我来试试:
1. 这里的f(t)是“站在0时刻(现在)看未来t时刻的瞬间远期利率”的简写,我认为认真严格地写出来是 F(0;t,t+dt),(此处dt趋近于0,所以是瞬间远期利率)3个参数的意义是:0表示“站在0时刻(现在)看“,t时刻表示未来某时刻,以此为起点长度为dt的期间,t+dt表示那段时间的终点。这样写就容易理解,即,翻译成你的语言(你说过,远期利率应该是以未来某个时点为起点,某一段时间内的利率,叫远期利率):
F(0;t,t+dt)就是,站在0时刻(现在)看,以未来t时刻为起点,长度为dt的时间内的利率。文中把
F(0;t,t+dt)简略写成了f(t),但没有说明,而且文中“到期期限”这样的说法,我认为不够非常准确的。
如果你有兴趣的话,会发现即期利率r(t),也可以写成F(0;0,t),即期利率可以看成是“站在0时刻(现在)看,从现在为起点,以未来t时刻为终点的时间段内的远期利率”,对吗?
2. 划线的第1等式推导如下:
我看文中是假设所有利率是“连续复利的”,所以才会有Ln(自然对数函数)出现。
D(t)是折现因子(站在0时刻看的),连续复利下,D(t)=exp(-r(t)*t),这个公式太普通了,篇幅有限,不推导了。
因为D(t)=exp(-r(t)*t),所以即期利率r(t)=-ln(D(t))/t
这样就推出了划线的第1等式。
3. 划线的第2等式推导如下:
连续复利下(站在0时刻看的)远期利率满足: exp(f(t)*dt)=D(t)/D(t+dt) (注意:f(t)定义为 F(0;t,t+dt),其中dt趋近于0)
其实如何算远期利率就知道这个公式了,通俗地说:站在0时刻预计,如果未来从t开始有1元存款,到t+dt结束时存款就会涨到=D(t)/D(t+dt),相当于未来从t开始到t+dt存款增长按此区间内的对应远期利率来计息得到存款也会涨到=exp(f(t)*dt),所以D(t)/D(t+dt)=exp(f(t)*dt)。篇幅有限,不严格推导了(可用无风险套利原理推导)。
在exp(f(t)*dt)=D(t)/D(t+dt)两边取Ln得: f(t)*dt=ln(D(t))-ln(D(t+dt))
变化一下得:f(t)=-(ln(D(t+dt))-ln(D(t)))/dt
注意等式右边(注意dt趋近于0)= d(-ln(D(t))/dt 即 -ln(D(t))对t的导函数, 令 -ln(D(t))=y(t) (只为了看得更清楚些)
则得:f(t)=dy/dt, 得一常微分方程,边界条件y(0)=-ln(D(0))=0
解这个方程很简单,只需两边积分(并注意边界条件),可得 ](0 to t) f(u)du = y(t) = -ln(D(t)) (注:书写不便,只好用“]”表示积分号)
这样就推出了划线的第2等式。