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2022-05-05
英文标题:
《A stochastic control approach to no-arbitrage bounds given marginals,
  with an application to lookback options》
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作者:
A. Galichon, P. Henry-Labord\\`ere, N. Touzi
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最新提交年份:
2014
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英文摘要:
  We consider the problem of superhedging under volatility uncertainty for an investor allowed to dynamically trade the underlying asset, and statically trade European call options for all possible strikes with some given maturity. This problem is classically approached by means of the Skorohod Embedding Problem (SEP). Instead, we provide a dual formulation which converts the superhedging problem into a continuous martingale optimal transportation problem. We then show that this formulation allows us to recover previously known results about lookback options. In particular, our methodology induces a new proof of the optimality of Az\\\'{e}ma-Yor solution of the SEP for a certain class of lookback options. Unlike the SEP technique, our approach applies to a large class of exotics and is suitable for numerical approximation techniques.
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中文摘要:
我们考虑在波动不确定性下,允许投资者动态交易标的资产,并静态交易欧洲看涨期权,以获得给定到期日的所有可能冲击的问题。这个问题的经典方法是Skorohod嵌入问题(SEP)。相反,我们提供了一个对偶公式,将超边问题转化为连续鞅最优运输问题。然后我们证明,这个公式允许我们恢复以前已知的关于回望选项的结果。特别是,我们的方法对一类回望选项的SEP的Az\\\'{e}ma Yor解的最优性给出了一个新的证明。与SEP技术不同,我们的方法适用于一大类外显子,并且适用于数值近似技术。
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分类信息:

一级分类:Mathematics        数学
二级分类:Probability        概率
分类描述:Theory and applications of probability and stochastic processes: e.g. central limit theorems, large deviations, stochastic differential equations, models from statistical mechanics, queuing theory
概率论与随机过程的理论与应用:例如中心极限定理,大偏差,随机微分方程,统计力学模型,排队论
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一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Pricing of Securities        证券定价
分类描述:Valuation and hedging of financial securities, their derivatives, and structured products
金融证券及其衍生产品和结构化产品的估值和套期保值
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2022-5-5 11:14:30
《应用概率年鉴2014》,第24卷,第1期,312–336DOI:10.1214/13-AAP925c数理统计研究所,2014A给定边际的无套利边界的随机控制方法,以及A.Galichon、P.Henry Labord\'ere和N.TouziSciences Po、Soci\'et\'e G\'en\'erale和Ecole Polytechnique提出的回望期权应用。我们考虑了允许动态交易标的资产的投资者在波动性不确定性下的过度边缘化问题,静态地交易欧洲看涨期权,以获得所有可能的罢工,其中一些已经到期。这个问题的经典方法是Skorohod嵌入问题(SEP)。相反,我们提供了一个对偶公式,将超边问题转化为连续鞅最优运输问题。然后我们证明,这个公式允许我们恢复以前已知的关于回望选项的结果。特别是,我们的方法对某一类回望期权的Az’ema–Yor SEP解的最优性给出了新的证明。与SEP技术不同,我们的方法适用于一大类外显子,适用于数值近似技术。1.导言。在一个允许无风险资产(标准化为单位)和某些给定基础资产(无限制)动态交易的金融市场中,资产定价的基本定理本质上表明,没有套利机会相当于存在一个概率测度,在该概率测度下,基础资产过程是一个鞅。参见Kreps[24]、Harrison和Pliska[18]以及Delbaen和Schachermayer[14]。然后,为了进行套期保值,唯一相关的信息是在这种阿马丁格尔测度下资产价格过程的二次变化。
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2022-5-5 11:14:33
在没有任何关于二次变化的进一步假设的情况下,稳健的超边缘成本降低到一个明显的界限,该界限可在2011年9月获得;2013年2月修订。由Soci’et’eG’en’erale赞助的风险基金会主席金融风险支持,由F’ed’Operation BancaireFran,caise赞助的未来主席衍生品支持,由EDF和CACIB赞助的主席金融和可持续发展支持,以及能源三月金融实验室FiME支持。AMS 2000学科分类。初级49L25,60J60;中学49L20,35K55。关键词和短语。最优控制,波动不确定性,凸对偶。这是数理统计研究所发表在《应用概率年鉴》(Annals of Applied Probability,2014)第24卷第1期312–336中的原始文章的电子版。这本再版在页码和印刷细节上与原版不同。2 A.GALICHON,P.HENRY-LABORD`ERE和N.TOUZIbe通过标的资产的静态交易实现;参见Cvitani\'c、Phamand Touzi[12]和Frey[17]。在本文中,我们研究了在无套利的条件下,当金融市场允许欧洲看涨期权的静态交易,以及标的资产的动态交易时,超边际化的问题≥ 0}. 为简单起见,我们考虑了所有可用的欧洲看涨期权具有相同到期日的情况。然而,我们将金融市场理想化,假设所有可能的罢工都有此类欧洲催缴期权。在线性(和连续性)假设下,这意味着尽管过程X的联合分布P未知,但建模者可以访问函数K∈ R+7-→ E[(XT)- K) +],从而得出随机变量XT的边际分布u,如Breeden和Litzenberger[6]所观察到的。
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2022-5-5 11:14:36
特别是,任何T-到期香草衍生产品,只要g(XT),都可以被欧洲看涨期权组合完美复制,并且具有明确的无套利价格RG du,只要g∈ L(u),可以表示为基础看涨期权给定价格的线性组合。在文献中,这个问题是通过KoroHod嵌入问题(SEP)来经典地解决的,这一问题自然地表现为双宾s施瓦兹时间变化的结果。然而,只有一些特殊的衍生产品符合这种方法的要求,即apayo ff定义的衍生产品,它在雾凇下是不变的。利用SEP技术解决稳健的超边缘问题可以追溯到霍布森[20]的论文。霍布斯在[21]上发表的调查论文信息量很大,包含了该主题的相关参考文献。对于衍生证券G(Xs,s≤ t) 写在标的资产X上,其思想是搜索函数λ和鞅M,使得g(Xs,s≤ (t)≤ λ(Xt)+Mtsothat E[g(Xs,s≤ τ )] ≤Rλdu适用于所有停止时间τ,使得Xτ具有根据欧洲看涨期权确定的分布u,如上所述。然后通过设计λ,M和τ,使g(Xs,s≤τ) =λ(Xτ)+Mτ。在本文中,我们发展了另一种方法,将鲁棒性问题与随机控制的文献联系起来;见弗莱明和索纳[16]。我们的方法包括直接求解鲁棒超边问题,该问题的解提供了上述函数λ和鞅M。
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2022-5-5 11:14:40
因此,与SEP方法不同,SEP方法要求外来证券的支付在时间变化下保持不变,由于避免了时间变化步骤,因此对衍生证券类别没有限制。此外,我们的方法与最优运输理论有关,事实上,通过自然地强制运输沿着连续鞅进行,为该理论的一个新分支打开了大门。我们的第一个主要结果(见第2.3节和第2.4节)提供了一个基于Kantorovich二元论并遵循Benamou和Brenier[4]精神的截尾超边问题公式;见维拉尼[39]。Davis、Obl\'oj andRaval[13]已经使用了这种双重配方的有限维版本。此外,在以前基于SEP的文献中,对于导数的特殊情况,这种对偶性被隐式证明。因此,我们的对偶结果的重要性在于它的普遍性。此外,与SEP方法类似,对偶问题的解提供了相应的最优混合策略和最坏情况模型。最后,对偶公式适用于数值逼近技术,如Bonnans and Tan[5]和Tan and Touzi[38]所示。我们的下一个关注点是证明这个对偶结果不仅仅是一个理论结果,而且可以应用于实际计算。在本文中,这是在回望导数的背景下证明的,其中鲁棒超边缘问题已知是由SEP[1,2]的Az’ema–Yor解引起的。Hobson[20]提出了一种与该界限相对应的半静态套期保值策略。我们的第二个主要结果,在第3节中报告,通过我们的对偶公式再现了这个界。
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2022-5-5 11:14:43
特别是,这提供了一种新的表示,即SEP的Az’ema–Yor解决方案实现了某类回望选项的上限。在第4节中,我们还恢复了前向回望选项的稳健超边际成本,这也是在Hobson[20]中推导出来的。第3节和第4节的结果不是新的,本文报告的目的是为了表明最佳运输方法适用于恢复这些已知结果。除了在文献中重新发现以前的研究结果外,我们还想坚持一个事实,即目前的最佳运输方法通过强调超边缘问题来补充SEP方法,其解决方案提供了最佳半静态超边缘策略。这一特点在相关文献[19]中得到了完美的说明,其中:(i)该方法用于提供最佳的半静态超边缘策略;(ii)通过使用(i)中的最优半静态套期保值策略,Obl’ojida和Spoida[31]证明了SEPto的Az’ema–Yor解在多个中间保证金的情况下的扩展。[19,31]的最终结果是之前布朗、霍布森和罗杰斯[7]以及马丹和约尔[25]的结果的延伸。我们还观察到,一般来说,人们不应该期望明确地解决鲁棒超边缘的问题。因此,最优输运方法的一个重要优点是,相应的对偶公式适用于数值近似技术;见Bonnans和Tan4 A.GALICHON,P.HENRY-LABORD\'ERE和N。
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