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2022-05-10
英文标题:
《Alpha-CIR Model with Branching Processes in Sovereign Interest Rate
  Modelling》
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作者:
Ying Jiao (ISFA), Chunhua Ma, Simone Scotti (LPMA)
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最新提交年份:
2016
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英文摘要:
  We introduce a class of interest rate models, called the $\\alpha$-CIR model, which gives a natural extension of the standard CIR model by adopting the $\\alpha$-stable L{\\\'e}vy process and preserving the branching property. This model allows to describe in a unified and parsimonious way several recent observations on the sovereign bond market such as the persistency of low interest rate together with the presence of large jumps at local extent. We emphasize on a general integral representation of the model by using random fields, with which we establish the link to the CBI processes and the affine models. Finally we analyze the jump behaviors and in particular the large jumps, and we provide numerical illustrations.
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中文摘要:
我们引入了一类利率模型,称为$\\alpha$-CIR模型,它通过采用$\\alpha$-稳定的L{e}vy过程并保持分支性质,对标准CIR模型进行了自然扩展。该模型允许以统一且简洁的方式描述最近对主权债券市场的几项观察,例如低利率的持续性以及局部范围内的大幅跳跃。我们强调通过使用随机场对模型进行一般的积分表示,利用随机场建立与CBI过程和仿射模型的联系。最后,我们分析了跳跃行为,特别是大跳跃,并提供了数值说明。
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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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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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2022-5-10 19:51:13
主权利率模型中带分支过程的Alpha-CIR模型*, Ma Chunhua+,Simone Scotti2018年10月5日摘要我们介绍了一类被称为α-CIR模型的区间汇率模型,该模型通过采用α-稳定的Levy过程并保持分支性质,给出了标准CIR模型的自然张力。该模型允许以一种统一且简洁的方式描述对主权债券市场的几项近期观察,例如低利率的持续性以及局部范围内的大幅跳跃。我们强调通过使用随机场对模型进行一般积分表示,并以此建立与CBI过程和a ffine模型的链接。最后,我们分析了跳跃行为,特别是大跳跃,并提供了数值说明。1简介关于当前的欧洲主权债券市场,存在许多公认的、似乎令人费解的事实。一方面,欧元区国家的利率已达到历史最低水平。然而,另一方面,当不可预测的政治或经济事件的不确定性增加时,主权债券可能会有很大的变化,比如希腊的情况。本文的目的是提出一种新的利率模型,称为α-CIR模型,其中我们使用α-稳定分支过程对著名的Cox-Ingersoll-Ross(CIR,se e[7])模型进行了自然扩展,以描述债券市场上的这些最近观察。
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2022-5-10 19:51:17
特别是,调查的问题集包括主权利率方差的聚集行为,以及低利率的持续性,以在局部范围内获得显著影响。在文献中,金融数据中的大波动自然会促使利率动态中引入跳跃,如Eberlein和Raible[13]、Filipovi\'c、Tappe和Teichmann[19]。尽管如此,跳跃的存在总体上与低比率的趋势相矛盾,至少在假设跳跃强度为范式的情况下是如此。调和大波动和低持续率的一种方法是使用制度变迁框架,但这可能会增加随机过程的维度,以保持马尔可夫特性。最近,霍克斯过程或自激点过程(见霍克斯[23])已被用于克服这一困难,因为它们表现出的特性对此类模型给出了合适的解释。霍克斯过程可以看作是一个种群过程,其繁殖率与种群本身成比例,即所谓的自激性质。此外,移民的外部到达可以通过第二点过程来建模。大量不断增长的文献致力于霍克斯过程的财务应用,尤其是利益相关者*克劳德·伯纳德·里昂大学1号,科学金融家和保证研究所。电邮:ying。jiao@univ-里昂1。南开大学数学科学学院。埃米尔:mach@nankai.edu.cn.——巴黎迪德罗大学巴黎7号,概率实验室和现代饮食。电子邮件:scotti@math.univparis-狄德罗。fr.利率和信贷强度模型,例如在Ait-Sahalia、Cacho Diaz和Laeven[2],Errais、Giesecke和Goldberg[15],Dassios和Zhao[8]以及Rambaldi、Pennesi和Lillo[33]中。
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2022-5-10 19:51:20
在上述论文中,正如霍克斯框架中自然出现的那样,驱动过程至少是二维的,因为跳跃过程的动力学及其强度都被考虑在内。在本文中,我们使用α稳定的L’evy过程引入了一个短期利率模型,该模型提供了一个相对简单的跳跃-扩散模型,以内生方式应对这些建模挑战。我们利用α-CIR模型的积分表示来突出分支性质。首先,分支过程作为霍克斯过程的极限而出现,并通过其固有的性质表现出聚集性或自激性质,这意味着跳跃频率随着过程本身的值而增加。因此,分支过程由于其定律在起点上的有限可分性,证明了它在概率方面是一门有着有趣应用的学科,参见Instanc eDu ffie、Filipovi’c和Schachermayer[11]。在利率建模中,菲利波维奇[17]的先驱们一直在考虑分支过程,其中债券价格的指数有效结构与分支属性之间的关系得到了强调。此外,我们的模型是CIR模型的自然推广,CIR模型似乎是最简单和最流行的连续时间分支过程。尽管CIR Model提供了债券价格的封闭式解决方案,这是模型校准的一个主要特点,但它不包括跳跃。此外,实证研究强调,CIR模型无法完全解释短期价格的行为,该模型系统地高估了短期利率(参见Brown和Dybvig[6]以及Gibbons和Rama swamy[22])。
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2022-5-10 19:51:23
在我们的框架中,CIR过程是分离模型,它是具有连续路径的分支过程的唯一示例,而α-稳定分支过程的加入可以更好地描述低利率行为。本文的主要贡献是结合Hawkes和CIR过程的性质,以定义α-CIR模型,该模型提供了大量具有分支性质的跳跃微分模型,并给出了债券价格的显式表达式。除了Br-ownian运动外,α-CIR模型还包括一个谱正的α-稳定L′evyprocess。参数α∈ (1,2]刻画了尾肥度和跳跃行为。当α等于2时,α稳定过程退化为布朗运动,我们恢复了经典卷积模型。在一般情况下,当α等于2时∈ (1,2),在一个时间间隔内可能会出现很多跳跃,这代表了与主权风险相关的波动。为了保持分支性质,波动项的平方根必须被过程的α根所取代。尽管与通常的CIR相比,该模型简单且额外参数的数量减少,但我们开发的模型显示出一些优势。首先,α-CIR模型表现出积极的跳跃,特别是通过结合重尾跳跃大小分布和不确定性,可以以统一的方式描述金融市场中观察到的大波动和通常的小波动。第二,在一个分支过程中,框架也可以表现为利率的层级结构自然产生,它可以将利率拆分为不同的组成部分,最终可以解释为利差,每个利差遵循相同的动态,就像全球理想人口可以按照相同的动态拆分为子组一样。
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2022-5-10 19:51:27
第三,通过建立α-CIR模型和带移民的连续状态分支过程(CBI过程)之间的联系,我们利用CBI过程的联合拉普拉斯变换,以一种明确的方式得出债券价格。特别是,我们展示了一个有趣的结果,即债券价格随着尾部的增加而增加(即,随着参数α的增加而减少),这更好地响应了当前主权利率低利率行为的持续性。第四,我们可以对跳跃行为进行彻底分析,特别是对于大幅跳跃,这意味着利率动态增加了主权风险,并意味着,例如在希腊的情况下,违约的可能性可能很高。我们特别感兴趣的是首次出现如此大的跳跃,并探索尾部指数α的影响。我们首先介绍了α-cir模型的两种不同动力学公式之间的等价性。从理论角度来看,Li[30]和Li and Ma[31]对该地产进行了深入的开发。本着上述精神,我们将证明CIR动力学的通常版本及其α-CIR扩展允许使用r和O场的积分形式的替代表示,但L’evy基的维数将增加,例如,B rownian运动被二维白噪声取代。在有关利率的金融文献中,这种方法已经形成,例如Kennedy[28]、Alberio、Lytvynov和Mahnig[3],其中引入了随机场模型来描述利率期限结构。积分表示可以更好地识别过程特征,如分支属性,并且更便于证明相关属性。
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