僅供教育參考,不構成投資建議
SABR 模型是一種隨機波動率模型,讓遠期價格 F_t 與其波動率水準 α_t 隨機變動,並使兩者衝擊相關。它以少量直觀參數描述隱含波動率微笑,並產生與微笑一致的價格和敏感度。
SABR 不是一張通用波動率曲面。實務常按每個到期日,或利率選擇權的到期/天期組合分別校準,並選擇 Black、Normal 或 Shifted 報價口徑。常用 Hagan 隱含波動率公式是模型的漸近近似,不是精確價格,也不自動保證所有履約價與期限無套利。
動態與參數作用
Section titled “動態與參數作用”在定價測度下,經典遠期 SABR 動態為:
dF_t = α_t F_t^β dW_t¹
dα_t = ν α_t dW_t²
d⟨W¹,W²⟩_t = ρ dt
目前 α > 0,通常 0 ≤ β ≤ 1、ν ≥ 0、−1 < ρ < 1。
- **Alpha(
α)**決定目前波動尺度,但通常不直接等於 ATM 隱含波動率。 - **Beta(
β)**控制彈性:β = 1類似對數常態,β = 0類似常態,中間值形成 CEV 尺度。 - **Rho(
ρ)**連結遠期與波動率衝擊,強烈影響微笑不對稱。 - **Nu(
ν)**是波動率的波動率,升高通常增強微笑曲率。
這些解釋並非互相獨立。Alpha 與 Beta 可在 ATM 附近互相補償,Rho 與 Nu 可在有限履約價範圍內互相補償。許多實作固定或嚴格限制 Beta,再校準 Alpha、Rho 與 Nu。擬合誤差很低不證明參數可辨識或未來微笑動態真實。
對 Black 口徑 SABR,ATM 的第一層直覺是:
ATM Black IV ≈ α / F^(1−β)
期限修正還涉及所有參數。遠期可能接近或低於零時常用 Normal SABR。Shifted SABR 對 F 與 K 加位移;位移會改變動態與尾端,必須作為模型參數治理。
參數尺度範例
Section titled “參數尺度範例”設遠期 F = 100、期限 T = 1 year、固定 β = 0.50、α = 2.00。ATM 第一層近似為:
ATM IV ≈ 2.00 / 100^(1−0.50) = 2.00 / 10 = 20.00%
若遠期降至 81 而 Alpha 保持 2.00,同一近似變為:
2.00 / 81^0.50 = 2.00 / 9 = 22.22%
因此當 β < 1 時,Alpha 不變不代表 ATM IV 不變。跨單位或 Beta 不同的資產直接比較 Alpha 通常也沒有意義。
再比較兩組相同 F、T、β、α 的示例參數:
| 方案 | ρ |
ν |
常見定性影響 |
|---|---|---|---|
| A | −0.20 |
0.30 |
較溫和的負偏斜與曲率 |
| B | −0.70 |
0.80 |
更陡下行偏斜與更強曲率 |
這只是條件性描述,不是價格保證。有效比較必須在實際履約價計算所選 Black/Normal 公式,將 IV 誤差轉為價格誤差並檢查外推。方案 B 可能擬合觀察節點,卻在遠翼產生不穩定或不合理結果。
校準與驗證清單
Section titled “校準與驗證清單”- 固定標的、遠期建構、折現、到期、天期、結算與報價口徑。
- 清理同一時點 Bid/Ask,保留流動性權重與排除原因。
- 明確選擇 Black、Normal 或 Shifted SABR,絕不混用波動率單位。
- 以書面理由固定或限制 Beta,並在替代 Beta 下重複估值。
- 強制
α > 0、ν ≥ 0,並為 Rho 設安全內部邊界。 - 使用多組初值,檢查局部最優、參數共變異與逐日跳動。
- 依用途最小化價格或 Vega 加權誤差,不要慣性使用未加權 IV 誤差。
- 分別報告 ATM、下翼、上翼與 Bid/Ask 覆蓋。
- 做留一或樣本外檢查,不只依賴樣本內殘差。
- 將擬合微笑轉回選擇權價格,檢查履約價單調性與凸性。
- 檢查分別校準的到期切片間是否符合日曆一致性。
- 在長期、高 Nu、極端 Rho 與遠履約價下,以更準確數值方法比較 Hagan 近似價格及希臘值。
- 聯合壓力測試 Alpha、Beta、Rho、Nu、遠期、位移、利率與相關性。
- 保存市場資料、公式版本、目標函數、邊界、求解器、初值與校準時間。
- 「SABR 是精確閉式定價模型。」常用公式是漸近隱含波動率近似。
- 「Alpha 就是 ATM IV。」它另受遠期尺度、Beta、期限、Rho 與 Nu 修正影響。
- 「Rho 是歷史價格與波動率相關。」它是由選擇權價格校準的風險中立模型參數。
- 「Nu 只控制兩翼。」參數會交互,Nu 也能影響 ATM 與避險敏感度。
- 「Beta 永遠可自由估計。」Alpha-Beta 共線性常使擬合不穩定。
- 「微笑擬合完美就能正確避險。」不同動態可擬合同一香草快照,卻對奇異選擇權產生不同避險。
- 「Normal 與 Black 波動率是可互換百分比。」兩者單位和定價口徑不同。
- 「Shifted SABR 無代價解決負利率。」位移是影響尾端的額外結構假設。
- 「擬合 IV 為正就沒有套利。」價格曲線仍可能違反凸性或日曆條件。
- 「一組 SABR 參數描述整張曲面。」獨立切片可能跨到期與天期不一致。