Introdução aos Derivativos Exóticos

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Introdução aos Derivativos Exóticos Centro Educacional BM&FBOVESPA José Augusto Carvalho Filho Julho 2012

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Guia de Aula com introdução ao mundo dos derivativos exóticos voltado para o MBA/2013 em Derivativos do Instituto Educacional BM&FBOVESPA.

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Page 1: Introdução aos Derivativos Exóticos

Introdução aos Derivativos ExóticosCentro Educacional BM&FBOVESPAJosé Augusto Carvalho FilhoJulho 2012

Page 2: Introdução aos Derivativos Exóticos

Derivativos:

Listados versus OTC

Racional de um produto Exótico

O problema de Apreçamento

Opções vanila em apenas 1 minuto

Opções Exóticas

Page 3: Introdução aos Derivativos Exóticos

Derivativos:Listados versusOTC

Page 4: Introdução aos Derivativos Exóticos

Particularidades do Mercado de Swaps

Fonte: Série Introdutória Mercado de Derivativos. Disponível em:http://www.bmfbovespa.com.br/pt-br/educacional/download/serie-introdutoria_mercados-derivativos.pdf

Page 5: Introdução aos Derivativos Exóticos

O mercado costuma dividir os

produtos financeiros em duas

categorias:

Produtos Listados

Produtos de OTC (Over-the-

counter) ou Balcão

Page 6: Introdução aos Derivativos Exóticos

Produtos Listados - Produtos padronizados

negociados em Bolsa de Valores.

Características Típicas:

• Modelagem relativamente consensual

• Apreçamento não complexo

• Preços e Volatilidades implícitas cotadas por bolsas,

corretoras e banco de investimentos.

Page 7: Introdução aos Derivativos Exóticos

Produtos OTC – Por definição, produtos não

padronizados negociados em sistemas de de registro.

Características Típicas:

• Produtos cuja a modelagem não é, necessariamente,

consensual.

• Apreçamento complexo.

• Preços e Volatilidades implícitas não informadas por bolsas,

corretoras e banco de investimentos.

Page 8: Introdução aos Derivativos Exóticos

Produtos OTC – Por definição, produtos não

padronizados negociados em sistemas de de registro.Sistemas de Registro:

Brazil

• BM&FBVOESPA

• CETIP

Exterior

• DTCC

• LCH.Clearnet

• Ice Clearing – The Clearing Corporation

Page 9: Introdução aos Derivativos Exóticos

fonte: http://www.bis.org/statistics/derstats.htm

Page 10: Introdução aos Derivativos Exóticos

(I)Racional de um Produto Exótico

Page 11: Introdução aos Derivativos Exóticos

Componentes Típicas de Derivativos (opções) Exóticos

• Exercício antecipado

• Dependência de Caminho Fraca

• Dependência de Caminho Forte

• Dependência Temporal

• Dimensionalidade

Page 12: Introdução aos Derivativos Exóticos

Componentes Típicas de Derivativos (opções) Exóticos

• Exercício antecipado

Ex: Opções Americanas , Títulos Conversíveis, etc.

Page 13: Introdução aos Derivativos Exóticos

Componentes Típicas de Derivativos (opções) Exóticos

• Dependência de Caminho Fraca

Ex: Opções com Barreira (Knock-in, Knock-out)

Page 14: Introdução aos Derivativos Exóticos

Componentes Típicas de Derivativos (opções) Exóticos

• Dependência de Caminho Forte

Ex: Opções Asiáticas

Page 15: Introdução aos Derivativos Exóticos

Componentes Típicas de Derivativos (opções) Exóticos

• Dependência Temporal

Ex: Opções das Bermudas

Page 16: Introdução aos Derivativos Exóticos

Componentes Típicas de Derivativos (opções) Exóticos

• Dimensionalidade

Ex: Opções de mais de um ativo-objeto

Page 17: Introdução aos Derivativos Exóticos

Componentes Típicas de Derivativos (opções) Exóticos

• OrdemEx: • Opção de Compra de uma opção de venda• Opção de Compra de Ação• Copção de Venda de Futuro de ççnao

Page 18: Introdução aos Derivativos Exóticos

Problema do Apreçamento

Page 19: Introdução aos Derivativos Exóticos

Se não houvesse risco no preço de um ativo, poderíamos escrever que:

,

cuja solução é uma exponencial.

Modelando o Preço

Page 20: Introdução aos Derivativos Exóticos

Se no caso de um ativo de risco, como podemos escrever o modelo de preço?

Modelando o Preço

Page 21: Introdução aos Derivativos Exóticos

A parte puramente

determinística do

retorno é

semelhante ao

rendimento da

conta bancária.

A componente

estocástica do

retorno é

representada por

um movimento

browniano

Variação do Preço possui duas componentes: determinística e aleatória.

Page 22: Introdução aos Derivativos Exóticos

Portanto, quando se fala de ativo de risco, o modelo de preço padrão adotado é o seguinte:

onde:µ = taxa de retorno esperada,σ = volatilidade.

Modelando o Preço

Page 23: Introdução aos Derivativos Exóticos

Considere a ação da Petrobrás com volatilidade de 30% (a.a.) e retorno esperado de 15% a.a.

Como poderíamos representar o processo estocástico do preço da Petrobrás ?

Modelando o PreçoExemplo

Page 24: Introdução aos Derivativos Exóticos

Considere a ação da Petrobrás com volatilidade de 30% (a.a.) e retorno esperado de 15% a.a.

O processo estocástico do preço dessa ação seria modelado da seguinte forma:

Fazendo a ‘tradução’ para o mundo discreto, temos:

,

onde z é uma variável aleatória contínua distribuída de acordo com uma normal de média ZERO e desvio UM.

Modelando o PreçoExemplo

Page 25: Introdução aos Derivativos Exóticos

Atenção para a a unidade de tempo.

Considerando o valor inicial da ação como sendo 100 e o intervalo de tempo igual a 1 dia, temos Δt=1/252, tem-se:

Lembrando: z é distribuída de acordo com uma normal de média ZERO e desvio UM.

Modelando o PreçoExemplo

Page 26: Introdução aos Derivativos Exóticos

Opções vanila em apenas 1 minuto

Page 27: Introdução aos Derivativos Exóticos

OpçãoRepresentando os Payoffs

Page 28: Introdução aos Derivativos Exóticos

OpçãoComprado (Longo) em Call

Page 29: Introdução aos Derivativos Exóticos

OpçãoComprado (Long) em Call

Page 30: Introdução aos Derivativos Exóticos

OpçãoVendido (Short) em Call

Page 31: Introdução aos Derivativos Exóticos

OpçãoVendido (Short) em Call

Page 32: Introdução aos Derivativos Exóticos

OpçãoComprado (Long) em Put

Page 33: Introdução aos Derivativos Exóticos

OpçãoComprado (Long) em Put

Page 34: Introdução aos Derivativos Exóticos

OpçãoVendido (Short) em Put

Page 35: Introdução aos Derivativos Exóticos

OpçãoVendido (Short) em Put

Page 36: Introdução aos Derivativos Exóticos

OpçãoRepresentando os Payoffs

Comprado(long)

Vendido(short)

Call Put

Page 37: Introdução aos Derivativos Exóticos

Opções Exóticas

Page 38: Introdução aos Derivativos Exóticos

• Opções Americanas Exóticas

• Opção a Termo

• Opção de Opção (Compound Option)

• Opção Com Barreira

• Opção Asiática

• Opção de Escolha

Opções Exóticas Básicas

Page 39: Introdução aos Derivativos Exóticos

Normalmente tais opções possuem algumas características as quais

transferem o termo Exótico:

• Exercício antecipado restrito a algumas datas específicas (Opções das

Bermudas)

• Exercício antecipado permitido em apenas uma parte da vigência do

contrato de opção. Nesse caso, o período proibido é chamado de “Lock

out”.

• O preço de exercício pode mudar ao longo da vigência do contrato.

Apreçamento: Árvore binomial.

Opções Americanas Exóticas

Page 40: Introdução aos Derivativos Exóticos

• Opções cujo início da vigência inicia-se numa data futura T.

• Opções Executivas podem ser entendidas como opções a termo.

Apreçamento:

Suponha opção de compra a termo com início em T1 e vencimento em T2.

Essa opção será sempre iniciada “no dinheiro”. O valor do ativo-objeto é S0 e

S1 nas datas T0 e T1 , respectivamente e c é o prêmio da opção de duração

(T2 –T1) e vencimento em T2.

Opções a Termo

Exemplo: https://www.cetip.com.br/informacao_tecnica/regulamento_e_manuais/manuais_de_operacoes/Swap/Cetip_WebHelp/Exercicio_Opcao.htm

Page 41: Introdução aos Derivativos Exóticos

Calcule o preço de uma opção a termo de ação da Petrobrás com início em 2

meses e vencimento em 10 meses sabendo-se que, o preço da opção à vista

com mesmo prazo (8 meses) é de R$ 2,30 e a taxa de dividendos da ação é

de 3,5% a.a (continuamente composta).

Opções a TermoResolução

Page 42: Introdução aos Derivativos Exóticos

Calcule o preço de uma opção a termo de ação da Petrobrás com início em 2

meses e vencimento em 10 meses sabendo-se que, o preço da opção à vista

com mesmo prazo (8 meses) é de R$ 2,30 e a taxa de dividendos da ação é

de 3,5% a.a. Se a taxa informada não é continuamente composta basta usar

a capitaização composta.

Opções a TermoResolução:

Page 43: Introdução aos Derivativos Exóticos

• Possíveis combinações:

• Opção de Compra sobre opção de Compra

• Opção de Compra sobre opção de Venda

• Opção de Venda sobre opção de Compra

• Opção de Venda sobre opção de Venda

• Possuem 2 preços de exercícios e 2 vencimentos

• Preço da opção extremante baixo quando comparado com a opção

convencional.

Opções sobre Opção compound option

Page 44: Introdução aos Derivativos Exóticos

Apreçamento:

Suponha uma call sobre call cujo primeiro e segundo vencimento é T1 e T2, e

preços de exercício, K1 e K2, respectivamente. No primeiro vencimento, o titular

tem o direito de pagar K1 pela opção. Caso exerça tal direito, o titular passa a ter

uma opção sobre um ativo-objeto que vence em T2 cujo preço de exercício é K2.

Opções sobre Opção compound option

Page 45: Introdução aos Derivativos Exóticos

onde:

• t0 = data de cálculo do preço da opção sobre opção,

• S0 = preço do ativo-objeto na data de cálculo do preço da opção sobre opção,

• r = taxa de juros livre de risco,

• q = taxa de dividendos do ativo-objeto (no caso de ação),

• σ = volatilidade do ativo-objeto.

• K1 = preço de exercício (1º strike) da opção sobre opção,

• K2 = preço de exercício (2º strike) da opção,

• T1 = vencimento do (1º vencimento) da opção sobre opção,

• T2 = vencimento do (2º vencimento) da opção .

Opções sobre Opção compound option

Page 46: Introdução aos Derivativos Exóticos

onde:

• M(a,b,c) = distribuição acumulada bivariada normal com coeficiente de

correlação “c”. Para calcular essa distribuição bivariada, utilize a planilha

<bivar.xls> disponibilizada na biblioteca eletrônica.

• S* = Preço do ativo-objeto na data T1 tal que o preço da opção na data T1 seja

igual a K1.

Page 47: Introdução aos Derivativos Exóticos

Seguindo esse racional, tem-se ainda as expressões para as outras 3

combinações de opções sobre opções:

Put sobre uma Call

Call sobre uma Put

Put sobre uma Put

Page 48: Introdução aos Derivativos Exóticos

Seja uma Call sobre Call de ação, que não paga dividendos, com preços de

exercício R$3 e R$ 25 e vencimentos em 2 e 6 meses, respectivamente. O preço

do ativo-objeto é R$ 22. Assumindo que a volatilidade é de 20% e a taxa de juros

livre de risco é 10% a.a., calcule o preço teórico dessa opção.

Opções sobre Opção Ex:

Page 49: Introdução aos Derivativos Exóticos

Seja uma Call sobre Call de ação, que não paga dividendos, com preços de

exercício R$3 e R$ 25 e vencimentos em 2 e 6 meses, respectivamente. O preço

do ativo-objeto é R$ 22. Assumindo que a volatilidade é de 20% e a taxa de juros

livre de risco é 10% a.a., calcule o preço teórico dessa opção.

Opções sobre Opção Resolução:

InputOpção de Compra sobre Opção de Compra1a data Exercício T1 (meses) 21o Preço Exercício K1 R$3.00 Ativo-Objeto (Call) 2a data Exercício T2 (meses) 62o Preço Exercício K2 R$25.00 Preço Ativo-Objeto em t0 22Vol 20%r(a.a.) 10%q 0%

Page 50: Introdução aos Derivativos Exóticos

Seja uma Call sobre Call de ação, que não paga dividendos, com preços de

exercício R$3 e R$ 25 e vencimentos em 2 e 6 meses, respectivamente. O preço

do ativo-objeto é R$ 22. Assumindo que a volatilidade é de 20% e a taxa de juros

livre de risco é 10% a.a., calcule o preço teórico dessa opção.

Opções sobre Opção Resolução:

Page 51: Introdução aos Derivativos Exóticos

• Opção cujo payoff depende se o preço do ativo-objeto atinge um

determinado nível durante um certo período de tempo.

Classificação quanto a vigência:• Knock-in - Opção começa a existir quando o preço do ativo-objeto atinge

atinge a barreira.• Knock-out – Opção deixa de existir quando o preço do ativo-objeto

atinge atinge a barreira.

Classificação quanto a barreira:• Up – Preço atinge a barreira por baixo.• Down – Preço atinge a barreira por cima.

Portanto, há 8 combinações de opções com barreira, 4 Combinações para cada tipo de opção (Call e Put).

Opção com Barreira

Page 52: Introdução aos Derivativos Exóticos

Call Down-and-in (Cdi): • É um tipo de opção com Knock-in, ou seja, uma opção que passa a existir

se o preço atinge a barreira (H).Se H ≤K

Call Down-and-out (Cdo): • É um tipo de opção com Knock-Out, ou seja, uma opção que deixa de

existir se o preço atinge a barreira (H), que é menor do que o preço do ativo-objeto S0.

Opção com BarreiraApreçamento

Page 53: Introdução aos Derivativos Exóticos

Call Down-and-out (Cdo):

Se H ≥K

Call Down-and-in (Cdi):

Opção com BarreiraApreçamento

Page 54: Introdução aos Derivativos Exóticos

Se H ≤KCall Up-and-in (Cui): • É um tipo de opção com Knock-in, ou seja, uma opção que deixa de existir

se o preço atinge a barreira (H), que é maior do que o preço do ativo-objeto S0.

Call Up-and-Out (Cuo): • É um tipo de opção com Knock-Out, ou seja, uma opção que deixa de

existir se o preço atinge a barreira (H).

Opção com BarreiraApreçamento

Page 55: Introdução aos Derivativos Exóticos

Se H ≥KCall Up-and-in (Cui):

Call Up-and-Out (Cuo):

Opção com BarreiraApreçamento

Page 56: Introdução aos Derivativos Exóticos

• Opção cujo payoff depende da média de preço do ativo-objeto durante

pelo menos alguma parte da vigência da opção.

Payoff Típico

• Payoff da Call = Max(0, Smed-K)

• Payoff da Put = Max(0, K-Smed)

Características• Mais baratas que as opções convencionais.• Seu uso pode evitar que o preço do ativo não seja facilmente

manipulado próximo ao vencimento da opção.• São opções altamente dependentes do “caminho” do preço

do ativo.• Fórmulas analíticas são aproximadas.• Alternativa é abordar o preço através de simulação

Monte Carlo.

Opção Asiática

Page 57: Introdução aos Derivativos Exóticos

• Opção cujo titular, após um determinado período, pode escolher se o

derivativo é uma call ou put.

Apreçamento:

Na data de escolha T1 tem-se que o valor da opção é

que consiste em uma carteira de opções com:

• 1 opção de Compra com Strike K e vencimento T2,

• e-q(T2-T1) opções de Venda com Strike Ke-(r-q)(T2-T1) e

vencimento T1.

Opção de Escolha (as you like option)

Put Call

Page 58: Introdução aos Derivativos Exóticos

• Opção cujo titular, após um determinado período, pode escolher se o

derivativo é uma call ou put.

Apreçamento:

Na data de escolha T1 tem-se que o valor da opção é

que consiste em uma carteira de opções com:

• 1 opção de Compra com Strike K e vencimento T2,

• e-q(T2-T1) opções de Venda com Strike Ke-(r-q)(T2-T1) e

vencimento T1.Esse tipo de opção é interessante para um investidor fazer um hedge de um evento que pode não acontecer. Investidores aguardam uma decisão do senado que poderá afetar a cotação do dólar, por exemplo.

Opção de Escolha Put Call

Page 59: Introdução aos Derivativos Exóticos

Um investidor deseja adquirir uma opção de escolha da Vale do Rio Doce

cujo strike da Put e Call é igual a R$ 57. Sabendo-se que o preço da ação é R$

52, taxa de juros livre de risco 10% a.a. e volatilidade e 20%, calcule o valor

da opção vencimento em 4 meses cuja data de escolhe ocorre aos 2 meses,

considerando a taxa de dividendos igual a 2% a.a.

Opção de Escolha Ex:

Put Call

Page 60: Introdução aos Derivativos Exóticos

Um investidor deseja adquirir uma opção de escolha da Vale do Rio Doce cujo strike

da Put e Call é igual a R$ 57. Sabendo-se que o preço da ação é R$ 52, taxa de juros

livre de risco 10% a.a. e volatilidade e 20%, calcule o valor da opção vencimento em 4

meses cuja data de escolhe ocorre aos 2 meses, considerando a taxa de dividendos

igual a 2% a.a.

Nesse caso, basta aplicar o Black-Scholer convencional para avaliar o preço dessa

opção.

Opção de Escolha Resolução:

Put Call

1 unidade de Call com Strike R$57 e Vencimento em 4

meses

0,96 unidade de Put com Strike R$56,25 e

Vencimento em 2 meses

Page 61: Introdução aos Derivativos Exóticos

Hull, C. John, Options, Futures and Other Derivatives, 6th Edition.

Wilmott, Paul, Quantitative Finance, 2nd Edition.

Carvalho Filho, José Augusto, Modelo Exponencial para a

Distribuição de Retornos do IBOVESPA.

Bank of International Settlements (BIS), http://www.bis.org

Bibliografia