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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ACATLÁN El modelo de Black y Scholes para opciones financieras sobre el portafolio de mínima varianza de Markowitz. TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: LICENCIADA EN MATEMÁTICAS APLICADAS Y COMPUTACIÓN PRESENTA: PRISCILA TORRES VALDEZ ASESOR: DR. HÉCTOR ALONSO OLIVARES AGUAYO usuario Texto escrito a máquina Santa Cruz Acatlán, Naucalpan, Estado de México usuario Texto escrito a máquina 2017 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. I AGRADECIMIENTOS A MI FAMILIA A mi mamá Yolanda Valdez por darme la vida, por el apoyo incondicional, amor, confianza y consejos para vivir un buen presente luchando siempre para cimentar éxito y una visión positiva hacia el futuro; por no permitirme darme nunca por vencida exhortándome y motivándome día con día para enfrentar mis miedos y contemplar mis objetivos concluidos acompañándome en cada logro. También por haberme educado de una manera en la que puedo demostrar ser una persona valioso y ejemplar. A mi papá Rafael Torres por demostrarme su amor siempre, por compartir y aconsejarme en cada situación compleja en mi vida, por cuidarme y educarme recordándome que no somos perfectos sino que cada persona va dirigiendo el rumbo de su vida con base en la experiencia de los errores que vamos cometiendo, que lo importante es tomar lo bueno para aprender y continuar y lo malo para aprender y saber redirigir nuestro camino con mejores decisiones o actitudes. A mi hermano Cristian Torres Valdez por ser mi motor y fuerza para ser una mejor persona; por acompañarme en las buenas y malas situaciones, por ser mi ejemplo y mi mayor motivación. A MI ASESOR Al Dr. Héctor Alonso Olivares Aguayo por asesorarme y guiarme en todo el proceso de tesis. También por siempre darme todo el ánimo para avanzar y lograr el objetivo de titulación. A MI JURADO Agradezco sus valiosas observaciones en el desarrollo de este trabajo. A MI INSTITUCIÓN Agradezco a la UNAM, FES Acatlán por ser mi segunda casa y darme las herramientas necesarias para mi formación como profesionista. II “Si quieres tener lo que pocos tienen, debes estar dispuesto a hacer lo que pocos hacen”. III Índice General AGRADECIMIENTOS ....................................................................................................... I ÍNDICE DE GRÁFICAS ...................................................................................................V ÍNDICE DE CUADROS ................................................................................................... VI INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... VII 1. Modelo de Selección de Portafolios de Inversión de Markowitz ............... 1 1.1 Teoría de la utilidad esperada .................................................................... 4 1.1.1 Función de utilidad ................................................................................. 7 1.1.2 Curvas de indiferencia ......................................................................... 17 1.2 Planteamiento del modelo media-varianza .......................................... 23 1.3 Problema de optimización ......................................................................... 27 1.3.1 Portafolio de mínima varianza............................................................ 30 1.3.2 Frontera eficiente del portafolio de inversión ................................. 32 1.3.3 Planteamiento del problema de optimización .............................. 34 2. Modelo de Black y Scholes para opciones financieras ............................. 36 2.1 Historia y desarrollo de los mercados de opciones .................................. 37 2.2 Opciones financieras ....................................................................................... 39 2.2.1 Opciones de compra (Call) .................................................................... 44 2.2.2 Opciones de venta (Put) ..................................................................... 46 2.3 Tipos de opciones financieras ................................................................... 48 2.3.1 Americanas ............................................................................................. 49 2.3.2 Europeas .................................................................................................. 50 2.4 Opciones dentro, fuera y en el dinero .................................................... 51 2.5 Factores para la determinación de los precios de las opciones de compra (Call) y Venta (Put) ................................................................................. 54 IV 2.6 Modelo cerrado para la valuación de opciones financieras (Modelo de Black y Scholes) ................................................................................ 56 3. Análisis de resultados. ......................................................................................... 59 3.1 Estructura de la base de datos para el estudio .................................... 60 3.2 Comparación de resultados ...................................................................... 75 3.3 Análisis del comportamiento de la opción sobre el portafolio de inversión ..................................................................................................................... 76 CONCLUSIONES ........................................................................................................... 77 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................... 78 APÉNDICE ..................................................................................................................... 81 A1. Tabla de la Distribución Normal Estándar .................................................. 81 V ÍNDICE DE GRÁFICAS Gráfica 1.1 Función de utilidad del inversionista averso al riesgo ....................... 7 Gráfica 1.2 Función de utilidad del inversionista neutral al riesgo ...................... 8 Gráfica 1.3 Función de utilidad del inversionista amante al riesgo .................... 9 Gráfica 1.4 Representación gráfica del consumidor estático .......................... 12 Gráfica 1.5 Representación gráfica del consumidor intertemporal ................. 14 Gráfica 1.6 Las curvas de indiferencia no se intersectan .................................. 19 Gráfica 1.7 Las curvas de indiferencia son convexas ........................................ 20 Gráfica 1.8 Curvas de indiferencia del inversionista averso al riesgo .............. 20 Gráfica 1.9 Curvas de indiferencia del inversionista neutral al riesgo .............. 21 Gráfica 1.10 Curvas de indiferencia del inversionista amante al riesgo .......... 21 Gráfica 1.11 El problema de optimización de la utilidad del consumidor ....... 29 Gráfica 1.12 Portafolio de mínima varianza ........................................................31 Gráfica 1.13 Frontera eficiente y el portafolio de mínima varianza ................. 33 Gráfica 1.14 Portafolio de mínima varianza y curvas de indiferencia ............. 33 Gráfica 2.1 Posición larga del call ....................................................................... 44 Gráfica 2.2 Posición corta del call ....................................................................... 45 Gráfica 2.3 Posición larga del put ........................................................................ 46 Gráfica 2.4 Posición corta del put ....................................................................... 47 Gráfica 2.5 Análisis de la opción call .................................................................. 52 Gráfica 2.6 Análisis de la opción put ................................................................... 53 Gráfica 3.1 Frontera eficiente y portafolio de mínima varianza ....................... 64 Gráfica 3.2 Gráfica de la opción short call ........................................................ 72 Gráfica 3.3 Gráfica de la opción put .................................................................. 72 VI ÍNDICE DE CUADROS Cuadro 2.1 Tipos de opciones financieras ......................................................... 42 Cuadro 2.2 Clasificación de opciones por su estilo ........................................... 50 Cuadro 2.3 Clasificación de opciones en función del precio de ejercicio ..... 52 Cuadro 3.1 Datos estadísticos de los activos ...................................................... 60 Cuadro 3.2 Matriz de correlación de los activos ................................................ 61 Cuadro 3.3 Matriz de varianza-covarianza de los activos ................................ 61 Cuadro 3.4 Dividiendo en cantidades iguales la inversión total para cada activo ..................................................................................................................... 61 Cuadro 3.5 Rendimientos que ofrece la inversión de cantidades iguales ...... 62 Cuadro 3.6 Rendimientos que ofrece la inversión óptima ................................ 63 Cuadro 3.7 Porcentajes de riesgo-rendimiento que ofrece cada portafolio de inversión ............................................................................................................ 63 Cuadro 3.8 Precios correspondientes a cada activo ........................................ 65 Cuadro 3.9 Rendimiento de cada activo ........................................................... 65 Cuadro 3.10 Rendimiento del portafolio de inversión ....................................... 66 Cuadro 3.11 Factores para la determinación de los precios de la opciones call y put ................................................................................................................. 66 Cuadro 3.12 Probabilidad normal acumulativa para la opción call ............... 67 Cuadro 3.13 Valor de la prima para la opción call ........................................... 67 Cuadro 3.14 Precios del rendimiento del portafolio a tiempo T para la opción call ............................................................................................................. 68 Cuadro 3.15 Precios del rendimiento del portafolio a tiempo T para la opción short call .................................................................................................... 69 Cuadro 3.16 Probabilidad normal acumulativa para la opción put ................ 69 Cuadro 3.17 Valor de la prima para la opción put ............................................ 70 Cuadro 3.18 Precios del rendimiento del portafolio a tiempo T para la opción put ............................................................................................................. 70 Cuadro 3.19 Precios del rendimiento del portafolio a tiempo T para la opción short put .................................................................................................... 71 Cuadro 3.20 Comparación de rendimientos ...................................................... 75 VII INTRODUCCIÓN El problema de investigación que se presenta radica en que un inversionista desea siempre obtener las mayores ganancias, la cuestión es que sabemos que la inversión puede tener éxito, pero no simpre será así. Es por esta razón que el agente económico racional además de querer obtener el mayor rendimiento, también buscará tener protección en caso de pérdidas o tener conocimiento de cuál sería la menor pérdida posible en sus inversiones. La relevancia de este trabajo está en la propuesta de la unión de dos importantes teorías acreedoras del Premio Nobel de Economía: Black- Scholes (1973) y Harry Markowitz (1952). El objetivo es analizar la opción financiera de compra (Call) y de venta (Put) sobre el portafolio de mínima varianza de Markowitz bajo un perfil de riesgo conservador al seleccionar acciones del Índice de Precios y Cotizaciones (IPC) de la Bolsa Mexicana de Valores (BMV). El problema de investigación se inicia planteando la hipótesis con el enunciado siguiente: Si el agente económico racional invierte en una opción financiera sobre el portafolio de mínima varianza de Markowitz entonces obtiene un mayor rendimiento. En el trabajo se explican los principales elementos y características que constituyen la formación del portafolio de inversión así como la descripción del modelo de Black-Scholes en opciones financieras y su clasificación, posteriormente se toma un conjunto de activos accionarios que forman parte del IPC de la BMV para construir la frontera eficiente y encontrar el portafolio de mínima varianza que nos permite formar carteras de inversión diversificadas que se ajusten a los criterios del enfoque de Markowitz; una vez localizado el portafolio que nos ofrece una rentabilidad atractiva, se procederá a analizar la opción de compra (Call) sobre el portafolio para comparar el rendimiento que se obtiene con esta propuesta. El criterio de selección para el portafolio de inversión fue elegir activos con un perfil de riesgo conservador; los activos que forman parte del portafolio VIII tienen ponderaciones positivas como resultado de haber tomado en cuenta la restricción de no negatividad de esas ponderaciones. Se incorpora luego un activo “libre de riesgo” y se encuentra el llamado portafolio de tangencia para definir una nueva frontera de portafolios eficiente como combinación de este último y el activo libre de riesgo. Se compara el desempeño del portafolio de inversión con el de una opción financiera que tiene como subyacente el mismo portafolio de inversión y se concluye que el agente económico racional optará por invertir en una opción financera sobre el portafolio de mínima varianza, ya que se tiene un mejor nivel de rendimiento. 1 1. Modelo de Selección de Portafolios de Inversión de Markowitz La Teoría Moderna del portafolio inicia con el trabajo de Harry Markowitz (1952; 1959), surge como una solución al problema que enfrentan los inversionistas en la búsqueda de la combinación de activos que optimizan sus portafolios de inversión. Su artículo sobre la selección de inversiones está considerado como el trabajo pionero de la economía financiera y uno de los aportes teóricos de la ciencia económica que más ha influido en la transformación de los sistemas financieros en el mundo en el último tercio del siglo XX. Un portafolio eficiente, según Harry Markowitz, es aquel que tiene un mínimo riesgo, para un retorno dado o, equivalentemente un portafolio con un máximo retorno para un nivel de riesgo dado. En su trabajo plantea la manera en que un agente económico racional puede elegir un portafolio eficiente tomando en cuenta que los activos que lo componen tienen riesgosasociados y esto hace que el rendimiento esperado del portafolio se comporte como una variable aleatoria a través del tiempo. Markowitz muestra que en un portafolio de activos es posible obtener el retorno deseado con un nivel de riesgo mínimo. Este es el llamado “modelo media-varianza”, en el que se demuestra que los inversores obtendrán mejores resultados si optan por la diversificación1, ya que se estará reduciendo el nivel de riesgo al cual se está exponiendo mientras se mantiene el nivel esperado de rentabilidad. El concepto de incertidumbre (o riesgo2) significa que cualquier inversión financiera tiene más de un resultado posible y que no podemos conocer de antemano cuál de ellos se concretará en el futuro. Es evidente que si no 1 Portafolio que conforma varios activos. 2 En economía se suelen diferenciar los conceptos de riesgo e incertidumbre. Se utiliza el concepto de riesgo para aquellos procesos que son susceptibles de tratamiento probabilístico, mientras que incertidumbre se reserva para fenómenos inciertos pero por su naturaleza no pueden ser investigados con probabilidades derivadas de registros históricos o subjetivos. De acuerdo con esta conceptualización, este trabajo se ocupa del riesgo, pero aquí no haremos ninguna distinción. 2 hubiera incertidumbre todos los inversionistas invertirían en el activo que en el plazo dado ofrece la más alta tasa de rentabilidad, de manera que todos invertirían en un solo activo, o bien todos los activos ofrecerían el mismo rendimiento. En este caso, el acto de seleccionar inversiones no existiría como tal ni se plantearía el problema de la diversificación. Markowitz sabe que el comportamiento de un inversor se caracteriza por el grado de aversión al riesgo que tenga y el grado de maximización de utilidades que espera. El análisis reconoce que no todos los inversionistas tienen el mismo grado de aversión al riesgo y, por lo tanto, la tasa a la que cada inversionista prefiere canjear más riesgo por más rendimiento es variable y subjetiva3. La actitud de los inversionistas se puede encontrar dentro de estos grupos de aversión al riesgo: Aversos al riesgo. Es aquel inversor que elegiría una inversión con el menor grado de riesgo frente a dos alternativas con el mismo nivel de rendimiento esperado. Neutrales al riesgo. Es aquel inversor que se mantendría indiferente si tuviera que elegir entre dos alternativas con el mismo nivel de rendimiento esperado. Amantes al Riesgo. Es aquel inversor que elegiría una inversión con el mayor grado de riesgo frente a dos alternativas con el mismo nivel de rendimiento esperado. Para el planteamiento del modelo, Markowitz utiliza los supuestos de racionalidad del inversionista, donde los inversionistas son aversos al riesgo y prefieren el portafolio que ofrezca la mayor rentabilidad; si los mercados financieros son eficientes, la rentabilidad se considera una variable aleatoria cuya distribución es normal y el riesgo asociado a la volatilidad del activo es medido mediante la varianza de los rendimientos. 3 La actitud frente al riesgo de diferentes inversores depende de diferentes factores como por ejemplo su edad o su situación financiera; un inversor con un nivel de ganancias altos sin obligaciones financieras estaría más dispuesto a soportar potenciales pérdidas de capital y tendría menor aversión al riesgo que un inversor con nivel de ganancias menores. 3 El resultado más importante del enfoque de Markowitz es que permite deducir combinaciones de activos (portafolios) que simultáneamente cumplen con dos condiciones: Tienen la varianza mínima dentro de todas las combinaciones posibles que tienen un rendimiento esperado dado. Tienen el rendimiento esperado máximo dentro de todas las combinaciones posibles que tienen una varianza dada. Aquellas combinaciones que reúnen estos dos atributos se llaman “portafolios eficientes4”, y el conjunto de portafolios eficientes es conocido como la “frontera de portafolios eficientes”. Los portafolios eficientes “dominan5” a todos los que no lo son y por ello este resultado reduce drásticamente el número de posibilidades de inversión a escoger por un inversionista averso al riesgo y que toma una decisión de manera racional, es decir, considerando los parámetros de riesgo y rendimiento. 4 Un portafolio eficiente es aquel que ofrece un rendimiento máximo dado cualquier nivel de riesgo o un nivel mínimo de riesgo dado cualquier rendimiento esperado. 5 Una oportunidad de inversión domina a otra si ofrece una rentabilidad esperada más alta o con el mismo o inferior riesgo, o bien si ofrece un riesgo menor con igual o mayor rentabilidad esperada. 4 1.1 Teoría de la utilidad esperada Conocer qué y cuánto consumen los humanos depende de poder describir y explicar el comportamiento humano en cuanto al consumo, lo cual resulta ser algo muy complejo; pero puede ser posible mediante una simplificación de la realidad del consumo mediante un modelo matemático arbitrario en donde se supondrá un consumidor “racional” que se caracteriza por realizar una meditación o consideración de las razones, consecuencias y beneficios a los que puede acceder. La Teoría de la Utilidad es un intento de estudiar racionalmente las decisiones humanas ya que constituye uno de los fundamentos de la Teoría de la decisión financiera en condiciones de riesgo. Esta teoría tiene su origen en la corriente utilitarista del siglo XVIII donde se desarrolla el concepto de utilidad. La utilidad es una medida creada para definir un nivel de satisfacción por el consumo de cualquier bien. Se asume que los individuos tienen una función de utilidad generada por un conjunto de opciones completamente conocido por estos y que se conduce maximizando esta utilidad. Según la teoría de la utilidad esperada un agente económico racional evalúa sus alternativas de consumo e inversión de acuerdo a sus preferencias subjetivas y selecciona aquellas que maximizan su satisfacción o utilidad subjetiva6. El agente económico al ser racional es capaz de identificar características que le aportan información sobre el riesgo y rendimiento en su inversión, con esto su utilidad subjetiva se optimiza mediante la combinación de activos que le generará mejores rendimientos con menor riesgo. 6 Daniel Bernoulli (1734) inició esta teoría para la medición del riesgo en términos estadísticos cuyas formulaciones fueron posteriormente consolidadas por otros autores cuyos postulados se resumen en el siguiente capítulo. En relación al comportamiento de los individuos la teoría de la utilidad tiene sus antecedentes en la filosofía del utilitarismo originalmente elaborada por Jeremy Bentham (1748-1832) y John Stuart Mill (1806-1873). Su filosofía se basa en resultados; el dolor y el placer explican nuestras acciones y ayudan a definir lo que es bueno y moral. De ahí se deriva el principio de la utilidad, la selección de acciones que resulten en el mayor bien para el mayor número y que a su vez promueven el desarrollo y bienestar. 5 Todas las decisiones de consumo del agente económico están encaminadas a maximizar la utilidad del consumo o ingresos, y se observa que el consumidor nunca está satisfecho, es decir, que la utilidad se incrementa mientras se cuenta con mayor riqueza. Por otra parte, ya que las decisiones se refieren a resultados inciertos, éstas se toman con base a la utilidad esperada y su riesgo correspondiente (desviación estándar7). La teoría de la utilidadindica el conjunto de alternativas entre las que se define una relación de indiferencia y una relación de preferencia, para un individuo que debe tomar una decisión. Se define asimismo una función denominada “función de utilidad”, tal que a cada alternativa le hace corresponder un número llamado “utilidad de esa alternativa” y tal que si una alternativa es preferida a otra, entonces la utilidad de la primera es mayor que la de la segunda. )()( BUAU (1.1) Sobre la base de esta teoría el criterio óptimo de decisión es el de máxima utilidad esperada, se entiende que la utilidad esperada de una opción A que puede tener las 𝑛𝑖 alternativas y cada una de ellas con probabilidad 𝑝𝑖, es: iiA pAUUE )()( (1.2) Una posibilidad por la cual un inversor puede no tomar sus decisiones de acuerdo al criterio del máximo valor esperado, es su aversión a correr riesgos, para explicar esto la teoría de la utilidad sitúa el criterio del máximo valor esperado en un marco más general que lo comprende como un caso particular originado por la actitud de neutralidad hacia el riesgo. 7 Puesto que la desviación estándar es simplemente la raíz cuadrada de la varianza los resultados obtenidos por la primera son válidos para la segunda. 6 Al tratarse de decisiones con riesgo, la utilidad de un portafolio de inversiones depende de los flujos esperados de cada inversión realizada. Esto es, la utilidad esperada de una situación riesgosa depende de las probabilidades del éxito o fracaso de cada inversión. La utilidad esperada se expresa de la siguiente manera: 21 1 pepep RUERUERUE (1.3) Notación: pRUE = Rendimiento esperado del portafolio. e = Probabilidad de éxito. 1p RUE = Rendimiento esperado si la inversión tiene éxito. 2p RUE = Rendimiento esperado si la inversión no tiene éxito. Como se trata de maximizar la riqueza, ante una situación de grandes ganancias o grandes pérdidas el valor esperado de la inversión puede ser mayor a la riqueza inicial, pero la utilidad esperada puede ser menor al valor esperado, es por ello que al inversionista se le debe pagar una cantidad por el riesgo, igual a la cantidad necesaria para que no pierda al menos su nivel inicial de utilidad (riqueza). Es así como las preferencias individuales sobre el riesgo y rendimiento depende de la aversión al riesgo del individuo. La función de utilidad ordinal se maximiza cuando cierta combinación de riesgo y rendimiento es preferida a otras combinaciones existentes, esto se nota gráficamente con las curvas de utilidad, las curvas de indiferencia y la frontera eficiente de inversiones. 7 1.1.1 Función de utilidad La función de utilidad expresa las preferencias o alternativas de los inversores en función del rendimiento y el riesgo de los distintos productos de inversión. La utilidad total indica la satisfacción acumulada hasta cierto periodo y cuyo nivel se trata de incrementar. Esta utilidad adicional se denomina utilidad marginal. La función de utilidad siempre es creciente (primera derivada), ya que los agentes económicos son racionales, es decir, una mayor riqueza le produce una mayor utilidad. A continuación se muestra la forma gráfica de la función de utilidad dependiendo del comportamiento de un inversor. Un inversionista es averso al riesgo cuando su función de utilidad marginal (segunda derivada) es decreciente, donde a igual incremento de riqueza le produce cada vez menor nivel de utilidad. El inversionista averso al riesgo elegirá la inversión menos riesgosa, es por ello que para que este agente económico invierta se requiere de un premio por el riesgo que va a asumir. Gráfica 1.1 Función de utilidad del inversionista averso al riesgo. 8 Fuente: Elaboración propia. Un inversionista es neutral al riesgo, cuando su función de utilidad marginal (segunda derivada) es constante, donde a igual incremento de riqueza le produce un igual nivel de utilidad. El inversionista neutral al riesgo tendrá una actitud de indiferencia puesto que no tiene problema elegir entre las dos inversiones. Gráfica 1.2 Función de utilidad del inversionista neutral al riesgo. Fuente: Elaboración propia. Un inversionista es amante al riesgo cuando su función de utilidad marginal (segunda derivada) es creciente, donde a igual incremento de riqueza le produce un mayor nivel de utilidad. La esperanza de ganancias del inversionista amante al riesgo está subordinada a una gran capacidad para soportar pérdidas continuas, es por esto que este tipo de inversionista elegirá siempre la inversión con mayor riesgo. 9 Gráfica 1.3 Función de utilidad del inversionista amante al riesgo. Fuente: Elaboración propia. Por otra parte nos interesa la solución al problema que enfrenta un consumidor respecto a la elección de la canasta de consumo más preferida puede ser encontrada al plantearse como un problema de maximización de la utilidad en forma determinista, en el que, dada una función de utilidad y una restricción presupuestaria se formula matemáticamente el problema para encontrar la cantidad óptima de bienes a consumir que maximicen dicha utilidad. Dados dos bienes 𝑋1 y 𝑋2, una función de utilidad 𝑈(𝑋1, 𝑋2) que refleje preferencias convexas8 y una restricción presupuestaria 𝑃𝑋1𝑋1 + 𝑃𝑋2𝑋2 = 𝑊, donde 𝑃𝑋𝑖 representa el precio de cada uno de los bienes y 𝑊 la riqueza total del consumidor, entonces, el problema de optimización se plantea como: 2121, XXXXUMaximizar :aSujeto (1.4) 8 Una función f es convexa en el intervalo I si, para todo Iba , y todo :1,0 ).()(11 bfafbaf 10 WXPXP XX 21 21 A continuación se observa la evolución de los modelos que definen al consumidor-inversionista: Estático, Intertemporal y con Incertidumbre: En cuestión a los tipos de consumidor que se plantean en el punto anterior se muestra enseguida su función de utilidad respectiva. Consumidor determinista (estático) Toma decisiones de consumo en un periodo “corto” de tiempo, no demasiado corto para que tome en cuenta al menos dos bienes y no demasiado largo para que no cambien los gustos o preferencias del consumidor. Para el consumidor estático cada canasta de consumo ocupa un lugar de preferencias (Utilidad ordinal). )(, 2121 fXXXXUMaximizar Función objetivo :aSujeto )(2211 gmXPXP Restricción presupuestaria Solución: )()( gf 2121 )( , )()( , )( X g X g X f X f 2121121112 ,,, PPPPXXXX 11 1 12 PXX 22 1 21 PXX :21 ydeDespejando 2 1 21 1 1 12 P XX P XX 11 2 1 1 12 1 21 1 2 X X XX XX P P 3 1 22 1 P XP X :)(3 gensustituirAl mXP P XP P 22 1 22 1 mXP 122 mXP 22 2 2 P m X :32 enXsustituirAl 21 2 1 P m P P X 1 1 P m X 12 Gráfica 1.4 Representación gráfica del consumidor estático. Fuente: Elaboración propia. Consumidor intertemporal Es el consumidor que o bien querrá sacrificar su consumo presente a cambio de su consumo futuro, o viceversa; podrá tomar la decisión de consumir en el presente sacrificando oportunidades de su consumofuturo. Además según el nivel de ahorro que tenga en el presente este consumidor puede ser prestamista o prestatario. )(, 2121 fCCCCUMaximizar :aSujeto )( 1 2 12211 g r M MCPCP Solución: )()( gf 2121 )( , )()( , )( C g C g C f C f 13 r P PCC 1 ,, 2112 112 PC 2 1 2 1 r P C 2 1 1 2 1 P rC P C 2 1 1 2 1 C rC P P 3 1 22 1 rP CP C :)(3 gensustituirAl r M M r CP rP CP P 111 2 1 22 1 22 1 r M M r CP 11 2 2 1 22 2 2 2 1 2 22 1 P M P rM C :32 enCsustituirAl rP P M P rM P C 1 22 1 1 2 2 2 1 2 1 rP M P M C 122 1 2 1 1 1 14 Gráfica 1.5 Representación gráfica del consumidor Intertemporal. Fuente: Elaboración propia. En la Gráfica 1.5 el eje horizontal representa el consumo máximo en el presente y por lo tanto el consumo nulo en el futuro. Así el ahorro óptimo para el consumidor intertemporal será: rP M P M PMrS 122 1 2 2 1 11 * r MM rS 122 21* Consumidor bajo incertidumbre El consumidor bajo incertidumbre se define por cada tipo de inversionista. El inversionista amante al riesgo elegirá acciones con altas volatilidades lo cual representa un perfil de riesgo agresivo. El inversionista neutral al riesgo es indiferente ante el riesgo-rendimiento, por otra parte el inversionista Averso al riesgo elegirá acciones con bajas volatilidades por lo tanto su perfil de riesgo será conservador. Para poder comprender el concepto del consumidor bajo incertidumbre se coloca enseguida un ejemplo claro en donde tenemos tres empresas 15 con opción a invertir en ellas; el consumidor bajo incertidumbre quiere saber cuál es la empresa que le ofrece mayor utilidad esperada dado que se conoce la función de densidad de cada una de estas empresas. Función de utilidad del consumidor bajo incertidumbre: 24200)( wwwu Se plantean tres casos que representan la función de densidad de cada empresa: 0, 500 4 )( 1 500 4 1 wewf 34060, 400 1 )( 22 wwf !,4200,, ! 500 4 )( 3 2 3333 3 500 4 3 3 wuEwwwuNw w e wf w Solución: Primeramente teniendo en cuenta el concepto general del valor esperado, la media y la varianza tenemos: 24200 wwEwuE 24200 wEwE wEwEw 222 wEwwE 222 Caso 1) Para el caso número uno tenemos una función con una distribución de tipo Exponencial. 500 4 exp~1w Media exponencial 4 500 500 4 1 1 wE 16 Varianza exponencial 2 21 2 4 500 500 4 1 w Segundo momento 250,31 4 500 2 4 500 4 500 222 2 1 wE Ahora calculamos el valor esperado: 2111 4200 wEwEwuE 250,314 4 500 2001 wuE 000,1001 wuE Caso 2) Para el caso número dos tenemos una función con una distribución de tipo Uniforme. 340,60~2 Uw Media uniforme 140 2 34060 2 wE Varianza Uniforme 12 400 12 60340 2 2 2 2 w 33.933,32140 12 40022 2 wE Ahora calculamos el valor esperado 2222 4200 wEwEwuE 33.933,3241402001 wuE 17 33.733,1031 wuE Caso 3) Para el caso número tres tenemos una función con una distribución de tipo Poisson. 500 4 ~3 Poiw Media Poisson = Varianza Poisson 500 4 3 2 3 wwE 3 2 2 3 10064.8 500 4 500 4 wE Ahora calculamos el valor esperado: 2333 4200 wEwEwuE 33 10064.84 500 4 200 wuE 567744.13 wuE El procedimiento del ejemplo anterior nos ayuda a comprender el comportamiento del consumidor Bajo Incertidumbre y aquí se muestra entonces que este consumidor prefiere en este caso invertir en la empresa número tres ya que encuentra un resultado conveniente en el valor esperado que le ofrece esta opción sobre las demás, es decir: 312 wuEwuEwuE 1.1.2 Curvas de indiferencia Una curva de indiferencia representa todas aquellas decisiones de consumo que proporcionan al consumidor el mismo nivel de satisfacción. 18 En relación a las inversiones una curva de indiferencia sirve de apoyo para identificar el conjunto de todas las combinaciones de riesgo y rendimiento que dan el mismo nivel de utilidad. Las curvas de indiferencia se caracterizan por las siguientes propiedades: 1.- Cobertura de las curvas de indiferencia. Al tener dos conjuntos de bienes, el consumidor puede elegir entre las dos alternativas y al final decidir si prefiere uno de ellos o ambos conjuntos le son indiferentes. Significa que hay un punto en la superficie de la utilidad asociado a cada conjunto en el espacio de bienes, o que una curva de indiferencia pasa por cada punto del espacio de bienes. 2.- Pendientes de las curvas de indiferencia. Cuando los conjuntos de bienes mayores se prefieren a los menores, implica que las curvas de indiferencia no pueden tener pendiente positiva. Generalmente las curvas de indiferencia se trazan de manera negativa; en algunos casos pueden tener segmentos horizontales o verticales. 3.- No intersección de las curvas de indiferencia. La curva I y II en la Gráfica 1.6 son curvas de indiferencia, y los puntos P , Q y R representan tres conjuntos diferentes, en la gráfica claramente se observa que R debe preferirse a Q porque contiene más de ambos bienes; R y P son equivalentes por estar localizados sobre la misma curva de indiferencia. De la misma forma P y Q son indiferentes. La diferencia es una relación transitiva, es decir, si A es independiente a B y B es indiferente a C , A debe ser indiferente a C . En este caso, R es indiferente a P y P es indiferente a Q ; por lo tanto, R debe ser indiferente a Q . 19 Gráfica 1.6 Las curvas de indiferencia no se intersectan. Fuente: Elaboración propia. 4.- Curvas de indiferencia Convexas al Origen. Las curvas de indiferencia son convexas. En la Gráfica 1.7; inciso B se observa la convexidad que es cuando la curva de indiferencia se encuentra por encima de su tangente en cada punto. Para el caso de la Gráfica 1.7; inciso A, la curva de indiferencia es cóncava. Las curvas de indiferencia pueden tener cualquier forma entre dos extremos, la línea recta y el ángulo recto cuando éstas sean convexas al origen. Los mapas de indiferencia suelen se trazarse de modo que las curvas aparezcan paralelas una de la otra. Sin embargo este paralelismo es casi carente de significado económico. Una curva de indiferencia puede cambiar su forma general en diferentes áreas del mapa. Un movimiento hacia el noroeste es un movimiento que conduce a las combinaciones preferidas. http://www.iedge.eu/wp-content/uploads/2013/02/IEDGE-curva-de-indiferencia-4.jpg 20 Gráfica 1.7 Las curvas de indiferencia son convexas. Fuente: Elaboración propia. Retomando a los diferentes tipos de inversionistas se muestra a continuación la representación de las curvas de indiferencia de cada uno. Gráfica 1.8 Curvas de indiferencia del inversionista averso al riesgo. Fuente: Elaboración propia. Este consumidor prefiere tener una riqueza segura que arriesgar ésta en condiciones de incertidumbre. En cuestión de inversión, se definecon un perfil de riesgo conservador al inversionista averso al riesgo puesto que elige acciones con volatilidades bajas. http://www.iedge.eu/wp-content/uploads/2013/02/IEDGE-curva-de-indiferencia-5.jpg 21 Gráfica 1.9 Curvas de indiferencia del inversionista neutral al riesgo. Fuente: Elaboración propia. Este consumidor es indiferente en su riqueza. Gráfica 1.10 Curvas de indiferencia del inversionista amante al riesgo. Fuente: Elaboración propia. 22 Este consumidor prefiere arriesgar su riqueza en condiciones de incertidumbre que tener su riqueza segura. En cuestión de inversión, el individuo amante al riesgo elige acciones con altas volatilidades y por tanto su perfil de riesgo es agresivo. 23 1.2 Planteamiento del modelo media-varianza El modelo de media–varianza supone que los inversores toman sus decisiones solamente considerando dos variables: rendimiento esperado y la varianza. Si el inversor es racional presuponemos que prefiere más rendimiento esperado a menos, es decir que a igual riesgo prefiere la inversión de mayor rendimiento esperado, y a igual rendimiento esperado prefiere la de menor riesgo. “Debido a que Markowitz utiliza el binomio rentabilidad- riesgo, y riesgo medido por la varianza, se suele conocer a su modelo como el enfoque media-varianza” (Brun & Moreno, 2008, pág. 33). El modelo media-varianza permite encontrar las combinaciones de activos que tienen varianza (o desviación estándar) mínima para diversas tasas de rendimiento esperadas, a esto se le conoce como curva de mínima varianza; con el modelo se encuentran también las combinaciones que producen expectativas de rendimiento máximas para diferentes niveles de varianza dados. El conjunto de combinaciones de activos de inversión que reúnen estas dos propiedades en forma simultánea se conoce como la “frontera eficiente de oportunidades de inversión”. En otras palabras, el enfoque de Markowitz hace posible que el inversionista irracional descarte una gran cantidad de opciones de inversión debido a que éstas se encuentran “dominadas” por las opciones ubicadas en la frontera eficiente. La suma ponderada de los rendimientos esperados )( iRE de cada activo iw con ni ,.....,2,1 , representa el rendimiento esperado del portafolio de inversión )( pRE , la fórmula se expresa de la siguiente manera: 0)()( 1 i n i iip wREwRE (1.5) Los precios de los activos elegidos deben ser diarios, pero como los modelos de la teoría financiera no trabajan con precios, sino con rendimientos, entonces se realiza el cálculo de los rendimientos como el logaritmo natural de la razón entre el precio de cierre del día en cuestión y el precio de cierre que corresponda al día anterior (ecuación 1.6). 24 1 ln t t P P (1.6) tP es el precio del activo en el periodo t y 1tP el precio del activo en el periodo 1t . Al realizar la operación con la fórmula se obtiene una nueva base de datos con los rendimientos diarios con la que se trabaja posteriormente. El riesgo del portafolio de inversión se representa con 2 p o )( pRVar que es la varianza de los rendimientos del portafolio. La fórmula en términos del valor esperado es: )( 2 pp RVar n i n j jiji RRCovww 1 1 , n i n j ijjiww 1 1 (1.7) Donde ij es la covarianza entre los rendimientos de los activos i y j , definida como )( jiiiij RERRERE , o expresada en términos del coeficiente de correlación lineal, ij , equivale a: n i n j jiijjip wwRVar 1 1 )( (1.8) El coeficiente de correlación es una medida de cómo se comportan los rendimientos de los activos en diversas circunstancias que los afectan. Si el riesgo de una cartera de inversiones se mide por la varianza de sus rendimientos, entonces dicho riesgo queda determinado por el de cada una de las inversiones, el grado de correlación que existe entre todos los posibles pares de ellas y la cuantía del capital colocado en cada una de las mismas. (Messuti, Alvarez, & Graffi, 1993, pág. 194) 25 El coeficiente de correlación que existe entre las dos variables aleatorias o los activos i y j de la ecuación 1.8 se expresa de la siguiente manera: 1 , 1 ji ij jiCov (1.9) Si 1ij , con ji , la correlación es directa. Significa que si el precio de una acción incrementa, la otra acción también tendrá un incremento en su precio y viceversa. También se dice que la correlación es lineal perfecta y positiva. Este caso se llega a observar entre acciones que pertenecen al mismo sector, cuyos precios siguen un comportamiento similar en comparación con los precios a otros sectores. Si 0ij con ji , no existe correlación lineal entre los rendimientos de los activos por lo que sería incierto el comportamiento de un activo respecto al otro. Significa también que las variables son independientes. Este caso es difícil de encontrar ya que, las acciones se encuentran cotizando dentro de un mismo mercado en el que el intercambio realizado mediante su compra-venta tiene efectos respecto al comportamiento del conjunto de los activos en el mercado accionario. Si 1ij , con ji , la correlación es inversa, es decir que los rendimientos se mueven en sentidos opuestos, así que cuando el precio de un activo incrementa, se compensa exactamente con el movimiento descendente del otro. Se dice también que la correlación es lineal perfecta y negativa. El valor unitario y negativo del coeficiente de correlación indica que los movimientos del precio entre acciones no se explican mutuamente, esto hace que el coeficiente de correlación sea utilizado como criterio para la diversificación en el portafolio. 26 Así el inversionista puede elegir entre distintas combinaciones de rendimiento y riesgo, dadas sus expectativas sobre )( pRE y )( pRVar . Para el caso de tres activos, el modelo es el siguiente: 3 1 )()( i iip REwRE (1.10) 3 1 3 1 )( i j jiijp wwRVar (1.11) 3 1 1 i iw (1.12) .3,2,1,0 iparawi (1.13) En el modelo media-varianza, la condición 1.13 se incluye si se desean limitar las ventas en corto9. 9 Es la venta de un activo que un inversionista pide prestado a un corredor para posteriormente comprarlo de nuevo y así obtener una ganancia. 27 1.3 Problema de optimización Como ya se ha mencionado anteriormente, el consumidor busca maximizar su bienestar personal, ya que cuenta con recursos escasos o limitaciones (tiempo y dinero), es por esta razón que tiene que decidir cuál es la mejor forma de usarlos para conseguir maximizar el bienestar que busca. Ante las posibilidades de consumo derivadas de su restricción presupuestaria y dadas sus preferencias, el consumidor optará por la combinación de bienes que le proporcione la máxima utilidad. El modelo de optimización de Harry Markowitz se puede resolver minimizando el riesgo, dado un nivel de rendimiento esperado. nnnn n n n i n j ijjip w w w wwwww 2 1 1 21 11211 21 1 1 2 ,,,min :asujeto i n i ip REwRE 1 1 1 n i iw (1.14) Se minimiza el riesgo (varianza), con la primera restricción que indica la tasa de rendimiento objetivo y la segunda restricción que indica que la suma delas cantidades ponderadas invertidas en el portafolio sea uno. Cuando el problema se resuelve, se encuentra la proporción de cada activo dentro del portafolio que satisface también las restricciones planteadas en el modelo. Otra alternativa para solucionar el problema de optimización es el planteamiento de una función lagrangiana de la siguiente forma: n i n j n i iip n i iijji REwREwww 1 1 1 * 2 1 1 )()(1L (1.15) 28 Los puntos críticos se obtienen derivando parcialmente respecto a los n ponderadores iw y respecto al multiplicador de Lagrange y se igualan a cero: 01122111 1 nnwww w L 02222211 2 nnwww w L 02211 nnnnn n www w L 0121 nwww L (1.16) Al resolver el sistema de ecuaciones se encuentran las cantidades de iw que maximizan la utilidad del consumidor. En la Gráfica 1.11, se observa gráficamente el problema de la maximización de la utilidad o el problema del consumidor en economía, donde el punto ),( wpx representa el vector de consumo óptimo para cada par precio-riqueza que resuelve el problema de la maximización de la utilidad del consumidor. Sobre la función de utilidad U se encuentran todas las combinaciones entre los bienes 1X y 2X que generan la misma utilidad al consumidor. 21,max XXU :asujeto wXPXP xx 21 (1.17) 29 Gráfica 1.11 El problema de optimización de la utilidad del consumidor. Fuente: Elaboración propia. 30 1.3.1 Portafolio de mínima varianza El portafolio de mínima varianza es aquel que muestra al inversionista aquella combinación en donde se encuentra el mínimo riesgo dado cierto rendimiento. Para obtener las ponderaciones de los activos que conforman el portafolio de mínima varianza es necesario obtener las derivadas parciales de la ecuación 1.11 respecto a cada activo 𝑥𝑖 e igualarlas a cero. A continuación se desarrolla el modelo para el caso de tres activos: 3 1 3 1 )( i j jiijp wwRVar 33 2 322 2 211 2 1 www 233213311221 222 wwwwww (1.18) Sustituyendo 213 1 www se obtiene la siguiente ecuación: 33 2 2122 2 211 2 1 1)( wwwwRVar p 132111221 )1(22 wwwww )1(2 21223 www (1.19) Expandiendo los términos cuadráticos en la ecuación anterior obtenemos la varianza de los rendimientos del portafolio como función de las ponderaciones 1w y 2w de los activos correspondientes: )2()2()( 332322 2 2331311 2 1 wwRVar p )(2 3323131221 ww 333323233131 )(2)(2 ww (1.20) 31 Ahora se igualan a cero las derivadas parciales respecto a 1w y 2w : )2(20 )( 1333111 1 w w RVar p )(2)(2 3313231333332 w )(20 )( 231312331 21 w w RVar p )(2)2(2 33231333222 w (1.21) Se resuelve el sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas y se obtienen las ponderaciones iw ; de la ecuación 1.8 , la ponderación que corresponde el activo 3w se obtiene de la siguiente forma: 213 1 www . Gráfica 1.12 Portafolio de mínima varianza. Fuente: Elaboración propia. 32 1.3.2 Frontera eficiente del portafolio de inversión La frontera eficiente del portafolio de inversión es la combinación de activos que, para un nivel dado de rendimiento, proporcionan el mínimo riesgo y para un nivel dado de riesgo, proporcionan la máxima rendimiento. Para encontrar los portafolios compuestos por las combinaciones de riesgo y rendimiento se resuelve un problema de optimización donde el objetivo es minimizar el riesgo, representado por la ecuación 1.11 y tomando como restricciones a 1.10 y 1.12. La desviación estándar p también es utilizada como medida de riesgo del portafolio, siendo esta la raíz cuadrada de la varianza: )( 2 ppp RVar (1.22) En la Gráfica 1.13 se ilustra el concepto de frontera eficiente, donde la curva ADBC representa la frontera de portafolios factibles, pero solamente el segmento DB representa todas las posibles combinaciones que conforman a la frontera eficiente donde el punto D es el portafolio de mínima varianza, esto se observa al comparar los portafolios A y Á donde ambas ofrecen el mismo nivel de riesgo pero Á da un mayor rendimiento, el punto B representa al portafolio con el mayor rendimiento esperado pero implica mayor riesgo que el portafolio D . El conjunto de portafolios óptimos será aquel que se localice en los límites entre el rendimiento esperado mínimo y el máximo de cada activo que componga la cartera, es decir, si niREmáxM i ...,,1:)( y niREmínm i ...,,1:)( , por lo tanto MmRE p ,)( . Para hallar el portafolio óptimo sobre la frontera eficiente de este modelo se debe encontrar el punto sobre el que la función de utilidad del inversionista hace tangencia con la frontera eficiente. La Gráfica 1.14 muestra las curvas de indiferencia de dos inversionistas donde U es la curva para un inversionista que tiene una gran aversión al riesgo dado el tamaño de la pendiente de su curva de utilidad, la curva ´U corresponde a un inversionista con menor grado de aversión al riesgo que estará dispuesto a aceptar más riesgo para obtener una mayor utilidad esperada. 33 El portafolio óptimo será aquél que ofrezca el mayor grado de utilidad dado un rendimiento esperado al menor nivel riesgo posible. En el caso del inversionista con la curva de indiferencia U su portafolio óptimo es el que se encuentra sobre el punto Á y para el inversionista con la curva ´U el portafolio óptimo será aquél sobre el punto B . Gráfica 1.13 Frontera eficiente y el portafolio de mínima varianza. Fuente: Elaboración propia. Gráfica 1.14 Portafolio de mínima varianza y curvas de indiferencia. Fuente: Elaboración propia. 34 1.3.3 Planteamiento del problema de optimización En el tema 1.3 se menciona que el problema de optimización se resuelve de dos formas, ya sea maximizando el rendimiento esperado dado un nivel de riesgo o minimizando el riesgo dado un nivel de rendimiento esperado. En este trabajo donde se han seleccionado tres activos, el modelo es de la siguiente manera: 3 2 1 333231 232221 131211 321 3 1 3 1 2 ,,min w w w wwwww i j ijjip :asujeto i i ip REwRE 3 1 1 3 1 i iw (1.23) Y con la función lagrangiana, el problema se plantea de la siguiente forma: 3 1 3 1 3 1 * 2 3 1 1 )()(1L i j i iip i iijji REwREwww (1.24) Se obtienen las condiciones de primer orden derivando la función parcialmente con respecto a cada una de las variables, para el caso de tres activos las variables serán 21321 ,,, ywww y se igualan las derivadas a cero: 35 ,0)(222 121133122111 1 REwww w L ,0)(222 221233222211 2 REwww w L ,0)(222 321333322311 3 REwww w L ,1321 1 www L * 332211 2 )()()()( pREREwREwREw L (1.25) Donde *)( pRE es una tasa de rendimiento establecida por el inversionista. Para realizar todos los cálculos que hasta ahora se han mencionado se aprovecha la capacidad de resolución del algoritmo llamado Solver incluido en una popular hoja de cálculo10. Solver es un algoritmo que forma parte de las herramientas de Excel y permite encontrar valores para un conjunto de variables, se puede encontrar un valor óptimo (mínimo o máximo) para una fórmula en una celda, denominada la celda objetivo, sujeta a restricciones o limitaciones en los valores de otras celdas de fórmula en una hoja de cálculo. Solver ajusta los valores en las celdas de variables de decisión para cumplir con los límites en las celdas de restricción y producir el resultado deseado para la celda objetivo. 10 En este trabajo se utiliza el programa Excel de Microsoft. 36 2. Modelo de Black y Scholes para opciones financieras Los primeros modelos de valoración de opciones en la década de los 60 fueron las bases del modelo Black and Scholes11 al principio de los 70. El modelo Black and Scholes coincide con el inicio de las operaciones de opciones en el CBOE (Chicago Board Options Exchange) en 1973 y, desde entonces, ha llegado a ser una parte importante de la teoría y la práctica financiera. La fortaleza del modelo Black and Scholes estriba en que provee una ecuación teóricamente simple para la evaluación de las opciones. Un aspecto importante de la formulación del Black and Scholes es que no depende ni de las expectativas del precio futuro del activo, ni de las actitudes de los inversores frente al riesgo. Para realizar el cálculo, el modelo exige cinco variables: el valor del subyacente, el precio de ejercicio, el tipo de interés libre de riesgo, la volatilidad del subyacente y el tiempo hasta el vencimiento. 11 Un modelo para valorar opciones europeas sobre acciones, ya sea de compra o venta, desarrollado por Fisher Black, Myron Scholes y Robert Merton. 37 2.1 Historia y desarrollo de los mercados de opciones En el libro de Introducción a los mercados de futuros y Opciones, John Hull explica que las primeras transacciones de opciones de venta se realizaron en Europa y Estados Unidos en el siglo XVIII. No tuvieron muy buena reputación en los inicios a causa de algunas prácticas fraudulentas en las que algunos agentes regalaban opciones sobre acciones de cierta empresa para incentivar la compra a sus clientes. Se menciona también que el Chicago Board of Trade abrió un nuevo mercado en abril de 1973, con el motivo específico de negociar opciones sobre acciones de empresas que cotizasen en bolsa. Desde esa fecha los mercados de opciones han sido objeto de gran interés entre los inversores. En 1975 el American Stock Exchange (AMEX) y el Philadelphia Stock Exchange (PHLX) comenzaron a negociar opciones, el Pacific Stock Exchange (PSE) hizo lo propio en 1976. A principios de los ochenta, el volumen de negociación había crecido tan rápidamente que el número de acciones subyacentes en contratos de opciones vendidas a diario excedía el volumen de acciones negociadas en el New York Stock Exchange. En los años ochenta se desarrollaron los mercados sobre opciones en divisas, opciones sobre índices bursátiles y opciones sobre contratos de futuros. El Philadephia Stock Exchange es el principal mercado de opciones sobre divisas. El Chicago Board Options Exchange negocia opciones sobre los índices bursátiles de S&P 100 Y DE S&P 500, mientras que el American Stock Exchange negocian opciones sobre el Major Market Stock Index y el New York Stock Exchange hace lo propio sobre el índice NYSE. La mayoría de mercados que ofrecen contratos de futuros, hoy día ofrecen también opciones sobre estos contratos de futuros. De este modo, el Chicago Board of Trade ofrece opciones sobre contratos de futuros para el maíz, el Chicago Mercantile Exchange ofrece opciones sobre contratos de futuros sobre ganado y el International Monetary Market ofrece opciones sobre futuros en divisas, etc. Tanto en los mercados de opciones como los de futuros han tenido un éxito notorio. Uno de los motivos para ello, es que han atraído operadores 38 muy diversos entre los cuales se pueden identificar tres categorías: aquellos que hacen operaciones de cobertura, especuladores y quienes realizan operaciones de arbitraje. (Hull, 1996, pág. 6). 39 2.2 Opciones financieras Uno de los objetivos en finanzas es formar portafolios con un equilibrio adecuado entre riesgo y rendimiento. Las opciones financieras son uno de los instrumentos que actúan como seguros contra contingencias financieras. En un ambiente de extrema volatilidad, estos instrumentos proporcionan al inversionista un mecanismo para inmunizar un portafolio contra cambios adversos en los mercados financieros con bajos costos de transacción. Las opciones son muy flexibles, ya que permiten tomar posiciones muy arriesgadas y también sirven para reducir y controlar el riesgo. Una opción es un producto derivado que por el pago de una prima da a su comprador el derecho, más no la obligación, de comprar o vender el activo subyacente12 a un precio determinado, llamado precio de ejercicio. La contraparte, el emisor, de estos títulos tiene la obligación de vender o comprar el activo subyacente. Según (Elvira & Larraga, 2008) las opciones permiten al inversionista la posibilidad de beneficiarse del movimiento del precio de un determinado activo, ya sea al alza o a la baja, con el pago de la prima o inversión. Cabe mencionar que el activo subyacente es cualquier variable aleatoria que cambia su valor a lo largo del tiempo. En un contrato de opción se especifican los siguientes elementos: I. Tipo de opción: Opción de compra o de venta. II. Activo subyacente: Puede ser una acción, divisa, tasa de interés, petróleo, oro, etc.). III. Cantidad del activo negociado: Es la cantidad, en unidades, del activo subyacente que está estipulado que se puede comprar o vender por cada contrato de opción. 12 Es el activo al cual está referenciado el instrumento financiero. Algunos activos subyacentes son: bienes, acciones, índices bursátiles, divisas, futuros, tasas de interés, metales, etc. 40 IV. Fecha de vencimiento: Es la fecha en que se vence el contrato. V. Precio de ejercicio: Según la opción de compra o venta, es el precio al que se podrá ejercer el contrato, es decir, el precio al que se podrá comprar o vender el activo subyacente. VI. Tasa de interés: Se refiere a la tasa de interés nacional libre de riesgo (CETES). VII. Volatilidad: Se refiere a la volatilidad del activo subyacente, “la volatilidad es la variabilidad del precio del subyacente y suele medirse mediante la desviación típica diaria de los rendimientos de los precios” (García Estévez & Diez de Castro, 2012, pág. 99) Hay otro elemento determinado por el mercado que no figura estipulado en el contrato, que es el precio a pagar por la opción, precio que se fija en el mercado organizado de opciones, siguiendo la ley de la oferta y la demanda. Ese precio recibe el nombre de prima. “El humor, la expectativa respecto del precio futuro del activo subyacente, ola necesidad de cobertura que tenga un inversor, serán claves para determinar la prima que estará dispuesto a pagar" (Bacchini, García Fronti, & Márquez, 2006, pág. 57). Un punto importante en un contrato de opción es que sólo se obliga al vendedor, mientras que el comprador tiene el derecho (opción) de ejercer el contrato, pero no está obligado a ello. Esto permite al poseedor de una opción, no sólo a cubrirse ante posibles pérdidas sino también a la posibilidad de obtener un beneficio en caso de que la evolución del precio del activo asociado a la opción sea favorable. Por otra parte, las opciones al igual que los contratos futuros son contratos estandarizados, lo cual permite que las transacciones se efectúen en mercados abiertos, organizados y con garantías de su cumplimiento. Esta característica genera liquidez para llevar a cabo distintas combinaciones y estrategias para ampliar y diversificar las carteras de inversión. A diferencia de los mercados de futuros, en las opciones, el comprador del contrato sólo está obligado al pago de una prima (precio de la opción) que recibirá 41 el vendedor, quién aportará el margen inicial y de mantenimiento según la evolución del mercado. La inversión en opciones también es una alternativa para especular (obtener ganancias extraordinarias asumiendo riesgos sobre tendencias inesperadas). Es también posible realizar operaciones de arbitraje aprovechando desequilibrios temporales en la prima de las opciones. Las opciones financieras más comunes son las que tienen como subyacente a los títulos de capital (acciones), los índices de mercados accionarios, las divisas extranjeras, títulos de deuda gubernamental y futuros. Se distinguen entre sí con base en tres criterios: tipo, clase y serie. El tipo nos indica si la opción es de compra (call) o de venta (put). Todas las opciones que sean del mismo tipo y que tengan una fecha de vencimiento común determinan una clase. En las opciones se presentan dos posiciones, las cuales nos indican la postura que presenta cada una con respecto al contrato: Posición larga: Es la postura que presenta el comprador (quien paga la prima) de una opción, sin importar si ésta es una opción de compra o de venta. Posición corta: Es la postura que presenta el emisor o vendedor de la opción (recibe la prima) de compra o de venta. Una vez firmado un contrato de opciones, existen tres formas de cerrarlo: I. El comprador ejerce su derecho. II. El comprador permite que pase la fecha de vencimiento sin ejercer su derecho, dándose por terminado el contrato. III. El comprador puede vender la opción a un tercero, o el emisor puede recomprar la opción al comprador, es decir, la opción se liquida. 42 Las opciones son utilizadas de la siguiente manera: Para ajustar el riesgo y rendimiento de una posición determinada a un costo muy bajo. Para cubrirse de los riesgos de movimientos en los precios y en las cantidades; es decir, las opciones son mejores que los futuros cuando la cantidad que uno desea proteger es incierta. Cuadro 2.1 Tipos de opciones financieras. Fuente: Elaboración Propia. Las opciones financieras tienen objetivos por cumplir. (Díaz Tinoco & Hernández Trillo, 1998) menciona que a nivel microeconómico las opciones tienen dos objetivos: Una opción es un producto con el cual un inversionista puede protegerse del riesgo. El inversionista lo puede utilizar sólo para invertir o especular. A nivel macroeconómico las opciones tienen cuatro objetivos Formación eficiente de precios de valores subyacentes. Mejora los niveles de liquidez en el mercado. Amplia oportunidades de arbitraje. Permite perfiles de riesgo y rendimiento controlables. 43 De modo general, se puede decir que las Opciones son contratos bilaterales mediante los cuales una parte paga una suma de dinero a la otra para adquirir el derecho (la “opción”) de realizar una transacción (compra-venta) determinada o reclamar una suma de dinero en el futuro. 44 2.2.1 Opciones de compra (Call) Una opción de compra otorga al comprador el derecho, más no la obligación, de comprar al emisor el activo subyacente a un precio de ejercicio predeterminado en una fecha futura predeterminada. El comprador tiene que pagar una prima al emisor en el momento de la realización del contrato. El contrato debe especificar entre otros elementos: I. Concepto a negociar (activo subyacente). II. La cantidad a negociar. III. El precio de compra. IV. La fecha de vencimiento. Este tipo de opciones presentan para el comprador ganancias ilimitadas al mismo tiempo que sus pérdidas se ven reducidas al valor de la prima que paga al firmar el contrato. En cambio el emisor presenta como ganancia máxima el valor de la prima y sus pérdidas son ilimitadas. Comprar un Call/ Posición larga del Call. Posición adecuada ante perspectivas de evolución claramente alcista de la cotización. El riesgo para el comprador se limita al precio pagado por la opción (prima). Gráfica 2.1 Posición larga del call. Fuente: Elaboración propia. 45 Vender un Call/ Posición corta del Call. Posición adecuada ante perspectivas de evolución bajista de la cotización. Sirve como cobertura limitada ante una caída leve de los precios. El beneficio máximo es la prima cobrada. La opción de compra corta (short Call), es la contraparte de la opción de compra larga (Call); esta contraparte tiene la obligación de vender el activo subyacente a un cierto precio en una fecha futura determinada al poseedor del Call debido a que recibe de éste una prima. Gráfica 2.2 Posición corta del call. Fuente: Elaboración propia. 46 2.2.2 Opciones de venta (Put) Una opción de venta otorga al comprador el derecho, más no la obligación, de vender el activo subyacente a un precio predeterminado en una fecha preestablecida o antes. El contrato especifica los mismos puntos que el de opciones de compra. En estos contratos al igual que en los de compra el emisor tiene una ganancia reducida a la prima y pérdidas ilimitadas, la situación del comprador es la contrarias, es decir, presenta pérdidas reducidas a la prima y ganancias ilimitadas. En una opción de venta el inversionista tiene la expectativa de que el precio del activo subyacente bajará, es decir, si ocurre la expectativa de dicho inversionista entonces obtendrá ganancias, de echo las ganancias y las pérdidas son limitadas, teniendo como pérdida máxima el pago de la prima. Comprar un Put/ Posición larga del Put. Posición adecuada ante perspectivas de evolución claramente bajista de la cotización. El riesgo pérdida para el comprador se limita a la prima pagada por la opción. Gráfica 2.3 Posición larga del put. Fuente: Elaboración propia. 47 Vender un Put/ Posición corta del Put. Posición que da el siguiente resultado: si la cotización sube se obtiene exclusivamente el beneficio de la prima; en cambio, si desciende, se puede obtener una fuerte pérdida. La opción de venta corta (short Put), es la contraparte de la opción Put (posición larga de una opción de venta), esta contraparte tiene la obligación de comprar el activo subyacente a un cierto precio en una fecha futura determinada al poseedor de la opción Put, debido a que recibe de éste una prima. Gráfica 2.4 Posición corta del put. Fuente: Elaboración propia. 48 2.3 Tipos de opciones financieras Las opciones también se pueden clasificar de acuerdo al tiempo en que se puede ejercer el derecho que ellas otorgan, siendo éstas: opciones americanas y opciones europeas. La mayoría de los contratos negociadosen todo el mundo se realizan mediante opciones americanas. Pero estas presentan una mayor dificultad para su valuación que las europeas, y por lo mismo las propiedades de las americanas se derivan y explican a través de las propiedades de las europeas. 49 2.3.1 Americanas Las opciones americanas son aquellas en las que se puede ejercer el derecho a comprar o vender en cualquier fecha hasta el día de vencimiento, es decir, durante la vida de la opción. Opción Call americana: Este contrato obliga al vendedor de la opción a vender el activo subyacente en caso de que el comprador de la opción ejerza el derecho de comprar el subyacente en o antes de la fecha de vencimiento. Opción Put americana: Este contrato obliga al vendedor de la opción a comprar el activo subyacente en caso de que el comprador de la opción ejerza el derecho de vender el subyacente en o antes de la fecha del vencimiento. 50 2.3.2 Europeas Son aquellas que sólo pueden ser ejercidas en la fecha de vencimiento. Opción Call europea: Este contrato obliga al vendedor de la opción a vender el activo subyacente en caso de que el comprador de la opción ejerza el derecho de comprar el subyacente en la fecha de vencimiento. Opción Put europea: Este contrato obliga al vendedor de la opción a comprar el activo subyacente en caso de que el comprador de la opción ejerza el derecho de vender el subyacente en la fecha de vencimiento. Cuadro 2.2 Clasificación de opciones por su estilo. Fuente: Elaboración propia. 51 2.4 Opciones dentro, fuera y en el dinero El valor intrínseco de una opción se expresa de la siguiente forma: 0,XSMaxI Tc (2.1) 0,Tp SXMaxI (2.2) Notación: cI : Valor intrínseco de una opción de compra. pI : Valor intrínseco de una opción de venta. X : Precio de ejercicio. TS : Precio del activo subyacente al tiempo T. Cuando el valor intrínseco es mayor a cero tanto para la opción de compra o de venta, se garantiza no perder el total de la prima. Las opciones pueden clasificarse, dependiendo de la relación que exista entre el precio pactado de ejercicio y el precio de mercado de la siguiente manera: I. Dentro del dinero (in-the-money): Cuando el precio de mercado excede el precio de ejercicio en una opción de compra; y cuando el precio de mercado es menor al precio de ejercicio para una de venta. II. Fuera del dinero (out-of-the-money): Cuando sucede lo contrario, es decir, cuando el precio de mercado es menor al precio de ejercicio en una opción de compra; y cuando el precio de mercado es mayor al precio de ejercicio en una de venta. III. En el dinero (at-the-money): Esto se da cuando el precio de mercado y el precio de ejercicio son el mismo, se cumple tanto para opciones de compra como para las ve venta. 52 Cuadro 2.3 Clasificación de opciones en función del precio de ejercicio. Fuente: Elaboración propia. La clasificación del Cuadro 2.3 determina el precio a pagar por comprar la opción, ya que las opciones que se encuentran dentro del dinero van a implicar necesariamente primas altas, puesto que con estos contratos es muy probable que se logren ganancias si se ejercen al vencimiento, en cambio las opciones que se encuentran fuera del dinero implican primas muy bajas, ya que seguramente terminan sin ser ejercidas. Gráfica 2.5 Análisis de la opción call. Fuente: Elaboración propia. 53 Gráfica 2.6 Análisis de la opción put. Fuente: Elaboración propia. 54 2.5 Factores para la determinación de los precios de las opciones de compra (Call) y Venta (Put) A continuación se mencionan los factores de los cuales depende el valor de una opción: I. Precio actual del bien subyacente 0S : Es el precio del activo subyacente al inicio del contrato. Es el determinante más importante. Cuanto mayor es el precio del activo subyacente, mayor es el precio de la opción de compra (mayor probabilidad de encontrarse dentro del dinero) y menor el de la opción de venta (menor posibilidad de encontrarse dentro del dinero). II. Precio de ejercicio de la opción X : Cuánto más alto sea el precio de ejercicio, más barata debe ser la opción de compra y más cara debe ser la opción de venta. Sin embargo, cabe recordar que el precio de una opción de compra no puede ser negativo aún si el precio de ejercicio es muy alto. Mientras la opción tenga aún cierta vigencia, existe la posibilidad de que el precio del subyacente exceda al precio de ejercicio antes de su vencimiento y la posición tiene algún valor en el tiempo. Análogamente, en el caso de una opción de venta, su valor intrínseco no puede ser negativo, aún si el precio de ejercicio es muy bajo. Y mientras la opción de venta tenga vigencia, existe la posibilidad de que el precio del subyacente descienda más allá del precio de ejercicio y por tanto la opción tiene al menos cierto valor en el tiempo. III. Tasa de interés libre de riesgo i : Es el costo de oportunidad de la inversión en una opción, a medida que la tasa de interés libre de riesgo se incrementa, el precio de las opciones de compra aumenta y el precio de las opciones de venta disminuye. Este impacto no es tan evidente. Mientras más altas sean las tasas de interés, más bajo es el precio de ejercicio de una opción de compra. Así, las tasas de interés producen el mismo efecto que bajar el precio de ejercicio de la opción de compra. 55 IV. Plazo al vencimiento T : Mientras mayor es el plazo que aún tiene de vigencia la opción, mayor es la posibilidad de ejercer, por lo tanto mayor será el precio de las opciones, tanto de compra como de venta. V. Volatilidad del activo subyacente : La volatilidad se refiere al posible rango de variaciones de los precios del subyacente. Los incrementos en la volatilidad del precio del bien subyacente siempre tienen el efecto de que aumenta el precio de las opciones, sean estas de compra o venta, americanas o europeas, porque aumentan la posibilidad de que el precio del bien subyacente rebase el precio de ejercicio provocando que la opción sea ejercida. VI. 252 días: Es el número de días que conforma un año financiero; debido a que no se realizan operaciones en la Bolsa Mexicana de Valores (BMV) los días sábado, domingo y días festivos. En resumen se puede decir que el valor de una opción de compra generalmente aumenta cuando el precio actual de las acciones, el vencimiento, la volatilidad y el tipo de interés libre de riesgo aumentan. El valor de una opción de compra disminuye cuando aumentan el precio de ejercicio y los dividendos esperados. El valor de una opción de venta generalmente aumenta cuando el precio de ejercicio, el tiempo de expiración, la volatilidad, y los dividendos esperados aumentan. El valor de una opción de venta disminuye cuando el precio actual de las acciones y la tasa de interés libre de riesgo aumentan. 56 2.6 Modelo cerrado para la valuación de opciones financieras (Modelo de Black y Scholes) El modelo desarrollado por Fisher Black y Myron Scholes en 1973 implicó sin duda una revolución en la operatoria de opciones. Desde ese momento, los mercados de opciones están en constante expansión. La fórmula presentada por estos autores es la más utilizada en los mercados financieros para valuar opciones. La gran ventaja de este modelo es que la valuación se realiza mediante una fórmula sumamente sencilla. En primer lugar hay que mencionar que el modelo de Black and Scholes fue desarrollado para valuar opciones europeas
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