关于SPAN和COMS期权保证金设计的比较研究

姜海燕+向修海

摘要：在1987年全球股市遭遇大崩盘后，多家交易所开始反思交易规则和机制。CME（芝家哥商业交易所）在1988年开发了新的保证金系统——SPAN，当前该系统已成为世界上公认的保证金国际评价标准，被全球50多家交易所、清算组织、服务机构和监管机构承认和接纳。2005年韩国交易所开发设计了COMS保证金系统，该系统承袭了SPAN和TIMS的优点，同时选取了独特又较为保守的保证金模式，其自主开发的COMS系统在保证金制度调整、计算方式的修改、系统的改进等方面，能更好适应韩国本土市场的特点。文章比较分析了SPAN和COMS保证金系统架构、具体设计原理和基础算法的特征，并对我国期权保证金的设计提出了建议。

关键词：SPAN COMS 保证金系统

中图分类号：F830 文献标识码：A 文章编号：1002-5812（2016）15-0010-04

一、引言

保证金制度是衍生品市场运行的重要组成部分，合理的保证金要求更是运行中最为关键的环节。一方面，较低的保证金要求有利于吸引投资者交易，提高市场的流动性，节约市场资金成本，同时也有利于增强交易所的竞争力；另一方面，适当高的保证金要求可以抑制市场过度投机和避免交易对手的违约风险，有利于保护广大投资者利益，有利于强化衍生品市场安全性、稳定性。保证金设计的合理性体现在如何在矛盾的两端找到平衡点，这不仅体现在具体保证金计算当中，而且保证金系统的历史发展过程也无不渗透着对此问题的反复探索。

根据不同保证金设计特征，保证金系统的历史发展过程可以划分为三代：第一代是交易策略型保证金，将资产组合分成不同部分，每部分按照市场价值的比例计算保证金，最后加总得到总的保证金，如目前CBOE规定会员对客户仍按此方法收取保证金，我国的保证金系统也属于此类系统。第二代是组合型保证金，它是基于组合风险价值变化，同时考虑到合约间的相关性、合约到期日效应以及交割状态等因素进行调整得到的，实质上，它相当于最终保证金等于组合风险价值×（1+额外比例）。目前这类保证金系统仍然很受欢迎，在市场上占有很大比重，代表性系统有：SPAN（标准风险组合分析）、TIMS（跨市场理论保证金系统）、COMS（组合最优保证金系统）。第三代系统是模拟型保证金，它是基于复杂的统计模型和计算机蒙特卡洛模拟技术进行计算，在对众多风险因素模拟中同时考虑到合约之间的相关性和尾部极端变化风险，可以一步到位，无需再进行相应调整，目前在TIMS发展起来的STANS（理论分析与数值模拟系统）就属于这代保证金系统。

二、保证金系统SPAN和COMS设计的介绍

SPAN保证金系统已成为世界上公认的保证金国际评价标准，被全球50多家交易所、清算组织、服务机构和监管机构作为官方的履约保证金系统。SPAN软件的终端使用者包括期货经纪商、投资银行、对冲基金、研究机构、风险管理机构、股票经纪公司和个人投资者。SPAN通过多变量压力测试和期权头寸风险为投资组合提供了全面分析，包括标的价格的变化、相关波动性的可能变化、时间对期权价格的影响等。

COMS保证金系统选取了独特又较为保守的保证金模式，不仅符合韩国期权市场，也促进了韩国期权市场的飞速发展。最新的版本PC-COMS三代已经基本囊括了韩国金融交易市场上的绝大部分产品。

（一）二者系统架构和具体设计原理

1.二者的系统架构。SPAN系统由参数文件和组合实时信息、价格和波动风险估算和净风险值、跨月份、跨产品、交割月份、空头期权、净期权值调整组成。其中参数文件和组合实时信息由SPAN RM Clearing每日更新计算后在网上公布，交易所也可以自己估算关键参数；其余部分需要由SPAN软件的标准化程序计算得到。韩国的COMS系统与SPAN的基本原理没有实质性差别，其设计架构仍然是由同类组合到产品群，由下往上的计算过程组成。但两者最大的区别是COMS设计了订单保证金，属于事前控制，即在客户下单时，如果指令属于新增未平仓合约，按相应比例收取一定保证金，同时它针对不同指令设置不同比例的保证金要求。另外，相比于SPAN系统，COMS系统的调整方法相对较灵活。这些特点适应了新兴市场的发展，也为韩国交易所的发展提供了帮助。

2.二者的具体设计步骤。

（1）最大风险损失保证金。最大风险损失保证金是指在设定情形下单一合约组合可能遭受的最大损失值的加权平均。设定情形的元素包括波动率和标的资产价格，二者组合构成了所谓的风险数组。例如，COMS和SPAN的情形组合分别为：16种和62种，其中包含了两种极端情形。这既是整个保证金算法的起点，也是系统的核心部分。

（2）跨月价差头寸调整。在计算合约组合的最大风险损失保证金时，隐含假定了任何到期月份的标的资产完全相关，这意味着某月份长头寸对应的风险值（通过风险值表示）完全可以由其在其他月份的短头寸抵消。而事实上，不同到期月份的标的资产价格并不完全相关。因此，不同到期月份的收益变化也不能完全相抵，这就产生了跨月价差调整。SPAN的跨月价差调整方法为：处理风险的方法是“分层”。一个分层是一组具有相关关系的交割月份，可以显示各分层间的层级水平、到期月份数、价差率，然后以此为基础计算每层的跨月价差费用。COMS系统只针对期货合约调整跨月价差风险，计算方法为：

期货跨月价差风险=Min[∑卖空头寸×标的资产价格×合约乘数，买入头寸×标的资产价格×合约乘数]×客户价差保证金率。客户价差保证金率由韩国交易所给出。

（3）交割月保证金调整。当合约规定是实物交割时，极易受到现货可交割量的影响，容易造成交易出现违约现象，而且在交割日，资产价格波动比平常剧烈。为了规避此类风险，保证金设计中增加了进入交割月份合约的保证金要求。为精确度量交割月特征风险，SPAN把此风险分解为两部分，分别对应SPAN系统运行的两个重要参数设置，一是交割月跨月费率，此参数用于度量交割月持仓与非交割月的对冲风险；二是交割月剩余费率，交割月持仓与非交割月对冲剩余头寸的交割月风险。COMS需要调整的合约仅为实物交割合约，包括货币期货期权、10年期国债期货、黄金期货，并且这些合约需处于最后交易日到交割日之间。实物交割保证金由交割价格保证金和交割价格波动保证金（以极端波动为标准）两个部分的和来衡量。例如期货买入时的交割价格保证金和交割价格波动保证金分别为，（最终交割价格-标的资产价格）×最终交割合约数量×交易乘数，（标的资产价格-执行价格）×最终交割合约数量×交易乘数

（4）跨商品价差头寸调整。由于不同合约的标的资产具有相关性，如指数之间、不同货币之间，其价格变化将带来衍生品合约的多头和空头之间存在一定的抵扣。但在前面的计算中忽略了标的资产之间的相关性，因此，保证金系统需要减去此项调整。①SPAN的交割月保证金调整方法为：首先，计算期货加权价格风险：风险估算=价格风险+波动率风险+时间风险。每个商品组合中价格调整风险是风险估算中减去波动率风险和时间风险而得，加权期货价格风险是价格风险除以相应的净风险值得到。其次，按照跨月价差调整中设定的层级顺序，按照跨月价差数量方法逐级计算调整的跨商品价差数量。即由每个等级商品组合的净风险值除以每个价差率的净风险值与每个市场参数的最小值相比较；基差需要遵循严格的优先等级。在之前等级中没有消耗的净风险值持仓会在下一等级中保留下来，直到全部的净风险值持仓用完。再次，计算商品组合的跨商品价差。跨商品价差=加权期货价格风险×价差头寸×每单位基差比率的风险值×资产率（Credit Rate）。最后，合计每个商品组合的所有层级的跨商品价差，算出产品组合跨商品的所有价差。②COMS的交割月保证金调整方法为：首先，以同一商品群中一期货合约金额最大的商品作为标准计算风险值，对合约大小标准化。按标的资产计算净风险值，即净风险值 = 正（+）风险值 + 负（-）风险值。其次，计算在同一商品群中按标的资产制定的相对规模比率（βi）。再次，标准化合约数量=净风险值÷相对规模比率。计算价格变动保证金额后，在保证金区间值中按标的资产进行标准化后计算保证金。线性保证金=期货损失额+期权损失额 =期货损失额+（-1）×标的资产变化幅 ×风险值×交易乘数×净买入未平仓合约数量。③计算保证金减免额。保证金减免额=净风险值为正的保证金减免额+净风险值为正的保证金减免额。

（5）最小保证金调整。当标的资产的价格大幅变动导致期权由价外变为价内时，卖空期权的投资人将面临极大的损失。因此，保证金设计了卖空期权最低的风险值要求，要求对每一个标的资产的期权空头头寸，计算的风险值不得低于某一个最低的风险值要求。SPAN先计算商品组合内所有卖出看涨和卖出看跌期权的净持仓。卖空期权持仓从商品组合中获得，然后乘以风险值比例因子和商品组合中的卖空期权最小费率。卖空期权最小费率的数值会在保证金参数指引和SPAN风险参数文件中给出。COMS的最小净风险保证金是针对期货未平仓合约、期权卖出未平仓合约、实物交割的最终交割数量或权利行使的交割数量、猪肉期货最终交割收取，与前文所述的其他部分保证金之和相比较的指标。

（6）净期权价值。为了确定投资者所应缴纳的保证金，需要进一步计算总头寸的净期权价值。净期权价值表示头寸中所有期权依现在市价立即平仓后的现金流量，正值表示现金流入，负值表示现金支出，此项反映期权头寸的当前市值。SPAN的净期权价值为：净期权价值=净期权合约数量×变现价格×合约乘数。其中，净期权合约数量=多头数量-空头数量。COMS的净期权价值主要针对未平仓合约价值，计算公式为：净期权价值=∑（卖空未平仓合约价值×变现价格×合约乘数）-∑（买入未平仓合约价值×变现价格×合约乘数）。

（二）二者框架设计原理分析

1.保证金设计的基本理念。SPAN和COMS的整个保证金计算过程遵循由简入繁、由下至上的理念，且均分为三部分：第一，假设标的资产之间和合约之间是完全相关的、同质的，在此基础上根据情形设计计算商品组合的价格变化最大值，以此作为最原始的保证金；第二，弥补第一部分计算的不足，对跨月价差、跨商品价差和交割合约进行相关调整后得到中间保证金值；第三，强调卖空期权带来的风险和收取或抵扣期权权利金，然后加总不同商品群的保证金得到最终保证金要求。每一部分可以独立得到一个保证金值，便于交易所根据市场情况调整相应参数，及时反映市场的风险变化。

2.调整所依据的信息。SPAN在计算不同情形下合约价格变化时，同时计算净风险值，这是在原始保证金上根据合约要素间的异质性进行调整的依据。期货的风险值恒定为1，而对于期权来说，SPAN使用了BS公式得到的理论风险值，其所需参数为执行价和结算当天的隐含波动率。考虑到合约规模大小的不同，SPAN还使用了标准化比例调整因子进行了调整，得到了所谓的等价风险值头寸，这意味着所有不同类型合约（期货或期权）的调整风险值具有可比性，在调整过程中可以直接使用。这也是整个保证金设计原理的依据。与此不同的是，COMS仅仅在跨商品价差调整时使用了风险值信息，但它所使用的风险值也是情形模拟时计算得出，即取最大损失情形下的风险值。在调整跨商品的相互抵扣时，COMS使用风险值计算单位风险价值变化（称之为单位合约保证金），然后乘以空头与多头相互冲抵头寸（即多头与空头的最小值），最终计算得到的值作为抵扣项调整基础保证金计算值。

3.对商品进行分级和优先排序。在保证金调整计算过程中具体使用净风险值时，需要根据商品标的的到期情况、商品到期情况以及商品类型的不同，对合约进行分层和按优先顺序排序处理。例如SPAN将到期月份在两个月以内的归为层级1；将到期月份为4、5、6归为第二个层级；依次类推。值得注意的是，分层是按商品类型和标的资产到期不同进行的，比如期货是按自身的到期时间（即计算保证金当时距最后交割的时间数）进行分类。而期权按照标的资产不同分别进行了处理，如果标的资产是期货，那么到期时间就是期货的到期时间；如果标的资产是指数和股票，那么到期时间就是一个很远的到期时间。这样做的目的是在优先等级排序时，将这类期权单独排列，其优势是减少调整的复杂性。比如，跨月价差的调整将只需考虑期货，因为这类期权具有相同到期时间，被视为同质。

上面的分析表明分层和排序仅仅为了处理期货期权，而韩国交易所目前没有期货期权产品，COMS在调整时并没有分层和排序。

4.控制卖空期权头寸风险。在多种情形模拟时，深度虚值的卖空期权可能是0或者是最小的。然而由于在极端情形发生时，它极可能向平直或实值状态移动，对于卖空者来说，这很可能造成极大损失，导致卖空者交割违约。为了规避这种潜在损失，第二代保证金系统借鉴了第一代的设计，在按照风险价值变化计算保证金后，再计算卖空期权必须缴纳最低保证金，最后取二者最小者为最终要缴纳的保证金。SPAN和COMS都同时考虑了最低卖空期权保证金，确保了当市场极端情形发生时，投资者有足够的能力去履约。

三、保证金系统SPAN和COMS基础算法的特征分析

（一）SPAN和COMS算法的共同特征

1.二者都考虑了价格变化和波动率的不同情形组合。

SPAN的标的资产价格变化区间（情形）为：

标的资产估算值=St+UPSR×K，K=0，±1/3，±2/3，±1，±2 （1）

SPAN波动率变化区间为：波动估算值=IMPVOLt1±1+VSR（2）

其中UPSR和VSR分别表示价格估算幅度和波动估算幅度，IMPVOLt表示由期权价格反推得到的隐含波动率。这些参数SPAN软件不提供，需要交易所根据实际情况估算后，以参数文件形式输入软件。

COMS的标的价格变化区间（情形）为：

标的资产估算值= St+ St×（客户保证金率/15）×K，K=0±1，±2，…，±14，±15 （3）

SPAN波动率变化区间（情形）为：

波动估算值=IMPVOLt×（1±波动调整率） （4）

其中波动调整率为0.3。

通过对价格变化和波动变化的组合，SPAN和COMS分别考虑了16种和62种情形。这些情形设计称之为市场环境的“Whatifs”分析，它又分为一般正常情形和极端情形。对于波动率的变化，两套系统都只考虑了上升和下降相同幅度两种情形，组合后形成相应的标的资产价格，以作为计算期货和期权理论价格和风险值的依据。

2.二者对一般损失和收益进行了调整。SPAN选择价格波动幅度两倍情形作为极端情形，在计算理论价格变化时采取的调整方法是：根据极端情形下收益或损失的35%作为最终最大值比较；COMS使用价格波动幅度的一倍作为极端情形，其调整方法是：根据极端情形下收益或损失的30%作为最终最大值比较。这相当于考虑了极端值风险和价格保持不变的凸组合，其权重分别为0.35（0.3）和0.65（0.7）。二者对极端情形的调整是为了避免最终风险变化的绝大多数值落入极端情形中。标的资产价格的极端变化情形只是小概率事件，因此，这种比例调整相当于对发生概率进行了调整。

3.二者都采用考虑情形下的理论值与结算价差值的最大值。两套系统都将不同情形下的标的资产价格和波动率，以及商品组合的其他参数带入设定的期货和期权定价模型，计算得到期权的理论值；然后与参考结算价（如收盘价）作差（视头寸方向不同，二者的作差顺序不同），形成和初始情形一样多的合约价格变化值，并按照商品组合对每一情形加总；最后选择这一系列风险值的最大者作为原始的保证金要求。如果它为正，表示需要追加的保证金数量；反之，可以作为其他商品群中的保证金抵扣项。

4.二者都需要进一步调整后才能得到最终保证金要求。两套系统在进行情形计算时，所得到的最大风险值是所有商品组合的加总，这意味着最原始的保证金值隐含假设了不同商品（包括标的和合约类型）之间是完全相关、完全相同的。但实际情况是，不同到期月份的合约不完全相关，不同合约之间不能完全抵消，这就需要考虑追加保证金；合约是否处于交割月份，如果处于交割月份，需要额外的保证金要求；合约标的资产是否相近，这也可能引起相互抵消。另外，还需要考虑到卖空期权，它赋予了卖空者更大的责任，需要有一个最低保证金额度，以确保市场安全。因此，二者都在情形设定下计算得到的初始保证金根据这些情况进行相应的调整。

（二）SPAN和COMS算法的不同特征

两套系统的具体区别见下表。

我们可以看到SPAN和COMS最本质的区别在于参数设置，SPAN使用了VAR或者期望损失（Expect Shortfall）去估计价格范围值，并使用历史模拟法进行VAR建模。SPAN的参数值是以点数表示，而COMS的参数是以比率形式表示的，其具体计算方法由专家委员会确定。总体上来看，COMS更加便利、计算效率更高，主要是因为它的参数调整有规律性，甚至许多参数都已经固化形成了基本的后台程序，与头寸信息、商品类型封装在一起，这样使用起来也比较方便、快捷。另外，COMS模拟的情形种类较SPAN多，这弥补了后者参数调整缓慢的缺陷。

四、我国期权保证金设计的思考

随着我国衍生品品种越来越齐全、类型越来越多样化，创新步伐也在逐渐加快，市场参与越来越活跃，如何设计出我国的保证金系统已迫在眉睫，通过对SPAN和COMS的比较分析，可为我国保证金系统设计提供三点建议。

（一）结合我国产品创新过程进行保证金系统创新探索

目前，虽然我国衍生品交易量和持仓量都比较靠前，但合约品种仅限于期货，没有期权产品，并且以金融资产为标的的衍生品仅限于股指和利率类，没有个股期权。韩国交易所在产品创新过程中也有类似经历，因此，其保证金系统的设计经验值得我们借鉴。实际上，COMS的设计并不是一步跨入第二代系统。与主流的SPAN相比，它先建立了第二代系统的框架，把设计介于一代和二代之间，即计算保证金的参数仍然是第一代的比率形式、保证金调整步骤并不是标准的分层方法等。这些都与韩国交易所的品种创新紧密相关。

我国交易所在期货品种较少的情况下，也可以先建立第二代保证金设计架构，即在情形设置上调整，其参数设置采用比率形式，调整方法尽量简化。

（二）结合市场特征进行保证金系统创新

我国和韩国一样，都属于新兴市场，投资者结构、投资者经验和监管技术都与发达市场有差距。韩国交易所为满足新兴市场特征，使用事前订单保证金弥补其参数设置的不足。我国可以借鉴韩国交易所针对不同类型的客户实行不同程度的事前控制。

（三）利用后发优势和国际经验实现跨越式发展

保证金一般分为初始保证金和维持保证金。一般情况下，维持保证金会低于初始保证金。我国可以在初始保证金方面使用韩国交易所COMS系统设计原理，而对维持保证金方面使用SPAN系统设计原理，甚至可以使用第三代STANS系统设计原理。这样既可以使用比率形式的参数确保保证金的合理性、节约开发成本，又可以在参数估计方面进行尝试和积累经验，为未来保证金的合理设计提供依据。

参考文献：

[1]任鹏.我国期权市场引入保证金模式的思考——兼论SPAN模式的适用[J].学习与实践，2008，（8）.

[2]李传峰.SPAN保证金系统及其国内应用价值分析[J].海南金融，2012，（9）.

作者简介：

姜海燕，女，韩国首尔大学国际区域经济学硕士，现任北京金融衍生品研究院研究员；研究方向：韩国衍生品市场。

向修海，男，华中科技大学数量经济学专业，博士，现任长江期货资产管理部副总经理；研究方向：衍生品市场在经济增长中的作用。