衡泰研究 | 场外期权服务探索:通用合约表达与极速定价引擎

近几年,以雪球结构为代表的场外期权业务发展迅猛,逐渐成为券商主营业务的重点方向之一。与此同时,日益增长的业务创新需求也给多家机构带来业务管理和风险管理的双重挑战。


一方面,买方个性化、定制化需求导致买方场外业务模式多变、产品种类繁杂,而相对滞后的数据规范和流程设计使得前中后台交互困难,大大降低了运营管理的效率和客户服务能力。


另一方面,场外期权产品自身具有高度复杂的风险收益特征,精准高效的估值定价无疑是保障业务开展的前提,而这一点的实现依赖于长期积累搭建的成熟量化库,对于许多开展时间不长或即将开展业务的机构来说如何在业务诉求初期便进行快速支持或是一个难题。


衡泰作为市面上少有的能够真正覆盖前中后一体化处理流程的技术厂商,基于多年为客户提供衍生品系统建设服务的经验,不断思考、创新,针对上述合约表达和高效定价的两点挑战,从行业视角出发摸索出一套独有的解决方案,以助力市场参与者实现衍生品业务的快速发展。



通用合约表达



簿记是业务管理的源头,完善的合约表达既是精准风控的前提,也是资金清结算的基础。然而场外期权种类多达百种,单一品种下又会出现多个变种,从而导致在业务高速发展期,事先设计的表达常常跟不上拓展需求,不断扩容的字段既给跨系统交互带来数据处理难题,也带来潜在的内控风险。


衡泰在提供场外业务系统建设的同时,也致力于协助客户优化对应的业务环节。面对复杂多变的结构,我们先后对近千份国内外场外衍生品合约的细则进行了研究梳理,同时吸取国际衍生品管理强调金融工具对象化的先进理念,最终借助专业的FpML语言实现了对场外期权的通用表达设计。如下图,分别为基于树形结构(Tree Structure)的全局展示和基于特征模型(Feature Model)的未定权益要素示例。



为确保这一领先理念设计的成功落地,我们对市场交易规则和期权属性特征进行提取归类,反向校验国内市场中出现的各种交易场景,反复推敲,在最细化条款颗粒度的同时兼顾要素共享,最终达到合约表达高通用、广覆盖、易拓展的效果。


这样的设计,不仅便利于我们为客户提供全流程交互规范的支持,更重要的是,可以在新业务诉求的初期便能通过不同节点的组合实现交易的快速簿记,支撑整个业务流程的快速流转。



极速定价引擎


无论对于买方还是卖方,兼顾性能和精确度的定价引擎是业务创新和开展的关键,衍生品结构的复杂多变意味着对定价算法提出了更高的要求。以雪球为例,目前尚未有通用的解析解方案,采用简单蒙特卡洛方法则普遍存在收敛慢、计算负载重的问题,无疑给定报价和实时风险监控带来困难。


衡泰早在市场发展初期便参与了国内场外衍生品业务系统建设,在近十年的服务中积累搭建了丰富的定量模型库,全面覆盖权益、利率、信用、大宗商品及外汇类资产,支持百余种期权结构估值定价,并提供各类组件化工具。


为解决雪球及其变种的计算问题,衡泰研发团队经过数月的不懈努力,采用多定价器设计对引擎进行全面升级,兼顾多种应用场景,成功打破算力瓶颈,真正做到了高效、稳定、准确。



蒙特卡洛引擎



蒙特卡洛法的优点在于广泛的适用性和快速拓展能力,对新业务支持是不可或缺的。然而其缺点是收敛速度较慢,在对雪球类产品估值时,常常要用到百万条甚至更多路径才能得到相对准确的结果,不可避免的导致效率低下。对此,衡泰采用多线程优化及分布式部署方案,全面提升算力至百万路径级别,并支持硬件横向快速拓展。以一年期(242个观察日)非保本雪球期权为例,计算估值及5个常规希腊字母,衡泰引擎性能测试如下:


首先是单节点测试,硬件方案采用16核CPU(型号:Intel(R) Xeon(R) Silver 4210R,虚拟机),64G内存服务器,下表可见,若采用百万路径,单次计算耗时不足1s,相对优化前性能提升近40倍:



在实际业务处理中,算力瓶颈常常出现在情景测试、压力测试等环节。对此,衡泰引擎支持分布式部署,通过多节点方式支持高并发场景,下面采用4台8核CPU(型号:Intel(R) Xeon(R) Silver 4210R,虚拟机),64G内存服务器的硬件方案进行多节点测试,设置spot 和 volatility (5x5) 的二维情景矩阵,结果如下:



如上结果展示,若选用衡泰引擎,在百万次路径下进行单指标25个情景计算,仅耗时7.6s,全部指标耗时约1分钟,大幅提升了计算效率。


上述测试表现较大程度上依赖于硬件配置。在实际落地中,衡泰研发团队将依据客户硬件资源提供最优化性能方案。



数值积分引擎



为打破蒙特卡洛方案的局限性,衡泰还针对雪球类产品独立研发了更加准确、高效的数值积分法(简称QUAD)。该算法在本质上有效避免了传统数值方法中固有的非线性收益误差,可以在保证准确度的前提下将雪球的计算降至毫秒级,并且无需过度依赖硬件资源。


下面通过一个具体的非保本雪球案例展示该方法的准确度和计算效率,由于该类结构尚不存在解析解,我们使用1000万次蒙特卡洛模拟(简称MC)结果作为基准,计算配置为16核CPU(型号:Intel(R) Xeon(R) Silver 4210R,虚拟机),64G内存服务器。


 关键条款


  估值参数


  结果对比

  



❖ 更高准确度


从上表对比显示,数值积分法在准确度上完全可比于千万次蒙特卡洛模拟,其在希腊字母计算上同样表现出色。我们将现价步长调整为2%,对5个常见希腊字母进行21次情景计算,由下图可见(已做单位化处理),希腊字母近乎完全收敛, 这对于精细化对冲和损益计算是尤为重要的。若选择蒙特卡洛法,达到该效果往往需要千万级别路径。




❖ 毫秒级性能


除了准确度,数值积分算法在计算性能方面带来3000余倍的提升,从上表可见单次耗时仅需约0.08s,若使用未优化的MC法计算,则通常需要250s左右。下面,我们通过两种常见业务场景来体现衡泰QUAD法的性能优势:


应用场景一:假设客户需要对一笔雪球进行情景分析,设置spot 和 volatility (5x5) 的二维情景矩阵,选择未优化的MC法,仅估值计算就耗时约1.6小时,若选择衡泰QUAD方法,单个指标情景仅需2s左右,若一次性计算估值及5个常见希腊字母的指标情景,则仅需12s左右。


应用场景二:假设客户存在300笔一年期雪球持仓,实时监控间隔3分钟,那么在常规硬件配置下使用蒙特卡洛法是难以实现准确监控的,而使用衡泰研发的QUAD法,仅需2.5分钟即可完成包含5个常用希腊字母在内的所有指标计算。


目前衡泰引擎已支持QUAD方法下的多种雪球期权计算,如保本型、非保本型、阶梯型、敲入可变型、多重返息型等等,更多相关变种也已在落地实现中。



技术与服务并行



国内衍生品市场发展已驶入快车道,而稳健的衍生品业务体系搭建离不开得力的系统合作伙伴。


衡泰作为国内领先的定量金融软件和服务供应商,有着十余年衍生品系统建设经验和深厚的引擎技术沉淀,研发团队汇聚多位资深华尔街定量专家,致力于为市场提供一流的金融科技服务。后期我们也将以协助各机构完善衍生品业务管理为目标,持续与大家分享我们的经验与解决方案。

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