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2.2 債券價格與折溢價攤銷#

本章導言#

政府與企業的長期借款一旦被切成「定期付息、到期還本」的標準規格,就產生了現代意義的債券(bond)。義大利城邦在中世紀發行的 prestiti、荷蘭共和國與英國在戰爭期間的公債,都屬於同一類契約;1751 年英國把多種零散公債統一整理為 consols,更把「債券價格」變成每日見報的公共數字。債券的數學只有一句話:價格 = 未來所有現金流的現值之和(1.2 節)。但這句話會產生一個會計與投資人必須共同面對的後果:當市場殖利率與票面利率不同,債券就不再按面額交易,而差額必須在剩餘期間內逐年「攤銷」回面額。本節把定價公式、殖利率(內部報酬率)與折溢價攤銷表串成一套完整的計算,並為 2.3 節的利率敏感度準備好記號。

定價公式與三種身分#

設面額 \(F\) 、票面利率 \(c\) (每年付息 \(m\) 次,每期票息 \(C = Fc/m\) )、剩餘 \(n\) 期、每期市場殖利率 \(y\) 。則價格:

\[ P = C \cdot \frac{1 - (1+y)^{-n}}{y} + F (1+y)^{-n} = C \, a_{\overline{n}|} + F v^{n}. \]

若 \(y > c\) ,折現因子壓低了票息的價值, \(P < F\) :折價發行(at a discount);若 \(y < c\) , \(P > F\) :溢價發行(at a premium);相等則平價。這條規則的直覺是:投資人只在意自己實際賺到的殖利率,票面利率只決定現金流的形狀,殖利率才決定價格。三者關係如下:

比較 價格 別稱 會計處理
\(y = c\) \(P = F\) 平價(par) 無折溢價
\(y > c\) \(P < F\) 折價(discount) 折價逐年攤銷為利息收入
\(y < c\) \(P > F\) 溢價(premium) 溢價逐年攤銷、抵減利息費用

殖利率(yield to maturity)在數學上就是使價格等於現金流現值的那個 \(y\) ,等價於把債券視為一系列現金流後求得的內部報酬率(IRR)。一般沒有封閉解,需用試誤或 Newton-Raphson 迭代——這是計算機普及前債券交易員的基本功,也是《會計的數學》第 9 章機率估計中「以模型反推參數」的同型問題。

折溢價攤銷:有效利率法#

會計上要把折價或溢價轉回面額,標準作法是有效利率法(effective interest method):每期的利息收入(或費用)按「期初帳面價值 × 殖利率」計算,與實際現金收付之差即為該期攤銷額:

\[ \text{利息} = P_t \, y, \qquad \text{攤銷} = \text{利息} - \text{現金}, \qquad P_{t+1} = P_t + \text{攤銷}. \]

折價債券的帳面價值逐期上升、溢價債券逐期下降,最終都回到面額。注意這個方法與直線攤銷的差別:有效利率法使每期的「帳面價值 × 殖利率」恰好等於現金流的現值貢獻,因此在會計上被多數準則要求採用(《會計的數學》第 4 章折舊數列討論的是資產、第 10 章討論現代會計對估計值的揭露)。

例題 2.2.1:面額 100,000 元、票面利率 6%(每半年付息一次)的債券,剩餘期限 5 年,市場殖利率 8%(年名目、每半年複利)。(1) 計算價格並判斷折溢價;(2) 編製前兩期的攤銷表;(3) 驗證期末帳面價值回歸面額。

解:(1) 每期票息 \(C = 100{,}000 \times 0.06/2 = 3{,}000\) 元,每期殖利率 \(y = 0.08/2 = 4\%\) ,共 \(n = 10\) 期。由 \(1.04^{10} = 1.480244\) 得 \(v^{10} = 0.675564\) ,

\[ a_{\overline{10}|} = \frac{1 - 0.675564}{0.04} = \frac{0.324436}{0.04} = 8.110896, \]
\[ P = 3{,}000 \times 8.110896 + 100{,}000 \times 0.675564 = 24{,}332.69 + 67{,}556.42 = 91{,}889.11 \text{ 元}. \]

\(P = 91{,}889 < 100{,}000\) ,故為折價債券(因為 6% < 8%),折價 8,110.89 元。

(2) 攤銷表前兩期(單位:元):

期別 期初帳面 利息(×4%) 現金票息 攤銷額 期末帳面
1 91,889.11 3,675.56 3,000.00 675.56 92,564.67
2 92,564.67 3,702.59 3,000.00 702.59 93,267.26
3 93,267.26 3,730.69 3,000.00 730.69 93,997.95

(3) 同理逐期推進,第 10 期期末帳面價值收斂為 100,000 元。驗算:最後一期的利息 =(第 9 期期末帳面)× 4%,攤銷後恰為 100,000。另一個快速驗證是看「未攤銷折價」:起始 8,110.89 元,每期攤銷額恰好是「當期利息 × 6/8」(因為現金票息 = 利息 × 6/8),十期累積必為 8,110.89 元。

殖利率怎麼解出來:試誤與插值#

把例題 2.2.1 反過來看:若不知道殖利率、只知道價格,就必須解 \(P(y) = \sum_t CF_t (1+y)^{-t}\) 使 \(y\) 。這個方程除特殊情形外沒有根式解,標準作法是:

  1. 先試一個使價格「偏高」的 \(y\) (因價格與殖利率反向);
  2. 再試一個使價格「偏低」的 \(y\) ;
  3. 在兩者之間線性插值。

以例題 2.2.1 的債券為例,假設市場報價為 88,000 元:

殖利率(年) 價格
8% 91,889.11
9% 88,131.20
10% 84,556.64

9% 的價格 88,131.20 已略高於 88,000,殖利率必稍高於 9%。線性插值:

\[ y \approx 9\% + \frac{88{,}131.20 - 88{,}000}{88{,}131.20 - 84{,}556.64} \times 1\% = 9\% + 0.037\% = 9.037\%. \]

價格函數是凸的(凸性,見 2.3 節),所以線性插值通常略微低估殖利率,工程上會再迭代一次。今日的報價系統以 Newton-Raphson 每秒完成上千次此類求解——債券報價的本質是一個反函數問題,這也是 7.1 節由報酬率分位數反推 VaR 的同型思路。

歷史啟示#

  • 戰爭決定債券市場:荷蘭、英國、法國與美國的長期公債市場幾乎都由戰爭融資催生,債券的「標準化規格」是財政部為了讓民眾容易理解而發明的產品設計。
  • 從面額到價格:只要殖利率脫離票面利率,債券就會離開面額交易,「帳面價值」與「市價」從此必須分開記錄——這是會計與金融分工的起點之一。
  • 攤銷是時間的分配問題:折價總額必須分攤到各期,而「怎麼分」(直線、加速、有效利率)會改變各期損益,因此攤銷方法本身成為監管與審計的焦點(《經濟的數學》第 1 章的分攤與邊際概念在此有直接應用)。

前因後果與驅動關係#

什麼問題逼出了這套技術? 其一是主權債務的重整與比價:十七至十八世紀歐洲各國以不同票息、不同期限借款,投資人需要一個可比的報酬率指標——殖利率應運而生。其二是折溢價的會計處理:當債券不按面額成交,發行公司與投資人的帳上都出現「與面額的差額」,監管要求這筆差額必須有系統地轉入各期損益,否則利潤可被任意操縱——這正是《會計的數學》第 7 章預算差異與第 8 章比率分析所關注的「估計值如何影響報導數字」。其三是保險與退休金資產的評價:這些機構持債至到期,必須定期以市價重估,逼出對利率變動的敏感度分析(2.3 節)。

理論成熟後如何回頭改變實務? 殖利率曲線成為整個固定收益市場的報價語言:同一債券在不同期限的殖利率連起來就是即期利率曲線,它是 6.1 節即期、遠期與貼現函數的起點,也是 6.2、6.3 節利率模型要再現的對象。折溢價攤銷表被寫進會計軟體與債券持有人的成本基礎(cost basis)計算,稅制也依賴它來認定所得實現時點。而「價格 = 現金流 × 折現」的框架一旦確立,下一步自然是追問「折現率該怎麼決定、它本身如何波動」——這就是 2.3 節的存續期間與第 6 章的整章。信用違約時,同一套折現公式改用更高的風險貼水,遂成為第 7 章信用模型的骨架(7.3 節 Merton 模型直接把債券看成公司資產的選擇權)。

練習#

  1. 面額 100,000 元、票面 5%、每半年付息、尚有 8 年到期的債券,市場殖利率 4%(年名目)。計算價格並判斷折溢價,說明為什麼債券「貴」而投資人仍會買。
  2. 面額 10,000 元、票面 8%、年付息一次、3 年到期、折現率 6% 的債券,求價格與第一年的利息與攤銷額( \(v = 1/1.06\) )。
  3. 某債券價格 96,000 元、面額 100,000 元、票面 4%、年付息、2 年到期。求殖利率(提示:以 6% 試算,再用 5% 試算,取兩者之間的插值)。
  4. 若把例題 2.2.1 的債券改為「到期一次還本付息」的零息債券(面額 100,000、5 年、殖利率 8% 半年複利),價格為多少?與 91,889.11 比較,並說明兩者差額的經濟意義。
  5. 思考題:一家公司同時有「折價發行的債券」與「溢價發行的債券」在流通,在有效利率法下兩者對利息費用的方向相反。若公司想在某一年「平滑」報導的利息費用,它可以如何操作(例如挑選到期日或提前償還)?這說明為什麼會計準則必須規定攤銷方法(連結《會計的數學》第 7、8 章)。

名詞速查表#

  • 債券價格公式: \(P = C\,a_{\overline{n}|} + F v^n\) ,票息年金加本金折現。
  • 殖利率(YTM):使現金流現值等於市價的折現率,等價於債券的 IRR。
  • 折價/溢價: \(y > c\) 時 \(P < F\) ; \(y < c\) 時 \(P > F\) 。
  • 有效利率法攤銷:利息 = 期初帳面 × 殖利率,差額攤銷,帳面最終回歸面額。
  • **票面利率 \(c\) vs 殖利率 \(y\) **:前者決定現金流,後者決定價格。
  • 零息債券:不付票息、僅到期還本的債券,價格恆為折價。
  • prestiti/consols:義大利城邦長期公債與英國 1751 年整理的永久公債。

(本節完)