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2022-05-06
英文标题:
《Change of numeraire in the two-marginals martingale transport problem》
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作者:
Luciano Campi, Ismail Laachir, Claude Martini
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最新提交年份:
2016
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英文摘要:
  In this paper we apply change of numeraire techniques to the optimal transport approach for computing model-free prices of derivatives in a two periods model. In particular, we consider the optimal transport plan constructed in \\cite{HobsonKlimmek2013} as well as the one introduced in \\cite{BeiglJuil} and further studied in \\cite{BrenierMartingale}. We show that, in the case of positive martingales, a suitable change of numeraire applied to \\cite{HobsonKlimmek2013} exchanges forward start straddles of type I and type II, so that the optimal transport plan in the subhedging problems is the same for both types of options. Moreover, for \\cite{BrenierMartingale}\'s construction, the right monotone transference plan can be viewed as a mirror coupling of its left counterpart under the change of numeraire. An application to stochastic volatility models is also provided.
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中文摘要:
在本文中,我们将数值变化技术应用于最优运输方法,以计算两阶段模型中衍生品的无模型价格。特别地,我们考虑了在{HobsonKlimmek2013}中构造的最优运输计划,以及在{BeiglJuil}中引入并在{Brenier鞅}中进一步研究的最优运输计划。我们证明,在正鞅的情况下,适用于类型I和类型II的{HobsonKlimmek2013}交换前向启动跨座的适当数值变化,因此,对于两种类型的选项,分边问题中的最优运输计划是相同的。此外,对于{Brenier鞅}的结构,右单调转移计划可以被视为其左对应物在数值变化下的镜像耦合。还提供了随机波动率模型的应用。
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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: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 09:22:49
两个边际运输问题中的数值变化*Luciano Campi+Ismail LaachirClaude Martini§2016年2月29日摘要本文中,我们将计分法的变化应用于最优运输方法,以计算两期模型中衍生品的无模型价格。特别是,我们考虑了霍布森和克里梅克[2015]提出的最佳交通计划,以及贝伊格洛克和朱埃[2012]提出并在亨利·拉伯德和图兹[2013]进一步研究的交通计划。我们证明,在正鞅的情况下,适用于Hobson和Klimmek[2015]交换类型I和类型II的远期启动跨座的适当数值变化,因此,对于两种类型的方案,分边问题中的最优运输计划是相同的。此外,对于Henry Labord`ere and Touzi[2013]的结构,右单调迁移计划可以被视为其左对应物在数字变化下的镜像耦合。还提供了随机波动率模型的应用。关键词和短语:稳健套期保值、模型独立定价、模型不确定性、最优运输、计分变更、远期启动跨座。JEL分类:C61、G11、G13。2010年理学硕士分类:91G20,91G80。1引言设u和ν为正半直线R上的两个概率测度*+:= (0, ∞), 具有单位均值且满足凸阶意义下的u4ν,即Rfdu≤所有凸函数的Rfdνsf:R*+→ R.Strassen[1965]的一个经典定理证明了离散时间鞅=(Mt)t=0=(1,X,Y)和X的存在性~ μ和Y~ ν. 设M(u,ν)表示这种离散鞅的所有可能定律的集合,这些离散鞅具有预先指定的边缘u,ν。
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2022-5-6 09:22:53
如果我们将过程M解释为agiven股票的价格,任何函数C(x,y)都可以被视为写在该股票上的路径依赖期权。受模型不确定性问题的推动,最近出现了大量关于为给定选项C的价格找到无模型上限(或下限)问题的文章,其中包括最大化(或最小化)所有度量Q的预期等式[C(X,Y)]∈ M(u,ν)。事实上,任何这样的度量Q都对应于基础资产价格的某种模型。在无模型设置中,这样的价格被要求是鞅(因此没有套利),并且*这项工作得到了ANR项目ISOTACE(ANR-12-MONU-0013)的部分支持。我们要感谢罗伯特达朗的支持。感谢联合王国经济学院的皮埃尔·安托斯泰尔和杰斯泰尔·亨利·霍布森的评论ENSTA ParisTech and Zeliade Systems,法国。§Zeliade Systems,法国。有预先规定的边际u和ν,这可以像往常一样通过布里登-利岑伯格公式从观察欧洲看涨期权价格中推断出来。因此,在这种情况下,M(u,ν)是一组自然的pricingmeasures。上界supQ∈例如,M(u,ν)EQ[C(X,Y)]基本上对应于超级复制给定支付的最便宜的半静态策略的成本。下限有一个解释,作为子复制价格。最近,人们使用基于最优运输的方法来解决这些优化问题。在这方面,Beiglb–ock和Juillet[2012]对鞅运输问题进行了深入分析,并证明了对于某一类支付,最优概率是特殊类型的,称为左单调和右单调转移计划。
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2022-5-6 09:22:56
后来,Henry Labord`ere和Touzi[2013]为满足所谓的广义Pence-Mirrlees条件(Cxyy>0)的更一般的支付类别C提供了此类临时转移计划的明确构建。(1.1)最后,Hobson和Klimmek[2015]构建了另一个最优转移计划,给出了II型远期启动跨座的模型自由子系统复制价格,其支付| X- Y |不满足上述条件(1.1)。在本文中,我们研究了在自由定价模型中,数值变化对鞅最优运输方法的影响。据我们所知,到目前为止,在优化交通和稳健定价方面,还从未使用过数字变化。对于支持R的边缘人,我们将关注上述最佳转移计划*+, i、 e.我们将考虑具有给定边值的正鞅。我们的主要结果可以简单地表述如下:关于Hobson和Klimmek[2015]的最佳耦合度量,结果表明,第一类和第二类的正向启动跨座与第1次打击之间的数值交换变化,其中第一类的正向启动跨座的收益由| YX给出-1|. 因此,对于两种类型的前向启动跨座,这就产生了分边问题中的最优运输计划是相同的。使用不同的方法,这补充了Hobson和Klimmek[2015]关于II型前向起跑跨骑的研究结果。另一方面,关于Beiglb–ock和Juillet[2012]以及Henry Labord`ere和Touzi[2013]的左右单调最优运输计划,数值的变化可以被视为正鞅的镜像耦合。更准确地说,我们将证明,通过适当地改变数值,可以在不受左单调对应方影响的情况下获得右单调运输计划。
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2022-5-6 09:22:59
还研究了这种变换对广义Spence-Mirrleescondition的影响。通过改变数值也将证明其他不变性。本论文的扩展版本可在Laachir[2015]博士论文中找到。本文的结构如下。我们在第二节中介绍了数值的变化,并证明了它的主要性质。在第3节中,我们考虑了前向起始跨骑,并将Hobson和Klimmek[2015]中的结果推广到了I型前向起始跨骑。在第4节中,我们给出了正鞅的左、右单调转移计划中数值变化的应用。在最后的第5节中,我们研究了u和ν随数字变化而不变的对称情况。这种情况包括Black-Scholes模型和随机波动率模型,现货和波动率之间没有相关性(参见雷诺和图兹[1996])。符号:o设X为某个可测空间上定义的任意随机变量(Ohm, F) 。我们用LQ(X)表示X在某些量度Q下的定律。对于X在Q下的期望,我们不同地使用旋转等式[X]或Q[X]。o我们用P=P(R)表示*+) R上的全概率测度集u*+:= (0, ∞), 配备Borelσ-B(R*+), setP=P(R*+) :=(u ∈ P:ZR*+xu(dx)=1)。所有度量的子集∈ 对于Lebesguemeasures,正密度(例如pu)用Pd表示如果u,ν∈ P、 然后Fu,Fν表示它们各自的累积分布函数。我们还使用旋转δF表示两者之间的差异,即δF=δFu,ν=Fν- Fu对于任何函数q(x),我们使用符号q(x):=1- q(x)和Gu(x):=Rxyu(dy)表示任何度量单位u的累计期望值。
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2022-5-6 09:23:03
最后id表示身份函数。2.数值变化Jamshidian[1989]在利率模型的背景下首次引入了数值变化技术,并被证明是衍生品定价的一个非常强大的工具(见Geman等人[1995],[Jeanblanc等人,2009年,第2.4节]和其中的其他参考文献,以了解更多细节)。在这里,我们看到这样的技术可以有效地转换为无模型环境。我们考虑一个两阶段的金融市场,其中一个无风险资产的价格与一个相同,另一个有风险资产的贴现价格演变由过程(Mt)t=0=(1,X,Y)建模。分别对t=1和t=2时的价格建模的随机变量X和Y定义在标准可测空间上(Ohm, F) ,在哪里Ohm = Ohm× Ohm具有Ohm= Ohm= R*+F=B(Ohm). 对于任何ω=(ω,ω)∈ Ohm, 我们设置X(ω)=ω和Y(ω)=ω。我们设置的最终成分是两个边际定律u和ν,它们分别是关于(Ohm, B(R+)和(Ohm, B(R+),因此X(resp.Y)具有定律u(resp.ν)。在整篇论文中,我们将在以下假设下工作:假设2.1。边缘u和ν具有单位平均值,并满足凸序意义上的u4ν,即Rfdu≤所有凸函数f:R的Rfdν*+→ R.设M(u,ν)表示(Ohm, F) 这样X~ u,Y~ ν、 M是鞅。正如我们在导言中所说,根据Strassen[1965]中的一个经典定理,我们知道之前的假设保证了这样一个集合是非空的。2.1一维对称算子作为一个初步步骤,我们首先考虑静态环境下的数值变化,即边缘定律。
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