商品互换交易的一个关键问题是如何管理互换交易的风险敞口，根据商品互换的清算机制，利用现金流分析和VAR分析原理，对商品互换头寸及其投资组合的风险敞口进行了分析，为研究中央对手方清算的风险敞口和保证金机制，以及双边清算安排下的对手方风险敞口和保证金机制提供参考。
交易清算模式
目前，商品互换市场的交易清算模式基本存在三种情况：一是场外市场模式，即商品互换的交易和清算都在有组织的交易所外进行；二是互换的交易环节在场外进行，而清算环节在场内进行，例如，CME ClearPort、SGX AsiaClear等模式，这也是《多德弗兰克法案》推出后，多数国外交易所积极推行的模式；三是商品互换的交易环节，在集中互换交易设施（SEF）进行，并通过（交易所）集中清算的方式清算，例如，ICE推出的普氏eWindow交易平台和ICE互换清算平台。
对于第一种情况，交易双方要承担对手方风险，主要包括市场风险，是由衍生品价格变动引致的风险；信用风险，即交易对手方不能履约的风险；结算风险，指由于非信用原因所导致的资金支付风险；不可抗力风险，指由于政治、自然或其他不可抗力所导致的风险。
对于后两种情况，交易所作为中央对手方，可以分散交易双方的风险，并承担交易双方的履约风险（或信用风险，即当一方违约时，中央对手方要保证支付给另一方，以确保保证金的履行）。交易所作为中央对手方，为了避免交易一方的违约风险，需要通过建立事前和事中的风险管理制度来管理中央对方风险。
现金流的特征
互换在本质上是一系列远期合约的组合。对于用固定价格交换浮动价格的一方（可称买方），可以理解为通过支付“固定价格”，即现金流出，并获得“浮动价格”收益；对于对手方（可称卖方），则是通过支出“浮动价格”，获得“固定价格”收益。从其现金流情况来看，商品互换交易是一种基于浮动价格和固定价格的价差交易，从这种意义上也可以将商品互换合约理解成一种价差合约。
我们假定商品的总数量为Q，pf表示固定价格，pti表示ti时刻的浮动价格，i=1，2…，n。
假设ti时刻的短期利率为ri，在ti时刻，商品价值Vti的贴现值可以表示为Vti’=Vti×e-riti=Q×Pf×e-riti。
同样，在ti时刻，以浮动价格pti结算的商品价值Wti的贴现值可以表示为Wti’=Wti×e-riti=Q×Pti×e-riti。
因此，在ti时刻买方的净收益为Nti=Wti’-Vti’。
相应的，卖方的净收益则为买方净收益的相反数。
在双边市场的风险敞口及管理
互换交易在双边清算模式下，通常并不采用每日无负债的结算制度安排，所以其保证金通常分为初始保证金和维持保证金，主要用于防范对手方违约导致的结算风险和平仓风险。
初始保证金主要用于防范违约发生后的处置互换交易头寸的风险，也就是平仓风险。一般可以从两个角度考虑初始保证金需要覆盖的敞口情况：一是根据历史波动情况来确定。通常采用在险价值评估的方法，在一定的置信水平下，估计历史的最大可能损失，防范对手方违约时，有足够的保证金弥补潜在损失。二是根据平仓风险来确定。平仓风险，是指从另一个角度理解违约风险的处置，如果机构可以利用一个流动性市场的工具（如期货）来复制互换头寸，那么当对手方出现违约时，在极端情况下，对期货头寸进行平仓可能导致的损失，就是其对应的风险敞口，例如，双方约定在互换交易到期日后的第二天进行结算，通常会按照两个涨跌停板的水平来设置平仓风险。
维持保证金主要关注一定时间内的浮动盈亏情况，并确定保证金水平，从而降低到期时的结算风险。这部分风险可以根据约定，按照一定时间进行盯市，并根据浮亏情况计收保证金，例如，在逐日盯市的制度安排下，每天计算互换头寸的浮动盈亏情况，如果出现亏损，则要追加相应的保证金。
在中央对手方市场的风险敞口及管理
互换交易在中央对手方市场的风险敞口和保证金管理机制，与盯市制度、每日无负债结算制度、涨跌停板制度联系紧密。盯市制度和每日无负债结算制度要求保证金可以覆盖日间价格波动，并逐日盯市，所以日间价格波动是中央对手方市场关注的主要市场波动。同时，在涨跌停板制度下，这种日间波动是便于计量和管理的。
互换产品的风险敞口
中央对手方通常需要面对交易双方可能发生的违约风险，由于商品互换采取净额轧差结算，即将固定价格与浮动价格的差额按照商品数量进行结算，这个资金敞口也就是中央对手方需要承担的资金风险，可以表示为R=（Pti-Pf）×Q。
给定时间的初始状态i=0，即t0时刻，中央对手方承担的风险为Rt0=（Pt0-Pf）×Q。
那么，在下一时点i=1时，即t1时刻，中央对手方承担的风险为Rt1=（Pt1-Pf）×Q （1）
假定在时间[t0，t1]内，价格波动范围为[0，±σ]，则t1时刻的商品价格为Pt1=Pto×（1±σ） （2）
中央对手方面对的最大违约风险是当价格发生极端波动时，交易一方的日内最大亏损。因此，由（1）式和（2）式，我们可以定义日内的最大违约风险为Rt1=[Pto×(1±σ)-Pf]×Q。
风险敞口的管理
交易所在制定保证金制度时，对于单个互换头寸的每日保证金应该能够覆盖这个风险。值得注意的是，对于互换标的相同的交易，买卖双方的保证金水平与浮动价格、固定价格有关。对于以期货价格作为浮动价格的互换交易来说，浮动价格的波动范围就是期货价格的涨跌停板。因此，对于既定固定价格的互换交易来说，其保证金水平应该能够覆盖因浮动价格波动所产生的风险。
根据以上对互换风险敞口的分析，买方需要交纳的保证金，应该能够覆盖自身的最大亏损（即卖方的最大盈利）。因此，买方风险敞口为Rt1=[Pto×(1-σ)-Pf]×Q （1）
卖方需要交纳的保证金，应该能够覆盖自身的最大亏损（即买方的最大盈利）。因此，卖方风险敞口为Rt1=[Pto×(1+σ)-Pf]×Q （2）
我们假设交易双方进行了一次铁矿石互换交易，其浮动价格参照大商所铁矿石期货1405合约价格。已知铁矿石1405合约2013年11月4日浮动价格（期货价格）的结算价为950元/吨，假设互换双方签订的固定价格为930元/吨，已知铁矿石期货价格的涨跌停板为4%。那么当天（11月4日）铁矿石互换头寸的盈亏为20元/吨，根据以上两个公式（1）和（2），我们可以测算互换交易中买卖双方所持互换头寸的最大盈亏。
根据以上情况，交易所设定的保证金一般应该覆盖买卖双方的最大资金敞口。
图为实际盈亏与最大资金敞口
与期货合约组合的风险敞口及管理
互换投资组合的构成
互换交易通常由金融机构来安排，为了规避风险，金融机构倾向于同时与不同的交易对手签订能够相互抵消的协议。在实际情况中，金融机构经常持有互换头寸，这意味着他们一般会同一方签订互换协议，然后再寻找反向头寸，而在这期间金融机构则利用其他产品（如期货等）来对冲已持有的互换产品的风险。实际上，在交易中任何一方都会面临对冲单一互换头寸风险的问题。
一个互换头寸S，实际上含有两条腿，一条腿可以理解为价格为固定价格pf的远期合约，另一条腿可以理解为价格为浮动价格pt的远期合约。对于固定价格的那条腿，可以理解为持有互换头寸的固定持仓成本，所以不难判断，互换头寸的风险主要来自浮动价格这条腿，只要建立一个反向头寸，对冲掉浮动价格的风险，那么互换头寸的风险就能够得到有效管理。因此，交易所作为中央对手方，可以制定相应的抵押品管理办法，例如，允许国债、标准仓单等有价证券作为抵押品，投资者则可以根据交易所的相关规定，利用有价证券来充抵保证金，以此降低所产生的固定持仓成本。
有组合的风险敞口
对于含有互换头寸的投资组合，互换头寸的风险敞口是浮动价格与固定价格的价差，由于固定价格为常数，所以这个风险敞口的变动趋势和波动情况主要与浮动价格有关。针对这种特点，投资者可以构造以下两种组合：
第一种情况，投资者可以利用一个期货多头和一个期货空头构造一个价差组合，形成与互换头寸的价差大小相等（或相近）、方向相反的保护头寸，该组合包含一个互换头寸、一个期货多头头寸和一个期货空头头寸，即portfolio=（S，F1，F2），其中S为互换头寸，F1和F2分别为两个期货头寸，我们令两个期货头寸的价格分别为P1和P2。其中，F1用于复制浮动价格，价格波动特征和长期趋势与浮动价格近似；F2用于复制固定价格，其价格波动较小，较为稳定。那么这个投资组合所形成的风险敞口为│P1-P2│-│Pt-Pf│。
第二种情况，由于互换头寸的风险主要来自浮动价格，所以投资者可以建立一个与浮动价格相对冲的期货头寸，即Portfolio=（S，F1），这样的组合实际上可以看作两个期货头寸和一个远期合约的组合。对于买方来说，主要需要规避浮动价格下跌的风险，所以需要建立一个空头期货头寸；对于卖方来说，主要规避浮动价格上涨的风险，所以需要建立一个多头期货头寸。因此，互换头寸与期货头寸所形成的投资组合的净值，应该为互换头寸净值与期货头寸净值之和。我们假定卖方所建立的期货头寸的成交价格为f，那么卖方投资组合的净值可以表达为N=（pf–pt）+（pt–f）=pf–f。
同样，假定买方所建立的期货头寸的成交价格为f’，那么买方投资组合的净值可以表达为N=（pt–pf）+（f’–pt）=f’–pf。
总之，对互换头寸的风险管理能力，取决于买卖双方所建立的期货头寸的情况，其中最理想的情况就是期货头寸的成交价格f等于互换的固定价格，这样投资组合的风险敞口为零。然而，在实际情况中，有时很难达到理想状态，任何一方都会以一个对自己有利的价格建立保护性期货头寸，所以形成的投资组合风险敞口（净值）是固定的。
对投资组合的风险敞口管理
对于第一种情况，就互换头寸的多头来说，其持有浮动价格多头，应该持有与浮动价格近似的期货头寸空头，以及一个价格波动较小且与固定价格相近的期货多头。因此，这个组合t1时刻的风险敞口为Rt1=[Pt0×（1±σ）-Pf-P1×（1±σ）+P2×（1±σ）]×Q。其中，我们假设│P1-P2│-│Pt-Pf│=c,c≥0，当c=0时，该投资组合的风险敞口为零，而当c＞0时，从这个投资组合来看，相当于增加了一个固定的（稳定的）现金流，这部分是一个相对固定的存量，不会产生波动风险。因此，可以通过固定收益产品（国债等）进行抵押担保。
对于第二种情况，组合t1时刻的风险敞口为Rt1=（Pf-f）×Q。
同样，利用上面的例子，我们假设卖方为了规避浮动价格上涨而导致的风险，买入一个铁矿石期货合约（多头），假设开仓价格为935元/吨，那么11月4日当天这个投资组合的净值为（930-950）+（950-935）=-20+15=-5（元/吨），即互换头寸的净值为-20元/吨，期货头寸的净值为15元/吨，组合头寸的净值为-5元/吨。
在上例中，卖方的投资组合风险敞口为5元/吨（见下表）。值得注意的是，在整个投资周期内，投资组合的风险敞口是固定的，所以投资组合需要维持固定的保证金水平，而且远远小于当前互换头寸的保证金。
结论与展望
目前，场外市场“场内化”的趋势日益显著，交易所可以在交易和清算方面为场外市场提供延伸服务，为场外市场建立有效的风险管理机制，充分发挥金融市场基础设施在交易、清算领域的优势，确保市场的稳定运行。
第一，探索双边清算机制下的风险特征和计量方案，从而设计更符合双边清算的风险管理制度；第二，研究集中清算模式下，场外衍生品头寸组合的风险特点，并制定相应的风险管理制度；第三，在实现场外市场与场内市场对接的过程中，有必要研究跨市场交叉保证制度安排。另外，在场内和场外组合保证金这样的框架下，进一步分析场外互换头寸与场内期货头寸的风险特征，为研究组合保证金制度提供参考，进一步优化投资者的交易成本。
