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2022-05-07
英文标题:
《Irreversible Investment under L\\\'evy Uncertainty: an Equation for the
  Optimal Boundary》
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作者:
Giorgio Ferrari, Paavo Salminen
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最新提交年份:
2014
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英文摘要:
  We derive a new equation for the optimal investment boundary of a general irreversible investment problem under exponential L\\\'evy uncertainty. The problem is set as an infinite time-horizon, two-dimensional degenerate singular stochastic control problem. In line with the results recently obtained in a diffusive setting, we show that the optimal boundary is intimately linked to the unique optional solution of an appropriate Bank-El Karoui representation problem. Such a relation and the Wiener Hopf factorization allow us to derive an integral equation for the optimal investment boundary. In case the underlying L\\\'evy process hits any real point with positive probability we show that the integral equation for the investment boundary is uniquely satisfied by the unique solution of another equation which is easier to handle. As a remarkable by-product we prove the continuity of the optimal investment boundary. The paper is concluded with explicit results for profit functions of (i) Cobb-Douglas type and (ii) CES type. In the first case the function is separable and in the second case non-separable.
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中文摘要:
我们推导了一个新的方程,用于在指数Léevy不确定性下一般不可逆投资问题的最优投资边界。该问题被设置为一个无限时域二维退化奇异随机控制问题。与最近在扩散环境中获得的结果一致,我们证明了最优边界与适当的Bank-El-Karoui表示问题的唯一可选解密切相关。这种关系和Wiener-Hopf分解使我们能够导出最优投资边界的积分方程。如果潜在的LSevy过程以正概率击中任何实点,我们证明投资边界的积分方程由另一个更容易处理的方程的唯一解唯一满足。作为一个显著的副产品,我们证明了最优投资边界的连续性。本文最后给出了(i)Cobb-Douglas型和(ii)CES型利润函数的显式结果。在第一种情况下,函数是可分离的,在第二种情况下,函数是不可分离的。
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分类信息:

一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Portfolio Management        项目组合管理
分类描述:Security selection and optimization, capital allocation, investment strategies and performance measurement
证券选择与优化、资本配置、投资策略与绩效评价
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一级分类:Mathematics        数学
二级分类:Optimization and Control        优化与控制
分类描述:Operations research, linear programming, control theory, systems theory, optimal control, game theory
运筹学,线性规划,控制论,系统论,最优控制,博弈论
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2022-5-7 03:24:12
L’evy不确定性下的不可逆投资:最优边界方程*乔治·法拉利+帕沃·萨尔米宁2018年9月18日摘要。我们推导了一个新的关于指数L′evy不确定性下广义可逆投资问题的最优投资边界方程。该问题被设置为一个有限时间范围的二维退化奇异随机控制问题。与最近在不同环境中获得的结果一致,我们证明了最优边界与适当的Bank El Karoui表示问题的唯一可选解密切相关。这种关系和Wiener-Hopf分解使我们能够导出最优投资边界的积分方程。如果潜在的L’evy过程以正概率到达R w中的任何点,我们表明,投资边界的积分方程由另一个更容易处理的方程的唯一解唯一满足。我们证明了最优投资边界的连续性。本文最后给出了(i)C ob b Douglas型和(ii)CES型函数的明确结果。在第一种情况下,函数是可分离的,在第二种情况下,函数是不可分离的。关键词:自由边界,不可逆投资,奇异随机控制,最优停止,L’evy过程,银行和El-Karoui表示定理,基本容量。MSC2010子项目分类:91B70、93E20、60G40、60G51。JEL分类:C02、E22、D92、G31。1导言不确定性下的投资问题在过去几年中受到了越来越多的关注,包括经济文献和数学文献(例如,参见[20]以获得更广泛的回顾)。
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2022-5-7 03:24:15
有几篇经济学论文讨论了当运营利润函数依赖于反映变化的外生随机冲击过程时,企业利润最大化的问题,例如技术上可行的产出、需求和宏观经济条件等(参见[1]、[8]、[10]和[34]),并将不可逆的投资决策及其时机与实际情况联系起来*第一作者感谢德国研究基金会(DFG)通过RI1128-4-1赠款提供的资金支持。第二作者的研究部分得到了芬兰Svenska kulturfondenvia Stiftelsernas教授的资助。+德国比勒菲尔德大学数学经济学中心;乔治。ferrari@uni-比勒菲尔德。德阿博·阿卡德米大学,自然科学/数学和统计系,芬兰芬兰人安利克斯加坦3B,FIN-20500阿博,芬兰;phsalmin@abo.fiIrreversibleLevy不确定性2期权下的投资(参见[27]和[34]等)。通常在这些模型中,函数是可分离的(如Cobb-Douglas),经济冲击过程是几何布朗运动。在数学经济学文献中,不确定条件下的连续时间不可逆投资问题通常被建模为具有单调控制的凹(或凸)随机控制问题(参见[14]、[22]、[30]、[33]和[36])。事实上,由于不允许撤资的经济约束,不确定性下的不可逆投资问题可能被视为所谓的“单调跟随者”问题;也就是说,一个投资策略由非减量随机过程给出的问题,R+上的相关随机Borel测度相对于Lebesgue测度可能是奇异的。
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2022-5-7 03:24:18
在这种情况下,不确定条件下的不可逆投资与经济文献中发现的实物期权(参见[27]和[34])之间的联系可以被视为具有单调控制的洞穴(或凸)随机控制问题与最优停止中的某些问题之间的众所周知的联系。这种联系在[21]、[23]和[24]中得到了严格的证明。当优化下的随机过程X是马尔可夫过程,例如微分过程或L’evy过程时,最优控制策略通常包括通过一条曲线将奇异随机控制问题的状态空间分成两个区域,称为最优投资边界或FREE边界。这些区域通常被称为“行动”区域和“不行动”区域,因为在这些区域中,控制或施加作用是最佳的。类似地,在最优停止问题中,一个有“继续”和“停止”区域,在这两个区域中,分别让X的演化继续和停止是最优的。凹(或凸)奇异随机控制问题的主要特征是,奇异随机控制问题的作用域与适当关联的最优停止问题的停止域重合,最优策略是将受控过程保持在不活动(连续)区域内,且控制最小。很明显,通过对其自由边界的描述,研究与奇异s-to-Castic控制问题相关的最优停止问题,分离停止和继续区域,可以完全理解最优控制,即企业的最优投资政策。在本文中,我们基本上考虑了与[22]中相同的问题,但现在经济冲击由指数L’evy过程建模,而不是规则的线性扩散。
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2022-5-7 03:24:21
在市场数据的时间序列中常见的概率分布中,列维过程可能表现出严重的尾部和偏斜。我们通过[4]、[7]、[36]等文献中的随机模糊条件方法,并依靠Bank El Karoui表示定理(参见[6]、定理3)的适当应用,解决了ir可逆投资问题。如[22]中所述,我们证明了Bank El-Karoui表示问题的唯一可选解与一维、有限时间范围、参数相关的临时停止问题的自由边界密切相关,该问题与原始奇异控制问题自然相关。这种关系和L’evy过程的Wiener-Hopf分解使我们能够导出自由边界的积分方程。如果潜在的L’evy过程h在R中的任意点具有正概率(作为α稳定的L’evy过程,具有α∈ (1,2)或在金融经济学中起重要作用的跳跃微分过程)然后证明自由边界是另一个更容易处理和方便的方程的唯一解。此外,利用该方程,我们还证明了自由界元在我们的一般L’evy过程框架中是连续的。据我们所知,这个结果第一次出现在她的脸上。最后,我们找到了最优边界的显式形式,即使在不可分离的情况下,在L’evy不确定性3操作利润函数下的CES(恒定替代弹性)不可逆投资(见下文第4.2节),从而得出了一个相当复杂的随机不可逆投资问题的最优投资政策的完整特征。[13]和[26]最近也讨论了确定不确定性下投资问题的最佳投资边界的问题。
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2022-5-7 03:24:24
然而,其中的设置比我们的更简单,因为[13]中只考虑了可分离的运行性能,而[26]中只讨论了一维模型。在这里,我们允许任何满足下面假设2.1的凹形运行,我们的不可逆投资问题被设置为一个二维退化奇异随机控制问题。此外,我们的方程遵循strongMarkov性质和Wiener-Hopf分解,不是通过写下任何积分微分自由边界问题(如[26]中所述)或在边界本身施加相关最优停止问题的值函数的任何正则条件而获得的。从这个意义上说,我们的方法似乎绕过了与Levy环境中光滑条件的有效性相关的困难(参见[2]、[12]和[31])。论文的结构如下。在第2.1节中,我们建立了不可逆投资问题,然后在第2.2节中解决。在第2.3节中,我们得到了基于基本容量过程的最优投资边界的特征。第3节讨论了描述最优投资边界的方程。最后,在第4.2节“最优投资问题”中给出了一些具体计算的例子。1[22]中的设置和基本假设考虑了生产单程od的企业的最优不可逆投资问题。然而,考虑到市场在经验上经常表现出显著的偏度和峰度,我们通过指数随机过程eX,w这里X={Xt,t对经济的不确定状态(例如,商品的需求,或宏观经济条件,或生产商品的价格)进行建模≥ 0}是定义在完全过滤概率空间上的实值L′evy过程(而不是复合泊松过程或子目标)(Ohm, F、 {Ft}t≥0,P)。
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