Анализ операций с ценными бумагами с Microsoft Excel

а) рыночная ставка (требуемая норма доходности) равна 22%;

б) рыночная ставка (требуемая норма доходности) равна 10%.

Для иллюстрации чувствительности стоимости облигации к сроку погашения воспользуемся специальным инструментом ППП EXCEL – "Таблица подстановки". Автоматизация анализа чувствительности

Пакеты прикладных программ, реализующие функции табличных процессоров, идеально подходят для анализа проблем вида "что будет, если". Наиболее развитые табличные процессоры, включают в себя специальные средства для автоматизации решения таких задач. ППП EXCEL также не является исключением и предоставляет пользователю широкие возможности по моделированию подобных расчетов. Для этого в нем реализовано специальное средство – "Таблица подстановки" .

Применение таблиц подстановки позволяет быстро рассчитать, просмотреть и сравнить влияние на результат любого количества вариаций одного показателя. В ППП EXCEL существует два типа таблиц подстановок:

• с одним входом – для анализа влияния одного показателя;
• с двумя входами – для анализа влияния двух показателей одновременно.

Для реализации типовой процедуры анализа чувствительности в рассматриваемом примере будет использоваться первый тип таблиц подстановок – с одним входом.

Фрагмент ЭТ для решения первого условия примера 2.5 приведен на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Фрагмент ЭТ для первого условия примера 2.5

Для подготовки этой таблицы необходимо выполнить следующие действия.

1. Заполнить ячейки В3.В6 исходными данными (рис. 2.2).
2. Ввести в ячейку С9 формулу: -ПЗ(B6;B4;B3*B5;B3).
3. Заполнить ячейки В10.В20 числами от 10 до 0.
4. Выделить блок ячеек В9.С20.
5. Выбрать из темы "Данные" главного меню пункт "Таблица подстановки". На экране появится окно диалога (рис. 2.3).
6. Установить курсор в поле "Ячейка ввода столбца" и ввести имя ячейки, содержащей входной параметр (ячейка В4).
7. Нажать кнопку "ОК".
8. Ввести в ячейку D10 формулу: =1000-C10.
9. Скопировать ячейку D10 в блок D11.D20.

Аналогичная таблица, реализующая расчеты для второго случая, представлена на рис. 2.4. Вам предлагается разработать ее самостоятельно.

Рис. 2.3. Диалоговое окно "Таблица подстановки"

Рис. 2.4. Фрагмент ЭТ для второго условия примера 2.5

Приведенные таблицы наглядно демонстрирует справедливость положений первых двух теорем рассматриваемой группы. Графическая интерпретация теорем показана на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Зависимость стоимости облигации от срока погашения

Исследования чувствительности текущей стоимости облигации к изменениям рыночной процентной ставки (нормы доходности) проведем на следующем примере.

Пример 2.6

Рассматривается возможность приобретения облигаций "В" и "С", характеристики которых приведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2  
Характеристики облигаций "В" и "С"

Характеристики	Облигация "В"	Облигация "С"
Номинал	10000	10000
Ставка купона	15%	15%
Срок погашения (лет)	8	12
Норма доходности	20%	20%
Текущий курс (t=0)	80,81	77,80

Анализ чувствительности стоимости облигаций к изменениям рыночной ставки c использованием инструмента "Таблица подстановки" приведен на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Решения примера 2.6

Нетрудно заметить, что по мере увеличения (уменьшения) рыночной ставки, процентное изменение курсовой стоимости у облигации "С" будет выше, чем у облигации "В".

Например, при увеличении рыночной ставки до 24%, падение курса облигации "В" составит 11,61%, а облигации "С" – 12,47%. Соответственно при снижении рыночной ставки до 16%, курс облигации "В" вырастит на 14,84%, а облигации "С" – на 17%!

Дальнейшие исследования степени влияния изменения процентных ставок на цены облигаций приводят нас к одному из фундаментальных понятий инвестиционного анализа – средневзвешенной продолжительности потока платежей, или дюрации (duration).

Однако прежде чем перейти к ее рассмотрению, напомним, что при продаже (покупки) облигации в момент времени между купонными выплатами, на ее стоимость существенное влияние будет оказывать величина НКД. Механизм формирования цены облигации в этом случае был рассмотрен в процессе решения примера 2.3.

2.2.3 Средневзвешенная продолжительность  платежей (дюрация)

До сих пор мы принимали во внимание только одну временную характеристику облигаций – срок погашения n. Однако для обязательств с выплатой периодических доходов не менее важную роль играет еще один временной показатель – средневзвешенная продолжительность платежей, или дюрация.

Понятие "дюрация" было впервые введено американским ученым Ф. Маколи (F.R. Macaulay) и играет важнейшую роль в анализе долгосрочных ценных бумаг с фиксированным доходом. В целях упрощения будем предполагать, что купонный платеж осуществляется раз в год. Тогда дюрацию D можно определить из следующего соотношения:

, (2.7)

где CFt – величина платежа по купону в периоде t; F – сумма погашения (как правило – номинал); n – срок погашения, r – процентная ставка (норма дисконта), равная доходности к погашению (r = YTM).

Рассмотрим соотношение (2.7) более подробно. Нетрудно заметить, что знаменатель (2.7) представляет собой формулу для расчета текущей стоимости облигации с фиксированным купоном (2.6), т.е. – величину PV. Преобразуем (2.7) с учетом вышесказанного и величины нормы дисконта r = YTM.

(2.8).

Из (2.8) следует, что дюрация является средневзвешенной из периодов поступлений по облигации. Используемые при этом веса представляют собой долю каждого дисконтированного платежа в современной стоимости всего потока – PV. Рассмотрим следующий пример.

Пример 2.7

Облигация с номиналом в 1000 и ставкой купона 7%, выплачиваемого раз в год, имеет срок обращения 3 года. Определить дюрацию данного обязательства.

Расчет дюрации для этого примера приведен в табл. 2.3.

Таблица 2.3  
Расчет дюрации

t	CFt	(1 + YTM)t	PVt	PVt / PV	t(PVt / PV)
1	70	1,070	65,42	0,0654	0,0654
2	70	1,145	61,14	0,0611	0,1223
3	1070	1,225	873,44	0,8734	2,6203
Итого	-	-	1000,00	1,0000	2,8080

Таким образом, средняя продолжительность платежей по 3-х летней купонной облигации приблизительно равна 2,8 года. Дюрация 20-летней облигации с купоном 8% годовых будет равна всего 11 годам, т.е. почти в 2 раза меньше срока погашения!

Нетрудно заметить, что дюрация зависит от трех факторов – ставки купона k, срока погашения n и доходности YTM. Эта зависимость для 20-летней облигации при различных ставках k и YTM показана рис.2.7.

Рис. 2.7. Зависимость дюрации от ставки купона k и доходности YTM

Графическая иллюстрация взаимосвязи дюрации с показателями n, k и YTM позволяет сделать ряд важных выводов:

• дюрация облигации с нулевым купоном всегда равна сроку ее погашения, т.е.: при k = 0, D = n;
• дюрация купонной облигации всегда меньше срока погашения:при k > 0, D < n;
• с ростом доходности (процентной ставки на рынке) дюрация купонной облигации уменьшается и обратно.

Показатель дюрации, или средней продолжительности, более корректно учитывает особенности временной структуры потока платежей. Как следует из (2.8), отдаленные платежи имеют меньший вес, и, следовательно, оказывают меньшее влияние на результат, чем более близкие к моменту оценки.

Дюрацию часто интерпретируют как средний срок обязательства, с учетом его текущей (современной) величины, или другими словами, как точку равновесия сроков дисконтированных платежей. В частности, дюрацию купонной облигации можно трактовать как срок эквивалентного обязательства без текущих выплат процентов (например, облигации с нулевым купоном).

Важное теоретическое и прикладное значение в анализе играет предельная величина дюрации (limiting value of duration) – LVD, вычисляемая по формуле:

. (2.9)

Отметим следующие свойства этого показателя:

• средняя продолжительность платежей по бессрочным облигациям равна величине LVD, независимо от величины ставки купона;
• дюрация купонной облигации, приобретенной по номиналу или с премией, монотонно возрастает вместе с увеличением срока погашения и приближается к своему предельному значению – LVD, по мере приближения срока погашения к бесконечности, т.е. при n ® ¥ , D ® LVD;
• дюрация купонной облигации, приобретенной с дисконтом, достигает своего максимума прежде, чем срок погашения приблизится к бесконечности и затем снижается по направлению к величине LVD.

Однако главная ценность дюрации состоит в том, что она приблизительно характеризует чувствительность цены облигации к изменениям процентных ставок на рынке (доходности к погашению) . Таким образом, используя дюрацию можно управлять риском, связанным с изменением процентных ставок.

В общем случае, процентный риск облигации может быть измерен показателем эластичности ее цены P по отношению к рыночной ставке r. Пусть r = YTM, тогда эластичность EL можно определить по формуле:

. (2.10)

Поскольку между ценой облигации и ее доходностью к погашению существует обратная зависимость, величина EL будет всегда отрицательной. Из (2.10) следует, что:

. (2.11)

Если r = YTM, то ее величина может быть определена из (2.4). Применив дифференцирование можно показать, что:

- . (2.12)

Откуда:

. (2.13)

Из (2.11) и (2.13) следует, что EL = D, т.о. дюрация характеризует эластичность цены облигации к изменениям ее доходности.

Преобразуем правую часть (2.13) следующим образом:

. (2.14)

Величина, заключенная в квадратные скобки, получила название модифицированной дюрации (modified duration – MD):

. (2.15)

Тогда:

. (2.16)

Формулу (2.16) часто используют для определения приблизительного изменения цены облигации исходя из предполагаемого изменения доходности к погашению. Рассмотрим следующий пример.

Пример 2.8

Предположим, что облигация из примера 2.7 была куплена по номиналу. При этом инвестор ожидает рост рыночной процентной ставки на 1%. Определить ожидаемое изменение цены облигации.

Величина средней продолжительности платежей D для этой облигации была найдена при решении примера 2.7 и составила приблизительно 2.8. Определим ожидаемое процентное изменение YTM:

D YTM = 0,01 / (1 + 0,07) = 0,0093.

Найдем величину MD:

MD = 2,8 / 0,0093 = 2,62.

Предполагаемое процентное изменение цены облигации составит:

D Р = - (0,01 ´ 2,62) = -0,0262 » -2,6%.

Таким образом, курс облигации К должен понизиться на 2,6%. Поскольку облигация была куплена по номиналу, новый курс должен быть приблизительно равен: 100 - 2,6 = 97,4%.

Осуществим проверку нашего предположения (т.е. определим курс облигации, при условии, что YTM = 8%):

Завершая рассмотрение свойств дюрации кратко остановимся на недостатках, присущих данному показателю.

Первое ограничение вытекает из нелинейной формы связи между YTM и Р (см. рис. 2.1). Поскольку скорость изменения показателей при этом будет разной, применение показателей D или MD для прогнозирования цен облигаций в случае значительных колебаний процентных ставок будет приводить к преувеличению падения курса при росте YTM и занижению реального роста курса при уменьшении YTM.

Другим существенным недостатком дюрации как меры измерения процентного риска является неявное допущение о независимости доходности от срока погашения. Таким образом, предполагается, что краткосрочные процентные ставки изменяются также, как и долгосрочные. Например, если доходность по 3-х месячным ГКО изменилась на 1%, то и доходность 15-летних ОВВЗ также должна измениться на 1%. Нереалистичность подобного допущения очевидна.

Несмотря на отмеченные недостатки, показатель средней продолжительности платежей (дюрация) широко используется в теоретическом и прикладном анализе [13, 15, 16].

Как было показано выше, причинами проблем, возникающих при использовании дюрации, является нелинейность взаимосвязи между ценой и доходностью. В качестве ее характеристики может быть использована вторая производная функции (2.6):

Из данного выражения, в частности, следует выпуклость кривой цена-доходность (рис. 2.1). С математической точки зрения, значение данного выражения представляет собой скорость изменения дюрации при изменении доходности к погашению YTM. Геометрически – это расстояние между касательной к кривой "цена-доходность" в некоторой точке (рис. 2.1) и самой кривой.

Нетрудно заметить, что численное значение второй производной зависит от величины купонного платежа ct, срока обращения Т и доходности YTM. Поскольку для купонных облигаций, в большинстве случаях, ct = const и срок погашения Т известен заранее, главный интерес представляет зависимость от YTM. Как следует из формулы выпуклости, численное значение второй производной уменьшается с ростом YTM и обратно. Таким образом, выпуклость является объяснением сформулированного выше правила асимметричного изменения цен при одинаковом изменении доходности (величина роста курса всегда больше, чем величина падения). Перепишем формулу в следующем виде: