汇率为什么「不肯」波动?——一场跨国共享的灾难,如何同时定价了货币与货币期权
本文读的是 Du (2013, Journal of Financial Economics):把「高度但不完全共享的稀有灾难」放进一个递归效用的一般均衡里,作者用同一套参数,同时复现了货币期权的低平价隐含波动率(约 9%)、会变号的风险中性偏度、UIP 反常(斜率 ≈ -2)以及套息交易的前两阶矩。核心只有一句话:汇率只对那些「没被两国共享」的冲击做出反应。
1 引言:四个互相打架的「常识」
外汇市场是世界上最大的金融市场。可越是大,它身上那些「定价规律」就越难被一个统一的故事讲清楚。我们先把这四件「人人都知道、却谁也说不拢」的事摆在桌面上。
第一,平价 (at-the-money, ATM) 货币期权的隐含波动率出奇地低——通常只有 8–12%(Carr and Wu, 2007)。这本身就尴尬:传统的消费型资产定价模型一算,隐含波动率往往比数据高出一个数量级还不止(Brandt, Cochrane, and Santa-Clara, 2006)。换句话说,标准模型让汇率「抖」得太厉害了。
第二,把隐含波动率画成行权价(moneyness)的函数,平均来看是一条 U 形的「微笑」曲线;而这条曲线的斜率——它度量的是货币收益的风险中性偏度(risk-neutral skewness)——会随时间剧烈变化,甚至频繁地正负变号。也就是说,偏度是随机的。
第三,是那道经久不衰的 UIP 反常。按照无抛补利率平价 (uncovered interest parity, UIP),把汇率变动对利差做回归,斜率应该是 1。可自 Fama (1984) 以来,实证里的斜率却一贯为负——高息货币不但没贬,反而倾向于升值。
第四,正是吃着这口「高息货币会升值」的饭,传统的套息交易(carry trade,借低息货币、买高息货币)平均能赚到可观、但波动剧烈的收益。
四件事,四套解释。能不能用一个机制把它们一锅端?这正是 Du (2013) 想干的事。
2 一个核心:被「不完全共享」的灾难
先说结论里那个最反直觉、也最关键的支点。
很多人对「灾难」的第一反应是:「一场只砸 A 国、不砸 B 国的灾难」。但作者提醒我们换个角度——看 Barro (2006) 那张表,二战这种级别的灾难,其实是在不同的时点砸向各个主要经济体的。从这个意义上说,哪怕是一场全球性的大灾难,在跨境的视角下也不是被完美共享的。
这件事为什么重要?因为期权价格对跳跃(jump)极度敏感。于是,哪怕只有一小撮灾难成分没被两国共享,也足以在横截面上掀起数据里观察到的那种巨大波动。
这就是全文的「阿基米德支点」:灾难高度共享,所以汇率不必怎么抖动就能堵住跨国套利——这给出了低的平价隐含波动率;灾难又不完全共享,残下来那一点不对称,就足以制造出会变号的偏度、UIP 反常和套息收益。一松一紧,全在「共享程度」这一个旋钮上。
接下来,我们就一步步把这台机器拆开看。
3 模型设定:消费、灾难强度与递归效用
3.1 带可变强度的灾难
沿着 peso problem 那条传统(Barro, 2006),本国总消费 C_t 服从一个带泊松跳跃的过程:
$$\frac{dC_t}{C_t} = \mu\, dt + \sigma\, dB_{ct} + \left(e^{Z}-1\right) dN_t$$
这里 dB_ct 是标准布朗运动;dN_t 是到达强度为 λ_t dt 的泊松跳,刻画罕见的经济灾难;Z<0 是灾难发生时的对数消费跳幅(为简化设为常数)。
真正的巧思在于让灾难强度本身随机(跟随 Wachter, 2013):
$$d\lambda_t = \kappa\left(\bar\lambda - \lambda_t\right) dt + \sigma_\lambda \sqrt{\lambda_t}\, dB_{\lambda t}$$
那个根号项(square-root,CIR 型)让 λ_t 的平稳分布高度右偏:有些时候「罕见」灾难其实很可能发生,但这些「高危时刻」本身又很罕见。平均而言,灾难以强度 λ̄ 到来。
外国(上标 n)在「完全对称」(complete symmetry) 的假设下,参数完全一样,过程同构。关键的一步在于,作者把每国的泊松过程分解成全球成分与国别成分:
$$dN_t = dN^h_t + dN^g_t, \qquad dN^n_t = dN^f_t + dN^g_t$$
其中 N^h、N^f 分别是本国、外国特有的灾难(强度 λ^h_t、λ^f_t),N^g 是两国共享的全球灾难(强度 λ^g_t),三者互相独立。每个国别/全球强度各自服从一个独立的 CIR 过程(式 5–7)。
这一步——对带随机强度的泊松过程(也叫 Cox 过程)做分解——作者说是文献里的新结果:两个强度互相独立的 Cox 过程之和,仍是 Cox 过程(论文附录 A.1 给出了证明)。它是整篇文章能写成闭式解的技术地基。
3.2 递归效用与定价核
代表性投资者拥有 Duffie and Epstein (1992) 的随机微分效用——也就是 Kreps and Porteus (1978)、Epstein and Zin (1989) 那套递归效用 (recursive utility) 的连续时间版本:
$$J_t = E_t\!\left[\int_t^\infty f\!\left(C_s, J_s\right) ds\right]$$
它的好处是把风险厌恶 γ 和跨期替代弹性 (elasticity of intertemporal substitution, EIS) ψ 分开。由齐次性,价值函数 J_t 在 C_t 与 λ_t 上可分离,而财富-消费比 (wealth-consumption ratio, W/C) 可以写成强度的对数线性形式:
$$I(\lambda_t) = e^{a + b\lambda_t}$$
这里 a、b 是两个常数。b 的符号是全篇直觉的开关:当 ψ>1 时,b<0。为什么?强度 λ_t 一上升,意味着未来灾难更可能砸下来、未来消费可能大幅缩水。一方面收入效应让人今天少消费、抬高 W/C;另一方面跨期替代效应让人想「向未来借钱」、压低 W/C。当 ψ>1 时替代效应占上风,于是 W/C 随 λ_t 下降,即 b<0。
把这些代进 Duffie-Epstein 的定价核公式,得到本文的核心方程之一——本国(实际)定价核(pricing kernel):
最后那一项 I(λ_t)^{θ-1} 是与传统 CRRA 模型分道扬镳的地方:在递归效用下,投资者不只在意当期消费冲击,还在意未来消费增长的前景。当 γ>1 且 ψ>1(通常的校准)时,定价核 M_t 对 λ_t 是正向载荷的——投资者一旦察觉灾难概率上升,边际效用立刻飙高。记住这一点,下文的偏度故事全靠它。
对 M_t 用带跳的 Itô 引理,可以得到 dM_t/M_t 的随机微分(式 15),它干净地分成「全球成分」与「本国特有成分」两块。
4 真正关键的一步:汇率 = 两国定价核之比
到这里,所有的工具都备齐了。但真正把故事点亮的,是那个无套利条件。
令 S_t 为本币计价的一单位外币价格。两国之间的无抛补无套利要求,汇率恰好等于两国定价核之比(Backus, Foresi, and Telmer, 2001):
$$S_t = \frac{M^n_t}{M_t}$$
这个等式看似平平无奇,威力却惊人。把 M_t 与 M^n_t 的动态代进去,在完全对称下推导名义汇率 S$_t 的过程(式 21),会发现一件干净到不可思议的事:
汇率的动态,只由那些「没被两国共享」的冲击驱动。 所有的全球成分——全球扩散、全球灾难 dN^g——在两国定价核相除时完全抵消了。剩下来推动 dS\(_t/S\)_t 的,只有 γσ(dB_ct − dB^n_ct)(不对称的消费扩散)、不对称的强度冲击,以及 (e^{γZ}−1)dN^h_t + (e^{−γZ}−1)dN^f_t(本国/外国特有灾难的到达)。
这一下就把第一个谜题解了:因为灾难是高度共享的,绝大部分冲击在相除时被抵消,汇率不需要剧烈波动就能维持无套利——于是平价隐含波动率天然就低。模型生成约 9%,对照数据里 JPYUSD、GBPUSD 报价隐含的 10–11%,已经相当接近,而传统消费模型动辄高一个数量级。
(关于「汇率风险溢价究竟藏在什么地方」,本博客另有两篇可对照阅读:《汇率藏在一张「违约保单」的价差里》与《汇率里那块「找不到」的风险溢价》。)
5 偏度从哪来:一个会「变号」的三阶矩
接着,一个自然的问题是:那条会变号的偏度微笑,又是怎么冒出来的?
作者先看一个特例:当 λ_s、π 全是常数时,货币收益的二、三、四阶累积量(cumulant)有漂亮的闭式解:
$$c_2 = (\gamma Z)^2(\lambda^h + \lambda^f) + V_d$$ $$c_3 = (\gamma Z)^3(\lambda^h - \lambda^f)$$ $$c_4 = (\gamma Z)^4(\lambda^h + \lambda^f)$$
其中 \(V_d = (\theta-1)^2(b\sigma_\lambda)^2(\lambda^h+\lambda^f) + 2(\gamma\sigma)^2(1-\rho_C) + 2\sigma_P^2\) 是扩散成分贡献的方差。
这三行公式藏着三个洞见。第一,扩散成分不贡献高阶矩——偏度峰度全是跳跃带来的。第二,三阶累积量 c_3 正比于 (λ^h − λ^f):只要本国与外国的特有灾难强度不相等,货币收益就有非零偏度;强度差为正还是为负,决定了偏度的符号。第三,四阶矩 c_4 正比于 (λ^h + λ^f),只要灾难没被完全共享(λ^h + λ^f > 0)就严格为正——这就是肥尾。
但这个特例有个硬伤:所有累积量都是常数,没法解释「偏度是随机的」。于是反转出现——在完整模型里,让 λ^h_t、λ^f_t 各自随机且独立地演化,偏度自然就活了过来。机制是这样的:当本国特有强度 λ^h_t 正向跳一下,由于定价核对 λ 正向载荷(第 3.2 节那个关键性质),本国定价核相对外国上升,从 S_t = M^n_t/M_t 看,外币随之贬值、收益出现负偏度;外国 λ^f_t 的冲击则反向。两国特有强度此消彼长,偏度就随机地变号。
定量上,作者用三个月、十-delta 的风险逆转 (risk reversal, RR) 来度量偏度——它是对称行权价下的 OTM 看涨与 OTM 看跌期权之价差。模型隐含的 RR 标准差是 18.6%,对照 JPYUSD、GBPUSD、GBPJPY 的数据分别为 19.0%、13.4%、15.3%。能把「偏度有多么剧烈地摆动」也对上,是相当硬的检验。
6 UIP 与套息:同一个 (λ^h − λ^f)
到这一步,剩下的两块拼图几乎是顺手就落下了——因为它们和偏度共用同一个驱动 (λ^h_t − λ^f_t)。
先看利率。用 r_t ≡ −E_t(dM_t/M_t),可以推出本国实际短利率(式 22),再转成名义、做两国相减,得到关键的利差表达式(式 23):在合理参数下,名义利差 r\(_t − r\)^{n}_t 对 (λ^h_t − λ^f_t) 负向载荷。直觉很顺:当本国特有灾难强度 λ^h_t 高于外国时,本国投资者出于更强的预防性储蓄动机而存得更多,把本国实际利率压低。于是较低的 λ^f_t(外国更安全)对应外币付出更高的名义利率。
再把这件事和第 5 节的偏度故事拼起来:高息的那一国(λ^f 低、更安全),其货币恰恰倾向于升值——这正是 UIP 反常。模型隐含的 UIP 回归斜率为 −2,标准误 1.2,和实证里常报的负值一致。
最后是套息交易。作者定义瞬时套息收益 r^e,做条件期望并代入上面的利差与汇率漂移,得到一个极其简洁的式子(式 29):
$$E_t\!\left[\hat r^e_t\right] = \left[\tfrac{1}{2}(\theta-1)^2(b\sigma_\lambda)^2 + e^{-\gamma Z} - 1 + \gamma Z\right]\!\left(\lambda^h_t - \lambda^f_t\right)$$
套息交易的预期收益又一次正比于 (λ^h_t − λ^f_t)。在完全对称下,两国对称,预期套息收益接近零、隐含波动率 11.3%;一旦让外国跳幅更小(外币平均付更高利息),模型就能造出可观的预期套息收益,同时把波动率控制在 10.7–15.2%。对照数据里固定货币对的套息波动率 9–13%,以及动态再平衡策略(让外国灾难幅度从 20% 变到 15%)下约 11% 的波动率,都对得上。
至此,低平价波动率、随机偏度、UIP 反常、套息矩这四件事,全都被收进了「灾难高度但不完全共享」这一个机制里:共享的部分压低了汇率波动,不对称的那部分(λ^h − λ^f)同时驱动了偏度、利差和套息溢价。
(套息交易和货币风险因子的更多视角,可参见《货币动量的真身:它不过是因子在「重复自己」》与《一篮子货币里,藏着一份免费的「尾部保险」》。)
7 校准与数据
作者跟随文献做完全对称校准:灾难强度与幅度按 Barro (2006) 的国际证据;正常时期的跨国消费相关性按 Brandt, Cochrane, and Santa-Clara (2006);偏好参数取文献里公认合理的水平(Mehra and Prescott, 1985; Bansal and Yaron, 2004; Bansal, Gallant, and Tauchen, 2007);再估一个通胀过程把实际变量转成名义。
数据上,期权报价取自 Bloomberg,三个构成三角关系的货币对:JPYUSD、GBPUSD、GBPJPY,以 Garman and Kohlhagen (1983) 隐含波动率、固定到期与固定 delta 的形式表达;即期与一个月远期汇率取自 Datastream,覆盖 AUD、CAD、CHF、GBP、JPY 五种主要货币对美元,用于研究套息含义。
8 文献脉络
把这篇文章放回它的坐标系,脉络其实很清楚。
源头是 Lucas (1978) 的交换经济资产定价,以及 Kreps and Porteus (1978)、Epstein and Zin (1989) 那条把风险厌恶与跨期替代分开的递归效用传统。到了汇率这一支,Backus, Foresi, and Telmer (2001) 奠定了「汇率 = 两国定价核之比」的仿射框架——这正是本文第 4 节那块基石。
另一条线是 Barro (2006) 把「稀有灾难」重新拉回资产定价的中心,而 Wachter (2013) 进一步让灾难强度时变,用它解释总体股市波动——本文式 (2) 的 CIR 强度过程直接借自此处。在货币期权这一具体战场上,最近的标杆是 Bakshi, Carr, and Wu (2008, BCW):他们同样强调全球与国别风险的区分,但走的是简约式 (reduced-form) 路线——外生地把定价核的创新切成两块、固定无风险利率,本质上是把数据特征成功地投影到汇率过程的统计刻画上。
Du (2013) 的位置因此很明确:它要做的是 BCW 之后「自然的下一步」——给那些被外生设定的东西一个偏好层面的、一般均衡的微观基础,让汇率与利率在模型里同时内生地被决定,从而维持定价的内部一致性。与 Verdelhan (2010) 用习惯形成、Bansal and Shaliastovich (2013) 用长期风险来解释 UIP 不同,本文押注的是「可变灾难」这一框架。
评论与延伸(Q&A + 研究方向)
(a) 几个可能的疑问
Q:既然「100% 全球灾难」也能算,凭什么相信灾难是「不完全共享」的?
作者坦承:在计量上很难把本文与一个「100% 全球灾难」的设定区分开——两者可能拟合得一样好。但它们的定价含义截然不同。本文的论点不是统计可分性,而是经济逻辑:期权对跳跃极敏感,只要有一小撮 peso 成分不被共享,就足以产生数据里那种横截面波动;而全球灾难模型里偏度只能是常数,解释不了「偏度随机变号」。
Q:低平价波动率和巨大的偏度变化,看起来是矛盾的——一个要汇率「稳」,一个要它「狂」,怎么同时成立?
这恰恰是「高度但不完全共享」的精妙之处。共享的成分(占大头)在两国定价核相除时抵消,让汇率整体波动很低(低 ATM 隐含波动率);不共享的那一小撮,因为是跳跃、且被期权放大,专门在尾部和偏度上发力。一个旋钮,两个看似冲突的目标。
Q:UIP 斜率为负,到底是哪一步逼出来的?
关键在递归效用让定价核对灾难强度
λ正向载荷(需要γ>1且ψ>1)。强度高的本国预防性储蓄更强、实际利率被压低,于是高息的是更安全(λ^f低)的外国,而它的货币又因风险补偿更低而倾向升值——高息伴随升值,斜率自然为负(模型−2,标准误1.2)。
Q:ψ>1 这个假设有多关键?如果 EIS 小于 1 会怎样?
至关重要。
ψ>1才有b<0(W/C 随灾难强度下降),进而γ>1时定价核对λ正向载荷,整个偏度—利率—套息的符号链才成立。若ψ<1,符号会反转,模型给出的就是错误方向的 UIP 与偏度。这也是长期风险/灾难类模型一贯依赖ψ>1的原因。
Q:和 BCW (2008) 到底差在哪?不都是「全球 vs 国别」吗?
区分维度是一样的,差别在「内生 vs 外生」。BCW 外生地切分定价核创新、并固定无风险利率,因此只能谈货币定价、谈不了利率维度(比如 UIP 这种本质上关于利差的反常)。本文让汇率与利率联合内生决定,并把「灾难强度的可变性」直接放进递归效用里定价——这才能同时碰 UIP 和套息。
Q:常数跳幅 Z、完全对称这些简化,会不会把结论做没了?
作者论证
Z设为常数「不影响主要经济学」,完全对称则是为了和文献(Backus-Foresi-Telmer, 2001; Verdelhan, 2010)可比、并把驱动力干净地落到(λ^h − λ^f)上。代价是:模型把跨国差异全压在「特有灾难强度差」这一个状态变量上,真实世界里货币间的异质性(贸易结构、储备地位等)被抽象掉了。
(b) 几个可能的研究问题与提案
1. 把「不完全共享的灾难」搬到公司债信用利差上
【经济故事】本文的核心是「共享成分抵消、不共享成分定价尾部」。同样的逻辑可以问:跨国(或跨行业)公司债的信用利差里,有多少是被共享的系统性违约灾难、多少是行业特有的?后者应当主导利差的偏度与尾部。 【可行性】中。数据可用 TRACE + Markit CDS + 跨国债券面板;识别要靠把违约强度分解成全球/行业/发行人特有成分(Cox 过程分解可直接借用本文附录 A.1)。难点是违约事件稀少,强度的国别分解识别力弱。
2. 用 CDS 价差「反推」各国特有灾难强度,再去预测套息崩盘
【经济故事】本文的
(λ^h_t − λ^f_t)不可直接观测。但主权 CDS 价差(Pan and Singleton, 2008 的方法)恰好能把违约强度从期限结构里 backed out。若能为每个货币国构造出「特有灾难强度」的代理,就能直接检验它是否预测了套息收益与崩盘时点。 【可行性】中-高。主权 CDS 数据 2003 年后较完整;识别策略成熟。诚实地说,难点在于「主权违约强度」是否等同于「消费灾难强度」——需要额外的桥接假设。
3. 外资持有结构与货币偏度:谁在为「不共享的灾难」买单?
【经济故事】如果某国货币的负偏度来自其特有灾难,那么持有该国资产的外国投资者应当系统性地要求偏度补偿。把外资持有份额接到风险逆转(RR)的横截面上,能检验「谁承担了不可共享灾难」这一分配问题。 【可行性】中。需要 TIC / CPIS 跨境持有数据 + 货币期权 RR 面板。识别可用持有份额的外生变动(如指数纳入、资本管制改革)。是 doable 的,但持有数据频率低(季度),与期权日频偏度对齐是个工程问题。
4. 把模型的「常数跳幅」放开为随机跳幅,能否更好地拟合峰度期限结构?
【经济故事】本文
c_4 ∝ (λ^h+λ^f),但峰度的期限结构(短期 vs 长期峰度)在数据里有独立信息。让Z也随机(甚至跨国相关),可能在不破坏低 ATM 波动率的前提下,额外拟合峰度的期限结构。 【可行性】中-低。纯理论扩展 doable,但闭式解可能丢失,需要数值/傅里叶反演。实证识别随机跳幅需要丰富的跨行权价、跨到期期权面板,外汇期权数据是否够细是瓶颈。
我的判断
这篇文章最漂亮的地方,是把「一般均衡的纪律」和「定量上对得上数据」这两件常常互相打架的事,用一个机制(高度但不完全共享的灾难)+ 一个技术地基(Cox 过程的可加分解)同时做到了。BCW 用简约式把数据特征投影到汇率过程上,难免有「曲线拟合」之嫌;本文则让汇率、利率、偏度共用同一个内生状态 (λ^h − λ^f),四个反常因此不是四个自由参数,而是一个故事的四个侧面。这是真正的「以少驭多」。
但有两处值得警惕。其一是识别:作者自己承认本文与「100% 全球灾难」模型在计量上难以区分,全部说服力压在「期权对跳跃敏感」这一经济论证上——这意味着核心机制本身不可被数据证伪,只能靠定价含义的差异间接支撑。其二是符号链的脆弱:整套结论吊在 γ>1、ψ>1 与 b<0 这条逻辑链上,一旦 EIS 的经验估计落到 1 以下(这在文献里并非没有争议),UIP 与偏度的符号就会反转。
后续我最想看到的,是走出完全对称:真实货币之间在贸易网络位置、储备货币地位上的异质性,能否被映射成「特有灾难强度」的结构性差异,从而内生地解释横截面上哪些货币是高偏度、哪些是套息标的(这一方向可对照《你的货币贵不贵,要看你在贸易网络里坐第几排》)。其次,是把本文反推出的国别灾难强度,用主权 CDS 做一次模型外的独立校验——如果两条独立路径量出的 λ^h 能对上,这个机制就从「自洽」升格为「可信」。
参考文献
- Backus, D., Foresi, S., Telmer, C. (2001). Affine models of currency pricing: accounting for the forward premium anomaly. Journal of Finance 56(1), 279–304.
- Bakshi, G., Carr, P., Wu, L. (2008). Stochastic risk premiums, stochastic skewness in currency options, and stochastic discount factors in international economies. Journal of Financial Economics 86(1), 213–247.
- Bansal, R., Yaron, A. (2004). Risks for the long-run: a potential resolution of asset pricing puzzles. Journal of Finance 59(4), 1481–1509.
- Bansal, R., Shaliastovich, I. (2013). A long-run risk explanation of predictability puzzles in bond and currency markets. Review of Financial Studies 26(1), 1–33.
- Barro, R. (2006). Rare disasters and asset markets in the twentieth century. Quarterly Journal of Economics 121(3), 823–866.
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- Verdelhan, A. (2010). A habit-based explanation of the exchange rate risk premium. Journal of Finance 65(1), 123–146.
- Wachter, J. (2013). Can time-varying risk of rare disasters explain aggregate stock market volatility? Journal of Finance 68(3), 987–1035.