走进利率互换（IRS）
——债券衍生品系列报告之二
金倩婧申万宏源债券首席分析师
王胜申万宏源研究所副所长、首席策略分析师
徐亚申万宏源债券研究员
摘要
本期投资提示：
利率互换（Interest Rate Swap，IRS）是重要的利率衍生品之一，也称之为利率掉期，互换的目的在于降低资金成本、防范利率风险等。利率互换在是指两笔货币相同、金额相同、期限相同的资金交换利息的金融合约。但交换的只是不同特征的利息，并不涉及实质本金的互换。最常见的利率互换是息票互换，即固定利率与浮动利率交换。
1. IRS原理：源于比较优势，多为固定利率和浮动利率互换
甲公司和乙公司不通过比较优势方案借款，通过利率互换后双方均能降低0.6%融资成本，并且利率互换后双方总融资成本和比较优势方案下的总融资成本相同，从而实现总融资成本最低的目的。实操中为了提高利率互换合约的流动性，利率互换双方并不直接交易，而是利用金融机构作为中介，也被称为做市商，国内利率互换市场中一般多由商业银行充当做市商角色。
为了方便交易、同时提高流动性，衍生品多需要进行一定程度上的标准化处理，最后演变成对合约定价，金融市场中的利率互换交易也是如此。据中国外汇交易中心，对于人民币利率互换交易来说，交易的买方指收取浮动利率，支付固定利率的一方，也被称之为利率互换中的“多头”，即预期利率上行（看涨）；交易的卖方指收取固定利率，支付浮动利率的一方，也被称之为利率互换中的“空头”，即预期利率下行（看跌）。
利率互换仅为利率之间的交易，并不涉及本金交易，因此仅对利息进行轧差交易，完整的利率互换合约涉及重要日期、交易双方、名义本金、合约期限、固定利率和浮动利率的相关规定等条款。利率互换合约中的名义本金仅作为利息计算基础，并不参与具体交换，因此利率互换交易的信用风险也相对较小。参考利率方面，中国人民银行和外汇交易中心公布的FR、FDR、Shibor、LPR等系列基准利率是较为常用的参考利率，此外利率互换期限分布也同样丰富，涵盖7D-10Y等短中长各种期限。
2. IRS市场：多挂钩FR007（Repo）和Shibor 3M，1年和5年为核心期限
2022年利率互换参与机构以股份制银行、证券公司和外资银行为主，三者占比达79.5%，其他类型投资者中，境外投资者交投活跃度持续提高，基金、理财、保险等资管类机构较少参与利率互换市场。2024年3月利率互换名义本金年（滚动12月）交易总额已在30万亿元附近，较2023年同期增长28%。自2006年利率互换开始试点后，国内利率互换市场便进入稳步发展期，2015-2018年、2023年至今等两个时间段利率互换市场扩容较快。
利率互换合约作为场外衍生品、为非标准合约，银行间和人民银行公布的基准利率均可作为利率互换合约挂钩利率，其中以FR007、Shibor3M为基准的利率互换合约本金规模最大（FR007 IRS，也常被称为Repo IRS）。利率互换合约期限分布虽然较为丰富，但整体以1年和5年期为主，其中1年期利率互换合约是核心。
3. IRS估值：合约价值为浮动端和固定端现值的差值
IRS合约的估值和市场所熟知的国债期货合约有所不同，IRS合约的本质在于现金流的交换，因此其价值等于浮动端和固定端贴现值的差值。IRS合约本质在于现金流的交换、并无对应标的，所以IRS合约估值应该等于两端现金流的差值，同时为了可比性，两端现金流需要贴现再取差值。一般来说，IRS合约启动时价值应为零，即固定利率计息现金流的贴现应该等于未来浮动利率计息现金流的贴现，可通过合约挂钩的浮动利率倒推出相应的固定利率。
总结来看，利率互换估值步骤如下：第一，选取合适估值曲线构建标准期限贴现因子；第二，利用线性插值的方式得到任一标准期限的贴现因子；第三，利用贴现因子反推每一个计息期的远期利率；第四，基于“名义本金*某一计息期长度*对应远期利率”的方式得到所有计息期浮动端现金流，同时计算出所有计息期固定端现金流，然后通过轧差得到净现金流，再通过插值得到的贴现因子进行贴现得到估值时点的估值。
4. IRS应用：兼顾对冲和交易属性，也可用于观察资金和现券预期
（一）IRS可用于负债端和资产端的风险控制，是良好的风险对冲工具。IRS作为典型的利率衍生品，天然自带良好的风险管理属性，此外由于债券收益率和资金利率的高度同步性，使得IRS既可用于负债端风险管理，也可用于资产端风险管理，而且IRS期限分布也较为丰富，涵盖短中长期等各期限。
（二）IRS同时也是较为良好的曲线交易工具，实操中多做基差和期差套利。IRS期差主要是各期限IRS期限利差，考虑到利率互换合约流动性问题，做1*5曲线期差较多；IRS基差主要是指Shibor和FR007（Repo）之间的利差，由于Repo主要反映银行间短期资金成本，Shibor主要反映中期资金成本、和同业存单相关性较高，因此两者的利差同样有变化。
（三）IRS和资金利率、同期限的债券收益率保持较好的相关性，可辅助判断未来资金和债券收益率走势。整体来看IRS合约和资金利率保持较好的相关性，IRS和同期限的债券收益率走势上同样保持高度的一致性，因此IRS可用来辅助判断资金和债券走势，但IRS较资金和现券的领先时间不一，同步性较强。
数据来源：中国外汇交易中心、Wind、森浦Qeubee金融终端
风险提示：利率互换作为场外衍生品、流动性相对较差，可能存在流动性风险，此外还可能存在交易风险和操作风险问题等；
正文
在债券衍生品系列报告之一《初识国债期货》中，我们详细介绍了国债期货的相关概念及实操策略，从而对国债期货有了初步的认识。本文将走进债券和利率衍生品中另一个重要品种——利率互换（IRS），介绍利率互换诞生的原理、现状、估值及策略等，以此达到熟悉利率互换市场的目的。
据交易商协会及《中国场外金融衍生品市场发展报告（2022年度）》，利率衍生品交易包括但不限于利率互换交易（IRS）、远期利率协议交易（FRA）、利率期权交易及其组合而成的交易。2022年银行间利率衍生品市场成交21.3万亿元（外汇衍生品成交145.2万亿元，信用衍生品成交530.6亿元），其中利率互换成交名义本金总额21.0万亿元，利率互换占利率衍生品交易总额的98.6%，足见利率互换在利率衍生品市场中的重要性。
1. IRS原理：源于比较优势，多为固定利率和浮动利率互换
利率互换（Interest Rate Swap，IRS）是重要的利率衍生品之一，也称之为利率掉期，互换的目的在于降低资金成本、防范利率风险等。利率互换在是指两笔货币相同、金额相同、期限相同的资金交换利息的金融合约。但交换的只是不同特征的利息，并不涉及实质本金的互换。利率互换可以有两种形式，一是息票互换，即固定利率对浮动利率的互换；二是基础互换，双方以不同参照利率互换利息支付，即浮动利率对浮动利率的互换，最常见的利率互换是息票互换，即固定利率与浮动利率交换。本文以案例的方式说明利率互换产生的现实背景：
假设甲公司和乙公司同时向银行借款，并且借款金额和期限相同，但由于甲公司和乙公司信用资质不同，银行对于甲公司和乙公司分别给出了两种不同的贷款利率方案，如下：
从表1中的借贷方案中也可以看到，由于甲公司的信用资质较好，无论是固定利率还是浮动利率方案，甲公司较乙公司均有绝对优势。其中甲公司在固定利率方案上相较乙公司优势更大，因此甲公司在固定方案上有比较优势，那么甲公司选择固定利率方案更优。对乙公司而言，乙公司在浮动利率方案上的劣势要明显小于甲公司，即乙公司在浮动利率方案上具有比较优势，乙公司选择浮动利率方案更优。这里需要注意的是，当我们讨论绝对优势和比较优势的时候，本质是把甲公司和乙公司看作一个组合，如果甲公司和乙公司均选择比较优势方案，那么对应甲公司和乙公司总借款成本最低，最低总成本即为：3.0%+LPR1Y+1.0%，即为LPR1Y+4.0%。
但是实际中甲公司和乙公司并不一定选择各自的比较优势方案，如果甲公司偏好浮动利率方案，乙公司偏好固定利率方案，甲公司和乙公司的总成本将会是：LPR1Y+0.2%+5.0%，即LPR1Y+5.2%，比甲公司和乙公司各自选择比较方案的总成本高1.2%。这种情况下便可以通过利率互换的方式实现组合的比较优势方案，在不改变各自偏好借款方式的情况下降低融资成本。
从表2中也可以看到，即使甲公司和乙公司不通过比较优势方案借款，通过利率互换后双方均能降低0.6%融资成本，并且利率互换后双方总融资成本和比较优势方案下的总融资成本相同，从而实现总融资成本最低的目的。需要注意的是，实操中为了提高利率互换合约的流动性，利率互换双方并不直接交易，而是利用金融机构作为中介，也被称为做市商，国内利率互换市场中一般多由商业银行充当做市商角色。
当然，正如其他衍生品一样，虽然诞生于现实背景，但是为了方便交易、同时提高流动性，衍生品多需要进行一定程度上的标准化处理，最后演变成对合约定价，金融市场中的利率互换交易也是如此。据中国外汇交易中心，对于人民币利率互换交易来说，交易的买方指收取浮动利率，支付固定利率的一方，也被称之为利率互换中的“多头”，即预期利率上行（看涨）；交易的卖方指收取固定利率，支付浮动利率的一方，也被称之为利率互换中的“空头”，即预期利率下行（看跌）。
利率互换仅为利率之间的交易，并不涉及本金交易，因此仅对利息进行轧差交易，完整的利率互换合约涉及重要日期、交易双方、名义本金、合约期限、固定利率和浮动利率的相关规定等条款。利率互换合约中的名义本金仅作为利息计算基础，并不参与具体交换，因此利率互换交易的信用风险也相对较小。参考利率方面，中国人民银行和外汇交易中心公布的FR、FDR、Shibor、LPR等系列基准利率是较为常用的参考利率，此外利率互换期限分布也同样丰富，涵盖7D-10Y等短中长各种期限，期限分布上远比国债期货丰富。
对于利率互换合约中相关要素的详细解释可参见交易商协会发布的《中国银行间市场利率衍生品产品交易定义文件（2022年版）》，其中IRS合约中有五个重要交易要素需要重点关注：
一是重置频率：随着时间的推移及挂钩利率的变化，每个计息周期的浮动利率均要相应调整，重置频率即为浮动利率重置的频率，如月度、季度、年度等；
二是计息方法：即固定利率和浮动利率的计息方法是单利还是复利，一般情况下固定利率和浮动利率的计息方法均为单利，如果支付周期大于重置频率，浮动利率计算方法才可能为复利；
三是计息基准：可选实际天数/365、实际天数/366、实际天数/实际天数等；
四是前端残段：指交易双方约定的不可整除支付周期的首个计息期。前端残段的最后一日为首个支付日，首个支付日根据营业日准则的发生调整的，前端残段天数不发生调整；
五是利息支付日：指交易一方进行支付的日期，支付日按照起息日与支付周期依次推算，但交易双方约定前端残段的除首个支付日之外的其他支付日根据前端残段的最后一日与支付周期依次推算。当支付周期为整月或月的倍数时，支付日为按照该支付周期推算的相应月份中与起息日（前端残段的最后一日）相同的一日（若按照该支付周期推算的相应月份中找不到与起息日（前端残段的最后一日）相同的一日，则为该月的最后一日）。支付日根据约定的营业日准则调整。
我们以2024年2月29日交易完成的1年Shibor 3M利率互换合约为例，说明利率互换合约中的相关要素含义。该利率互换合约在2024年2月29日达成交易，起始日即为交易日后的下一个营业日（即2024年3月1日），一般来说起息日即为起始日，起息日也是2024年3月1日，考虑到合约期限为一年，那么合约到期日即为2025年3月1日。
考虑到浮动利率的重置频率和支付周期均为季度、为月的完整倍数，每一个利息支付周期即为起息日+支付周期，该区间的支付日即为结束日（起息日+支付周期，遇节假日按规定顺延），需要注意的是，该支付周期中的计息日不包含结束日，最后一段计息周期同样不含到期日。据此，第二个起息日和第一个付息日即为一个季度后的2024年6月3日（2024年6月1日为非营业日，顺推至下一个营业日），以此类推，第三个起息日和第二个付息日即为2024年9月2日，第四个起息日和第三个付息日即为2024年12月2日，第四个付息日即为2025年3月3日。
其中每个支付周期的浮动利率为起息日的上一个营业日的Shibor 3M利率，第一个支付周期中起息日为2024年3月1日，期间的浮动利率即为2024年2月29日的Shibor 3M利率，第二个支付周期中浮动利率即为2024年5月31日的Shibor 3M利率，再以此类推第三、四个支付周期中的浮动利率。
2. IRS市场：多挂钩FR007（Repo）和Shibor 3M，1年和5年为核心期限
根据交易商协会发布的《中国场外金融衍生品市场发展报告（2022年度）》，2022年利率互换参与机构以股份制银行、证券公司和外资银行为主，三者占比达79.5%，其他类型投资者中，境外投资者交投活跃度持续提高，基金、理财、保险等资管类机构较少参与利率互换市场。2022年利率互换市场共成交24.4万笔，名义本金总额21.0万亿元，2022年末全市场利率互换存量合约余额为26.2万亿元。
随着政策的不断推进与完善，国内人民币利率互换市场发展迅速，2024年3月利率互换名义本金年（滚动12月）交易总额已在30万亿元附近，较2023年同期增长28%。自2006年利率互换开始试点后，国内利率互换市场便进入稳步发展期，2015-2018年、2023年至今等两个时间段利率互换市场扩容较快。
利率互换合约作为场外衍生品、为非标准合约，银行间和人民银行公布的基准利率均可作为利率互换合约挂钩利率，其中以FR007、Shibor3M为基准的利率互换合约本金规模最大（FR007 IRS，也常被称为Repo IRS）。外汇交易中心支持的利率指标包括但不限于FR001、FR007、FDR001、FDR007、Shibor_O/N、Shibor_1W、Shibor_1M、Shibor_3M、LPR1Y、LPR5Y、GB10、CDB10、D10/G10、AAA3/D3、一年定存利率、贷款利率以及各类指数等，范围较广。但考虑到基准利率调整频率情况，大部分利率互换合约以FR007、Shibor3M为基准利率，尤其是挂钩FR007的利率互换规模最大。以2023年利率互换合约名义本金交易额来看，挂钩FR007的名义本金额占比高达92.60%，挂钩Shibor3M的名义本金额仅为7.38%，除FR007、Shibor 3M之外等其他合约本金仅占0.02%。
利率互换合约期限分布虽然较为丰富，但整体以1年和5年期为主，其中1年期利率互换合约是核心。利率互换合约期限分布较为丰富，涵盖7天到10年等各类短中长期限。在利率互换市场发展初期，利率互换合约在各类期限上分布较为均衡；随着利率互换市场的不断发展与壮大，以及对合约标准化和流动性的要求，利率互换合约在期限上逐渐集中，FR007和Shibor 3M为基准利率的利率互换合约期限多为1年和5年为主，其中1年期限是核心。
3. IRS估值：合约价值为浮动端和固定端现值的差值
和其他收益率曲线类似，不同期限的利率互换利率也构成利率互换曲线。利率互换曲线由中国外汇交易中心编制和发布，利率互换曲线分为利率互换定盘和收盘曲线、利率互换行情曲线、利率互换曲线（仅供利率互换估值），定盘曲线取样时间为11：45-12：00，收盘曲线取样时间为16：15-16：30，利率互换曲线（仅供利率互换估值）每日计算两次，仅供交易中心利率互换估值，不对外发布。
IRS合约的估值和市场所熟知的国债期货合约有所不同，IRS合约的本质在于现金流的交换，因此其价值等于浮动端和固定端贴现值的差值。国债期货采用报价制度，合约对应标的为未来的债券现货，即国债期货合约的价格即为对应标的的价格。但IRS合约有所不同，IRS合约本质在于现金流的交换、并无对应标的，所以IRS合约估值应该等于两端现金流的差值，同时为了可比性，两端现金流需要贴现再取差值。一般来说，IRS合约启动时价值应为零，即固定利率计息现金流的贴现应该等于未来浮动利率计息现金流的贴现，可通过合约挂钩的浮动利率倒推出相应的固定利率。但是随着合约挂钩的浮动利率变化，固定利率现值和浮动利率现值不再相等，合约价值不再为零，对应利率互换价值（固定支付方）=浮动端现值-固定端现值。
根据2024年1月中国外汇交易中心发布的《利率互换估值手册》，利率互换估值过程如下：
总结来看，利率互换估值步骤如下：第一，选取合适估值曲线构建标准期限贴现因子；第二，利用线性插值的方式得到任一标准期限的贴现因子；第三，利用贴现因子反推每一个计息期的远期利率；第四，基于“名义本金*某一计息期长度*对应远期利率”的方式得到所有计息期浮动端现金流，同时计算出所有计息期固定端现金流，然后通过轧差得到净现金流，再通过插值得到的贴现因子进行贴现得到估值时点的估值。
对于一笔利率互换，设P是面值，R是利率互换固定端利率，未来现金流支付日距估值日天数分别为Day1、Day2、···、DayN，
是第一期现金流支付日至当期起息日的天数，DF是贴现函数，TYi是重置利率应用周期所在年份的计息天数，Ci是浮动端现金流，fi是重置利率，Di是重置利率应用周期天数，M是单个付息周期内的利率重置次数。
（1）固定端现值=
一般固定端计息方式为实际天数/365；
（2）浮动端现值=
即浮动端现值=
一般浮动端计息方式为实际天数/360；
在定价过程中需要确定两个参数：1，未来的现金流的贴现因子，即公式中的DF（Dayi）；2，浮动端付息日现金流（远期利率），即公式中的fi。可根据中国外汇交易中心公布的利率互换曲线确定上述两个参数。
（一）贴现因子计算
即使固定端和浮动端的现值均为1，未来付息日到估值日的实际天数为Day（i），以3M期限为例，假设计息基准为实际/360：
根据中国外汇交易中心给出的标准期限利率互换曲线，R（6M）、R（9M）、R（1Y），R（2Y）等均已知，假设初始现值为1，各节点利率即为利率互换曲线上的收益率，期末值同样为1，把现金流通过折现因子进行折现、等于期初值1，假设计息基准为实际/365，可以得到：
可推导为：
其中k为6M、9M、1Y等标准期限。对于非标准期限贴现因子求法，需要用到“即期利率线性相连”的假设，进行线性插值，夹着T、T-1是两个相邻的标准期限，交易中心会公布互换利率曲线，K是处于两者之间的非标准期限，SC（ｔ）是即期利率曲线：
据此可得到任意期限的贴现因子DF（i）；
（二）远期利率计算
（1）Shibor 3M
合约浮动利率第一期现金支付利率为f1，对于未来任意区间的浮动利率：
DF均可通过线性差值求出，即可得到对应的fk；
浮动端现值=
（2）FR007
FR007的计算原理与Shibor 3M接近，FR007是按季度支付现金流，但计息周期为7天，因此涉及到复利的计算。假设距离第一个现金流支付日有很多FR007定盘利率已经公布，分别是fr1、fr2、……、frm，第m+1个重置周期到第一次现金支付日Day1的利率为f1:
因此第一次现金流为：
后续远期利率计算方式为：
浮动端现值=
（三）DV01、Carry、Roll
（1）DV01
DV01是指曲线各期限均上涨、下跌5bp后合约价值变化，然后再换算得到1bp变化带来的合约价值变化，也被称为基点价值。
（2）Carry（息差）
Carry衡量固定端固定利率超越当前浮动利率超越浮动利率的幅度，例如FR007合约固定端利率为3%，FR007为1.5%，Carry为固定端减去FR007、为1.5%。
（3）Roll（时间价值变化）
Carry和Roll共同衡量的是付固定利率合约方的成本。
（四）以2024年2月29日交易的1年Shibor 3M利率互换合约为例说明利率互换估值计算过程
我们以2024年2月29日交易的1年Shibor 3M利率互换合约为例（支付固定端），相关要素及信息可参见上文，通过万得利率互换计算器得到2024年4月11日的合约价值及其他相关变量。
IRS合约最大特点是场外交易，并且是非标准化合约，一旦合约开立完成，如果要提前终止合约，除了反向交易外，只能通过冲销解决，否则只能持有至到期，因此IRS合约并非随时能平仓终止，存在流动性较差的问题。
4. IRS应用：兼顾对冲和交易属性，也可用于观察资金和现券预期
（一）IRS可用于负债端和资产端的风险控制，是良好的风险对冲工具
IRS作为典型的利率衍生品，天然自带良好的风险管理属性，此外由于债券收益率和资金利率的高度同步性，使得IRS既可用于负债端风险管理，也可用于资产端风险管理，而且IRS期限分布也较为丰富，涵盖短中长期等各期限。当预期资金利率上行时，可通过IRS锁定资金成本；类似地，当预期债券收益率上行，资产端同样可以通过IRS对冲债券资产估值风险。IRS对冲策略方面，可大致分为久期非完全对称对冲、久期完全对称对冲和标期风险管理。
（1）久期非完全对称对冲：采用和债券久期相近的标准利率互换进行对冲，但会存在一定的久期敞口。比如某只债券久期为7年，可选择支付固定5Y FR007利率互换，也可选择支付固定10Y FR007利率互换，即债券久期和IRS久期并不完全匹配，存在一定的久期敞口。
（2）久期完全对称对冲：即债券和IRS两者到期日一致，完全对称对冲下不存在久期缺口，但在交易实现上方面可能存在一定难度。
（3）标期风险管理：按照持仓债券的久期进行一定比例的对冲配置，从而使组合的总基点价值DV01为0。其中h为套保比例：
（二）IRS同时也是较为良好的曲线交易工具，实操中多做基差和期差套利
IRS期差主要是各期限IRS期限利差，考虑到利率互换合约流动性问题，做1*5曲线期差较多，由于1Y短端受资金面影响较大，5Y中长端受基本面影响较大，1*5利差也会随着两方面因素变化而变化，当预期曲线走陡时，可收取1Y固定、支付5Y固定，反之当预期曲线走平时，可支付1Y固定、收取5Y固定。
IRS基差主要是指Shibor和FR007（Repo）之间的利差，由于Repo主要反映银行间短期资金成本，Shibor主要反映中期资金成本、和同业存单以及债市收益率相关性较高，因此两者的利差同样有变化。当预期两者利差走阔时，可收取Repo固定、支付Shibor固定，反之当预期两者利差压降时，可支付Repo固定、收取Shibor固定。
（三）IRS和资金利率、同期限的债券收益率保持较好的相关性，可辅助判断未来资金和债券收益率走势
整体来看IRS合约和资金利率保持较好的相关性，IRS和同期限的债券收益率走势上同样保持高度的一致性，因此IRS可用来辅助判断资金和债券走势，但IRS较资金和现券的领先时间不一、同步性较强，对于未来资金和债券走势仍需要结合货币政策和经济基本面走势综合考虑。
5.风险提示
（1）利率互换作为场外衍生品交易，如果要提前终止合约，除了反向交易外，只能通过冲销解决，否则只能持有至到期，因此IRS合约并非随时能平仓终止，可能存在流动性风险；
（2）国内利率互换市场参与机构以股份制银行、证券公司和外资银行为主，基金、理财、保险等资管类机构较少参与利率互换市场，利率互换交易基础相对薄弱，可能存在交易风险和操作风险等；