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2022-05-06
英文标题:
《Option Pricing Accuracy for Estimated Heston Models》
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作者:
Robert Azencott, Yutheeka Gadhyan, Roland Glowinski
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最新提交年份:
2015
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英文摘要:
  We consider assets for which price $X_t$ and squared volatility $Y_t$ are jointly driven by Heston joint stochastic differential equations (SDEs). When the parameters of these SDEs are estimated from $N$ sub-sampled data $(X_{nT}, Y_{nT})$, estimation errors do impact the classical option pricing PDEs. We estimate these option pricing errors by combining numerical evaluation of estimation errors for Heston SDEs parameters with the computation of option price partial derivatives with respect to these SDEs parameters. This is achieved by solving six parabolic PDEs with adequate boundary conditions. To implement this approach, we also develop an estimator $\\hat \\lambda$ for the market price of volatility risk, and we study the sensitivity of option pricing to estimation errors affecting $\\hat \\lambda$. We illustrate this approach by fitting Heston SDEs to 252 daily joint observations of the S\\&P 500 index and of its approximate volatility VIX, and by numerical applications to European options written on the S\\&P 500 index.
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中文摘要:
我们考虑价格$X_t$和波动率平方$Y_t$由Heston联合随机微分方程(SDE)共同驱动的资产。当这些SDE的参数是从$N$次采样数据$(X_{nT},Y_{nT})$估计时,估计误差确实会影响经典的期权定价偏微分方程。我们通过结合赫斯顿SDEs参数估计误差的数值评估和关于这些SDEs参数的期权价格偏导数的计算来估计这些期权定价误差。这是通过在充分的边界条件下求解六个抛物线偏微分方程来实现的。为了实现这种方法,我们还开发了波动风险市场价格的估计器$\\hat\\lambda$,并研究了期权定价对影响$\\hat\\lambda$的估计误差的敏感性。我们通过将Heston SDE拟合到标准普尔500指数及其近似波动率VIX的252个每日联合观察值,并通过对标普500指数上的欧洲期权的数值应用来说明这种方法。
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分类信息:

一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Mathematical Finance        数学金融学
分类描述:Mathematical and analytical methods of finance, including stochastic, probabilistic and functional analysis, algebraic, geometric and other methods
金融的数学和分析方法,包括随机、概率和泛函分析、代数、几何和其他方法
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2022-5-6 03:24:50
2015年7月22日定量金融敏感性˙第46号草案将出现在《定量金融》第00卷第00期20XX月第1-18期《估计赫斯顿模型的期权定价准确性》中。Azencott+,Y.Gadhyan* 和R.Glowinski+美国德克萨斯州休斯顿休斯顿大学数学系和法国卡坎高等师范学院+德克萨斯州休斯顿休斯顿大学数学系,美国(收到日期为20XX年00月;最终形式为20XX年00月),我们考虑价格X和平方波动率Y由赫斯顿联合随机微分方程(SDE)共同驱动的资产。当从N个子样本数据(XnT,YnT)估计这些SDE的参数时,估计误差确实会影响经典的期权定价偏微分方程。我们通过将赫斯顿SDEs参数估计误差的数值评估与关于这些SDEs参数的期权价格部分导数的计算相结合,来估计这些期权定价误差。这是通过在充分的边界条件下求解六个抛物型偏微分方程来实现的。为了实现这种方法,我们还开发了波动性风险市场价格的估值器^λ,并研究了期权定价对影响^λ的估值误差的敏感性。我们通过对标准普尔500指数及其波动率VIX近似值的每日联合观察,以及对标准普尔500指数上的欧洲期权的数值应用,说明了这种方法。关键词:Heston SDE、期权定价错误、初始边值问题、期权价格敏感性JEL分类:请提供至少一种JEL分类。简介基于期权的套期保值依赖于期权合同的准确定价,通常在对基础资产价格XT和平方波动率Yt的联合动力学建模后计算。
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2022-5-6 03:24:53
Black-Scholes模型(Black and Scholes(1973))的不足已经得到了充分的证实(Seeback(1976)、Melino and Turnbull(1990)、Stein(1989)),并导致了对各种随机波动率模型的研究(例如Bates(1996)、Heston(1993)、Hull and White(1987)、Johnson and Shanno(1987)、Scott(1987)、Stein and Stein(1991)、Wiggins(1987))。对于期权定价,需要估计s-ToCastic动力学和Yt的参数。我们研究了由于模型拟合实际数据引起的参数估计误差导致的期权定价误差,因为这些误差对于小型或中型市场数据集来说确实是相当大的。本文主要研究在经典Heston联合随机微分方程(SDE)驱动下,参数估计误差对欧式期权定价的影响。Heston模型(Heston(1993))通常用于具体的市场数据,通过Fourier反演(Carr an d Madan(1999))或直接求解著名的期权定价偏微分方程(Achdou and Pironeau(2005),Heston(1993))实现了期权价格的数值计算。*通讯作者。电子邮件:yutheeka@gmail.comJuly22,2015定量金融敏感性˙Draft46为了将赫斯顿模型参数与数据联系起来,我们使用离散化的最大似然参数估值器,正如Azencott and Gadhyan(2009)和Azencott and Gadhyan(2015)所开发和研究的那样。这些估计器有显式的闭式表达式,包括子采样数据xnT和YnT。在实践中,波动率“数据”不是直接可用的,并且自然地由成熟的估计值代替,例如“隐含波动率”或“已实现波动率”。波动率估计已被深入研究,通常与随机波动率模型的参数估计相结合。
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2022-5-6 03:24:56
例如,我们参考了Ait Sahalia和Kim mel(2007年)以及安徒生等人(2009年)、阿提亚和沃尔(2009年)、博勒斯列夫和周(2002年)、布罗托和鲁伊斯(2004年)、格兰特和陶琴(1996年)、热农·加泰洛特等人(1999年)、J acquier e t等人(2002年)、金等人(1998年)和谢泼德(2005年)等论文。Avellaneda等人(2003年)、Bakshi等人(1997年)、Chernov和Ghysels等人(2000年)、Du ffee等人(2000年)、Fouque等人(2000年)和Pan(2002年)对基于资产和期权价格数据的参数估计进行了探讨,另见Azencott等人(2015b)、Azencott等人(2015a),Ren(2014))分析了在赫斯顿参数的大类一致估计量中,用实际波动率代替真实波动率的影响。Heston SDE经常被用来模拟实际的日内数据,尽管它们没有在非常小的时间尺度上模拟波动性行为。事实上,它们产生的对数波动率轨迹和预扣指数接近H=1/2,但是(见Gathereal等人(2014)),对于许多资产和任何q>0的情况,实际估计的E(| log(Yt)-对数(Y)| H小于1/2的THQ顺序。这导致(seeComte et al.(1998)和Gathereal et al.(2014))通过平稳的Ornstein-Uhlenbeck过程对对数波动动力学进行建模,该过程由具有小赫斯特指数的分数布朗运动驱动≤ 0.2. 我们的研究可以扩展到这些类型的对数波动率动力学,但要付出一些技术上的复杂代价,包括对模型系数估计进行详细的精度分析。因此,我们有意将论文局限于更简单的赫斯顿SDEs模型。我们考虑对价格和波动性由联合SDE驱动的资产的一般欧洲期权。由期权价格验证的抛物线型偏微分方程包括四个赫斯顿模型参数以及波动风险的未知市场价格。
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2022-5-6 03:24:59
我们通过期权价格对这些参数的偏导数来确定期权价格对这五个参数的敏感性。我们推导出了期权价格敏感性满足的五个偏微分方程和边界条件,并概述了计算这些敏感性的有效数值模式。我们给出了SDEs参数的离散最大似然估计,以及波动风险市场价格的估计技术。然后,我们说明了如何量化和计算参数估计误差对期权定价的影响。最后,我们通过分析基于标准普尔500指数的期权市场数据来说明我们的方法,使用VIX指数作为标准普尔500波动率的代理。2.Heston随机波动率模型设XT为时间t的资产价格≥ 0.返回过程的瞬时波动率Y的平方由Ytdt=var(dXt/Xt)确定。在经典的Heston模型(Heston(1993))中,配对{Xt,Yt}是一个在概率空间上定义的逐步可测随机过程(Ohm, Ft,P),具有不断增长的过滤性Ft,并受以下SDE系统H的驱动,在市场测度P下,dXt=uXtdt+pYtXtdWt,(1)dYt=κ(θ)- Yt)dt+γpYtdBt。(2) 这里wt和bt是R上的标准布朗运动,适用于过滤Ft,具有恒定的瞬时相关性ρ,因此E[dWtdBt]=ρdt。参数向量Θ=(κ,θ,γ,ρ)2015年7月22日定量金融敏感性˙Draft46需要验证众所周知的约束条件|ρ|<1,κ>0,θ>0,γ>0,2κθ>γ,(3)其中最后一个不等式保证Y的几乎肯定正性。漂移参数u不受约束,众所周知,漂移参数u根本不出现在选项定价方程中。Ytis是Feller(Feller(1951))研究的“均值回复”过程,最初用于(Cox等人。
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2022-5-6 03:25:02
(1985年)建立短期利率模型。实际上,Θ是未知的,必须从市场数据中进行估计,对于某些固定的T>0和正整数N,这些数据通常在N+1次连续的N=0开始时进行亚抽样。此外,在市场中可以直接观察到股票价格X,平方波动率YT不直接可用,而h作为估计值,通常指“已实现波动率”或“隐含波动率”。从理论角度来看,我们的配套研究(见Azencott et al.(2015b)、Azencott et al.(2015a)、Ren(2014))为实际波动率的近似提供了准确度分析。2.1. 期权定价基于资产A的PDEA欧洲看涨期权是在时间t=0时签订的合同,该合同确定了履约价格K和到期时间或行权日期τ。在成熟期,期权h拥有以K价从期权作者处购买资产A的一股的期权。在时间t时,调用X资产A的价格。到期时期权的支付函数由ψ(Xτ)给出,其中支付函数ψ(X)由ψ(X)=(X)定义为X>0- K) +=max(x- K,0)。我们系统地假设A的价格Xt和平方波动率Ytof是由联合Heston SDE(1)(2)和系数(3)驱动的。欧洲看涨期权价格基于资产A,然后是一个众所周知的抛物线偏微分方程,该偏微分方程与椭圆二阶微分方程有关,定义为x>0,y>0 byL=xyx+γyy+ργxy十、y+rxx+[κ(θ)- y)- λγ√y]Y- r(4)L的系数包括已知的无风险收益率r,以及赫斯顿SDE的四个未知参数κ、θ、γ、ρ。
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