无套利定价原理
国债期货理论价格计算的基础是无套利定价原理,这个原理的核心思想是:在市场上,一个“投资组合A”的成本应该等于另一个能产生完全相同未来现金流的“投资组合B”的成本,如果两者价格不等,就会出现无风险套利机会,而市场的参与者会迅速进行套利,最终使两者的价格趋于一致。

对于国债期货,我们可以构建两个完全等价的策略:
- 策略A(持有现货): 直接购买一只最便宜可交割券,并持有至到期。
- 策略B(持有期货): 购买国债期货合约,同时将购买期货所需的资金进行无风险投资(如存入银行或购买短期国债),并在交割时用这笔资金和期货头寸进行实物交割。
在无套利的市场中,这两个策略的初始成本应该相等,通过这个等式,我们就能反推出期货的理论价格。
关键概念和变量
在计算之前,我们需要先理解几个关键概念和变量:
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最便宜可交割券:
(图片来源网络,侵删)- 国债期货的标的不是某一只具体的国债,而是一个“虚拟”的标准券。
- 交易所会规定一个可交割债券的篮子,满足一定期限、票息等条件的国债都可以用于交割。
- 空头方(卖方)有权从所有可交割券中选择一只对自己最有利(即成本最低)的债券进行实物交割,这只债券就是最便宜可交割券。
- 转换因子:为了将不同票面利率、不同剩余期限的可交割债券“转换”成标准券,交易所引入了“转换因子”,它代表了面值为1元的可交割债券在期货合约交割日的净价。
- 发票价格:这是空头方实际收到的价格,也是多头方最终支付的价格。
发票价格 = 期货结算价 × 转换因子 + 应计利息
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应计利息:
- 债券在两次付息之间会产生利息,从上一个付息日到交割日之间产生的利息,称为应计利息。
- 无论是买卖债券还是进行期货交割,买方都需要向卖方支付这部分利息。
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主要变量:
- F:国债期货的理论价格(我们要求解的)。
- S:最便宜可交割券的当前全价(或称“脏价”,Dirty Price),它等于净价 + 应计利息。
- C:可交割券的票面利率。
- r:无风险利率(通常使用与期货剩余期限相近的国债收益率或回购利率)。
- T:从当前时刻到期货合约交割日的时间(以年为单位)。
- CF:最便宜可交割券的转换因子。
- AIT:从当前时刻到交割日,可交割券的应计利息。
- AI0:可交割券当前的应计利息。
计算公式推导
构建两个等价的投资组合
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组合A(持有现货):
(图片来源网络,侵删)- 当前成本:购买一单位最便宜可交割券,花费
S(全价)。 - 交割日价值:在交割日,你持有该债券,其价值为发票价格,即
F × CF + AI<sub>T</sub>。
- 当前成本:购买一单位最便宜可交割券,花费
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组合B(持有期货+现金):
- 当前成本:你不需要立即支付期货的全部价格,你只需要支付一笔保证金,但为了精确计算,我们考虑机会成本,更准确地说,你将持有期货所需资金进行无风险投资,理论上,你今天需要投入一笔资金
X,使其在时间T后增长到足以支付发票价格。 - 交割日价值:在交割日,你的无风险投资增值为
X × e<sup>rT</sup>(连续复利)或X × (1 + r)<sup>T</sup>(离散复利),你用这笔钱加上你的期货头寸,以发票价格F × CF + AI<sub>T</sub>获得债券,你最终获得了一单位债券。
- 当前成本:你不需要立即支付期货的全部价格,你只需要支付一笔保证金,但为了精确计算,我们考虑机会成本,更准确地说,你将持有期货所需资金进行无风险投资,理论上,你今天需要投入一笔资金
建立无套利等式
在无套利条件下,两个组合在交割日都获得一单位债券,因此它们的当前成本必须相等。
组合A的当前成本 = 组合B的当前成本
S = X
组合B在交割日的价值 X × e<sup>rT</sup> 必须等于交割时支付的发票价格 F × CF + AI<sub>T</sub>。
X × erT = F × CF + AIT
将 X = S 代入上式:
S × erT = F × CF + AIT
求解期货理论价格 F
将上式变形,即可得到国债期货的理论价格 F:
F = (S × erT - AIT) / CF
这就是国债期货理论价格的核心计算公式。
计算步骤详解
假设今天是2025年10月27日,我们要计算2025年12月交割的某国债期货的理论价格。
步骤1:确定最便宜可交割券
- 查看交易所公布的可交割债券列表,
- 债券A: 票面利率2.6%, 2026年到期
- 债券B: 票面利率3.0%, 2030年到期
- 债券C: 票面利率3.2%, 2032年到期
- 计算每只债券的“隐含回购率”,选择隐含回购率最高的作为最便宜可交割券,假设经过计算,债券A是CTD。
步骤2:获取CTD债券的关键信息
- 当前全价:假设债券A的当前市场净价为100.15元,上一个付息日是10月15日,持有12天,假设每100元面值的年利息为2.6元。
- 当前应计利息 AI0 = (2.6 / 365) × 12 ≈ 0.0855元
- 当前全价 S = 净价 + AI0 = 100.15 + 0.0855 = 2355元
- 转换因子:假设交易所公布的债券A的转换因子为 9850。
- 交割日的应计利息:假设交割日是12月29日,从上一个付息日(10月15日)到交割日共持有45天。
- 交割日应计利息 AIT = (2.6 / 365) × 45 ≈ 3205元
步骤3:确定无风险利率和持有期
- 无风险利率:市场上剩余期约2个月的国债回购利率为 2% (0.022)。
- 持有期:从10月27日到12月29日,大约是 63天。
- T = 63 / 365 ≈ 1726年
步骤4:代入公式计算
使用公式:F = (S × erT - AIT) / CF
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计算资金成本部分:
S × e<sup>rT</sup>e<sup>0.022 × 0.1726</sup>≈e<sup>0.0038</sup>≈ 1.00382355 × 1.0038≈ 616元
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减去交割日应计利息:
616 - 0.3205≈ 2955元
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除以转换因子:
2955 / 0.9850≈ 822元
这只国债期货的理论价格大约是 822元。
如果市场上期货的实际交易价格高于101.822元,就存在套利机会(买入CTD债券,卖出期货);如果低于101.822元,也存在反向套利机会(卖空CTD债券,买入期货)。
重要注意事项
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利息支付的处理:如果在持有期货期间,CTD债券会支付一次票息,那么公式需要调整,卖方收到票息后,可以将其进行再投资,理论价格公式变为:
F = (S × erT - AIT - C × er(tc-T)) / CF
C是票息金额,t<sub>c</sub>是收到票息的时间点。 -
利率选择:无风险利率的选择非常关键,通常使用回购利率,因为它最能反映金融机构的短期融资成本。
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实际价格 vs 理论价格:理论价格是一个基准,实际市场价格会围绕理论价格波动,其差异反映了市场的供需关系、对未来利率的预期、流动性风险等因素。
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CTD债券的切换:当市场利率发生显著变化时,最便宜可交割券可能会从一只债券切换到另一只债券,这会导致期货的理论价格计算基础发生改变,是交易者必须密切关注的风险点。