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2022-05-04
英文标题:
《Fast Convergence of Regress-Later Estimates in Least Squares Monte Carlo》
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作者:
Eric Beutner, Janina Schweizer, Antoon Pelsser
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最新提交年份:
2014
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英文摘要:
  Many problems in financial engineering involve the estimation of unknown conditional expectations across a time interval. Often Least Squares Monte Carlo techniques are used for the estimation. One method that can be combined with Least Squares Monte Carlo is the \"Regress-Later\" method. Unlike conventional methods where the value function is regressed on a set of basis functions valued at the beginning of the interval, the \"Regress-Later\" method regresses the value function on a set of basis functions valued at the end of the interval. The conditional expectation across the interval is then computed exactly for each basis function. We provide sufficient conditions under which we derive the convergence rate of Regress-Later estimators. Importantly, our results hold on non-compact sets. We show that the Regress-Later method is capable of converging significantly faster than conventional methods and provide an explicit example. Achieving faster convergence speed provides a strong motivation for using Regress-Later methods in estimating conditional expectations across time.
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中文摘要:
金融工程中的许多问题都涉及在一段时间间隔内对未知条件预期的估计。通常使用最小二乘蒙特卡罗技术进行估计。一种可以与最小二乘蒙特卡罗法相结合的方法是“稍后回归”法。与传统方法不同,传统方法是在区间开始时对一组基函数进行回归,而“后回归”方法是在区间结束时对一组基函数进行回归。然后为每个基函数精确计算整个区间的条件期望。我们给出了充分条件,在此条件下我们得到了回归后估计的收敛速度。重要的是,我们的结果适用于非紧集。我们证明了回归后的方法能够比传统方法更快地收敛,并提供了一个明确的例子。实现更快的收敛速度为使用后回归方法估计跨时间的条件期望提供了强大的动力。
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分类信息:

一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Computational Finance        计算金融学
分类描述:Computational methods, including Monte Carlo, PDE, lattice and other numerical methods with applications to financial modeling
计算方法,包括蒙特卡罗,偏微分方程,格子和其他数值方法,并应用于金融建模
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2022-5-4 23:27:38
Monte CarloEric BeutnerMaastricht University和Toon Pelssermarastricht University&Netspar&Kleynen ConsultantsJanina SchweizerMaastricht University&Netspare的回归后期估计快速收敛。beutner@maastrichtuniversity.nlMaastricht荷兰马斯特里赫特6200号邮政信箱616号,大学数量经济系和金融系。pelsser@maastrichtuniversity.nlj.schweizer@马斯特里赫特大学。nlarXiv:1309.5274v2[q-fin.CP]2014年4月3日摘要金融工程中的许多问题都涉及对一段时间间隔内未知条件预期的估计。通常使用最小二乘蒙特卡罗技术进行估算。一种可以与最小二乘蒙特卡罗法相结合的方法是“稍后回归”法。与传统方法不同,传统方法是在区间开始时对一组基函数进行回归,而“以后回归”方法是在区间结束时对一组基函数进行回归。然后为每个基函数精确计算整个区间的条件期望。我们提供了充分的条件,在此条件下,我们可以证明回归后期估计的收敛速度。重要的是,我们的结果适用于非紧集。我们证明了回归后的方法能够比传统方法更快地收敛,并提供了一个明确的例子。更快的收敛速度为使用后回归方法估计跨时间的条件期望提供了强大的动力。关键词:最小二乘蒙特卡罗,序列估计,最小二乘回归1简介最小二乘蒙特卡罗(LSMC)技术广泛应用于金融领域,用于估计一段时间内的条件预期。
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2022-5-4 23:27:41
在LSMC下,利用模拟数据中固有的横截面信息,通过对模拟数据进行最小二乘回归,获得条件期望的近似函数。例如Carriere(1996年)、Broadie和Glasserman(1997年)、Longstaffand Schwartz(2001年)、Tsitsiklis和Van Roy(2001年)、Clement等人(2002年)、Stentoft(2004年)、Glasserman和Yu(2004年)、Egloff等人(2007年)、Belomestny(2011年)、Gerhold(2011年)和Zanger(2013年),他们讨论了LSMC的方法,并将其应用于美国/百慕大期权定价;另见Broadie和Glasserman(1997),他们将基于模拟的方法和动态规划算法应用于美式期权定价。这些论文的共同点是:时间点的值函数>早期时间点的tagainst基函数。Glasserman和Yu(2002)将这种估计条件预期的方法称为“立即回归”。在这里,我们将使用现在回归的表达式。在同一篇论文中,Glasserman和Yu(2002)介绍了另一种方法,他们称之为“以后回归”(在本文中,我们称之为“以后回归”)。在以后的回归中,一个时间点上的值函数是通过LSMC技术用基函数来近似的,这些基函数相对于时间t上可用的信息是可测量的。此外,还选择了回归分析中的基函数,以便精确计算条件期望。然后,通过计算近似函数中包含的基函数,导出timeTvalue函数的条件期望。在这篇文章中,我们将展示回归后的方法与回归现在的技术有根本的不同。但在我们简要回顾一下最近对文学的贡献之前。现在就倒退。
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2022-5-4 23:27:44
他们比较了系数估计的性质,考虑到估计系数的终止性和较低的协方差矩阵;另见更广泛和更好的估计系数。结果取决于基函数上更严格的条件,因为这些条件是实现鞅性质所必需的。然而,对于许多金融应用来说,可以合理地预期,这种预期涉及到对倒向随机微分方程的估计。他们考虑了后回归算法,并将其与Glasserman和Yu(2002)提出的鞅基函数相结合。他们的实证案例研究表明,与传统的LSMC相比,使用鞅基函数的Regress Later算法在较低的计算量下实现了更好的数值逼近。在这里,我们将进一步阐明回归提供的优势,正如Glasserman和Yu(2002年)、Broadie和Cao(2008年)以及Bender和Steiner(2012年)首次尝试推导回归估计的收敛速度所观察到的那样,我们限制了我们自己的回归与现在的回归有根本不同。首先,因为稍后的回归可以并且确实会使均方误差的收敛速度快于n-1.参见第3节。这是样本量。我们将给出一个例子,其中-1永远不会比n更快收敛-1.我们为两个事实提供解释,即边界-1后者是因为“以后回归”是一个非标准回归问题,因为噪声项的方差收敛到零。
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2022-5-4 23:27:48
第二,我们要解释的是,与文献中用于回归后估计的典型假设相比,推导回归后估计的收敛速度所需的条件要弱得多;一个例外是赞格(2013)最近的工作。这与以下事实有关:对于文献中现在的回归,而对于以后的回归估计,我们应该明确使用参数假设。因此,我们将很容易地获得nonwe上的值函数的近似值。我们还将给出几个例子,这些例子表明,与以后的回归相比,现在回归中要近似的函数在性质上可能有所不同。此外,我们还解释了在推导假设的收敛速度时应用的非参数假设允许我们通过RegressNow估计在整条实线上逼近值函数,而不仅仅是在紧致区域上。并区分其现在的回归和以后的回归应用。第3节在允许在非紧区间上逼近值函数的条件下,导出了回归后估计的渐近收敛速度。此外,类似的条件也适用于现在回归估计,同时给出了这些条件何时适用于现在回归技术的动机。在本节结束时,我们解释了现在回归和后来回归估计的不同收敛速度。第4节介绍了一种基于分段线性函数的正交基,并推导了用该基进行回归的显式收敛速度。第5节结束。附录中给出了所有辅助结果的证明。2.现在回归和以后回归的数学模型如引言中所述,现在回归和以后回归是基于模拟的技术,用于估计条件期望。
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2022-5-4 23:27:51
它们通常与系列或筛网结合;有关系列和筛估计的概述,请参阅Chen(2007)。在本节中,我们将描述整个过程中使用的数学模型,并解释该模型中的RegressionNow和Regression Later方法。我们从数学模型开始。LetZ={Z(t),≤ T≤ T}be ad dimensionalstochastic process with d∈定义在一些经过过滤的概率空间上(Ohm,F,{Ft}0≤T≤T、 ~P)。我们表示由zby{Ft}0生成的过滤≤T≤T.在第2.1小节之前,测量为选择Pp提供了一些概率Pcal模型。zgiven-byt的路径z(·,ω)→ Z(t,ω),t∈假设[0,T]位于由[0,T]toRd映射而成的函数空间dd[0,T]中,我们认为它是一个随机函数。如果d=1,我们只写了[0,T]和r。我们假设payoffXisFT是可测的,并且对于样本空间中的每个ωOhm或有索赔的支付函数(ω)可以写成gt(AT(Z(·ω)),其中是一个已知的(可测量的)函数映射,从DD[0,T]到GT,GT是一个已知的Borel可测量函数,它精确地反映了基础过程随机路径的许多特征。这是为了我们以后的目的,我们在这里用一个例子来说明。例2.1。(亚式期权)莱茨贝一维andX=(RTZ(u)du-K) +,这里是执行价。那就只能依靠RTZ(u)du了。因此,AT(f)=RTf(u)duforevery函数f∈D[0,T],因此`=1。在整条路上。第2.1节和第2.2节给出了进一步的例子,强调了符号背后的想法。在相关文献中,限制对平方可积随机变量的关注已成为标准;(参见Stentoft,2004年;Bergstrom,1985年;Madan and Milne,1994年;Longstaffand Schwartz,2001年)。
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