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数学知识体系

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⌕2026/8/31
概念

短期利率模型

Vasicek 模型假设利率均值回归且可为负,CIR 模型保证利率非负,Ho-Lee 模型可精确拟合初始期限结构。

所属主题:金融数学 ↗
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当前概念

短期利率模型金融数学

01定义

短期利率模型给瞬时利率 rtr_t 一个随机微分方程:Vasicek 的均值回归允许负利率,CIR 的平方根扩散保证非负,Ho-Lee 可精确拟合初始期限结构。模型的选择 = 对利率行为的假设,校准到债券市场后为一切利率衍生品定价。
长期均值 θ r_t 围绕 θ 震荡回归 时间 t → Vasicek:dr = a(θ−r)dt + σ dW(可负) CIR:dr = a(θ−r)dt + σ√r dW(非负)
均值回归:利率被拉向长期水平

02核心要点

01

均值回归的力量

a(θ−r)a(\theta-r) 把利率拉回长期水平:速度 aa 决定半衰期;回归使长期债券波动有界——与股票的几何布朗运动形成本质差异,也是债券期权定价的关键输入。

02

债券定价公式

仿射模型下零息债券价格 P(t,T)=eA(t,T)−B(t,T)rtP(t,T)=e^{A(t,T)-B(t,T)r_t}:A,BA,B 满足 Riccati ODE 有闭式解;校准 (a,θ,σ)(a,\theta,\sigma) 到市场价格后即可定价利率期权(Cap、Swaption)。

03

模型风险

2020 年代多国负利率让 Vasicek 意外应验、CIR 失灵;短期利率模型在超低/负利率环境暴露局限——LIBOR 退场与 RFR 时代催生新校准问题。

03关键公式

drt=a(θ−rt) dt+σ dWt,P(t,T)=eA−B rtdr_t=a(\theta-r_t)\,dt+\sigma\,dW_t,\quad P(t,T)=e^{A-B\,r_t}

04历史沿革

Vasicek 1977 年提出首个均值回归模型;Cox-Ingersoll-Ross 1985 年加入平方根扩散;Ho-Lee 1986 年开创「精确拟合初始曲线」的无套利建模路线。

05应用与延伸

利率互换与期权定价、银行资产负债管理、保险准备金折现、央行利率路径的情景分析。

06交互演示

Vasicek 模型的均值回复加大 a:路径更快被拉回长期均值 b;σ 控制波动幅度

07相关概念