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2022-05-26
英文标题:
《Pricing variance swaps with stochastic volatility and stochastic
  interest rate under full correlation structure》
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作者:
Teh Raihana Nazirah Roslan, Wenjun Zhang, Jiling Cao
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最新提交年份:
2020
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英文摘要:
  This paper considers the case of pricing discretely-sampled variance swaps under the class of equity-interest rate hybridization. Our modeling framework consists of the equity which follows the dynamics of the Heston stochastic volatility model, and the stochastic interest rate is driven by the Cox-Ingersoll-Ross (CIR) process with full correlation structure imposed among the state variables. This full correlation structure possess the limitation to have fully analytical pricing formula for hybrid models of variance swaps, due to the non-affinity property embedded in the model itself. We address this issue by obtaining an efficient semi-closed form pricing formula of variance swaps for an approximation of the hybrid model via the derivation of characteristic functions. Subsequently, we implement numerical experiments to evaluate the accuracy of our pricing formula. Our findings confirmed that the impact of the correlation between the underlying and the interest rate is significant for pricing discretely-sampled variance swaps.
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中文摘要:
本文研究了股权利率混合下离散抽样方差掉期的定价问题。我们的建模框架由遵循赫斯顿随机波动率模型动力学的股票组成,随机利率由Cox-Ingersoll-Ross(CIR)过程驱动,状态变量之间具有完全相关结构。由于模型本身具有非亲和力特性,这种完全相关结构对于方差掉期混合模型具有完全分析定价公式的局限性。我们通过推导特征函数,获得了一个有效的半封闭形式的方差交换定价公式,以近似混合模型,从而解决了这个问题。随后,我们进行了数值实验,以评估定价公式的准确性。我们的研究结果证实,基础利率和利率之间的相关性对离散抽样方差掉期的定价具有重要影响。
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分类信息:

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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2022-5-26 22:12:41
随机波动率、随机利率和全相关结构下方差掉期的估值2020年4月14日[T.R.N Roslan]Teh Raihana Nazirah Roslan[W.Zhang]Wenjun Zhang[J.Cao]Jiling Cao摘要本文考虑了股权-利率混合类下离散抽样方差掉期的定价情况。我们的建模框架包括遵循赫斯顿-托卡斯蒂克波动率模型动力学的权益,随机利率由Cox-Ingersoll-Ross(CIR)过程驱动,在状态变量之间施加完全相关结构。由于模型本身具有非一致性,这种完全相关结构的局限性在于,对于方差掉期的混合模型,其具有完全分析的定价公式。我们通过推导特征函数,获得了一个有效的半封闭式方差掉期定价公式,以近似混合模型el,从而解决了这个问题。随后,我们进行了数值实验,以评估定价公式的准确性。我们的研究结果证实,基础利率和利率之间的相关性对离散样本方差掉期的定价具有重要影响。关键词:Heston-CIR混合模型、已实现方差、随机利率、随机波动性、方差互换、广义Fouriertransform1简介金融研究主要关注风险与预期收益之间的权衡。金融市场风险的一个重要来源是股票指数波动率的不确定性,其中波动率被理解为特定时间范围内金融工具回报的标准差。20世纪90年代末,华尔街公司开始交易波动性衍生产品,如varianceswaps。
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2022-5-26 22:12:45
自那时以来,这些衍生品已成为许多边缘基金经理在市场波动性上进行交易的首选红色通道。由于波动性在投资决策中起着至关重要的作用,金融从业者必须了解波动性变化的性质。对波动性衍生品的研究是定量金融领域一个积极追求的话题。从事波动性衍生品领域的研究人员一直致力于开发合适的方法来评估风险掉期。Carrand Madan[5]将使用期权的静态复制与期货的动态交易相结合,以定价和对冲某些波动性合约,而无需指定波动性过程。主要假设是未来价格的连续交易和连续半鞅价格过程。Demeter fital公司。[8] 通过证明可变掉期可以通过标准期权组合进行复制,在同一领域开展了工作。要求是期权行使价格的连续性和方差WAP的连续采样时间。这些研究的一个共同特点是假设连续采样时间,这实际上是金融市场离散采样现实的简化。事实上,当使用连续抽样作为近似值时,离散抽样变量掉期的选项被错误地估值,并且在某些抽样周期内出现了较大的不准确度,如【1】、【10】、【18】、【22】中所述。除了上述分析方法外,其他一些作者也使用数值方法进行了研究。Little和Pant【18】通过降维方法探索了有限差分方法,并获得了离散抽样方差掉期的高效性和准确性。Windcliff等人。
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2022-5-26 22:12:50
[21]研究了采用偏积分微分方程对恒定波动率、局部波动率和基于跳跃差异的波动率产品的影响。庄德廉在[22]中对[18]中的方法进行了扩展,将赫斯顿双因素随机波动率纳入离散抽样方差掉期的定价中。Ber nard和Cui【1】最近进行了另一项研究,研究了三种不同随机波动率模型的离散抽样风险互换的分析和渐近结果。TheirCholesky分解技术表现出显著的简化。然而,作者的恒定利率假设并没有反映真实的市场现象。金融研究的当代发展之一是混合模型的出现,该模型描述了股票、利率和波动性等不同资产类别之间的相互作用。这些模型的主要目的是为市场从业者和金融机构提供定制的替代方案,并降低基础资产的相关风险。混合模型通常可分为两种不同类型,即具有完全相关性的混合模型和具有参与下垫面之间部分相关性的混合模式ls。由于所涉及的复杂性较低,有关ass和a类之间存在偏相关的混合模型的文献似乎占据了该领域的主导地位。大多数研究人员关注的是股票与利率之间的相关性,或者股票与波动性之间的相关性。Grunbichler和Longstaff【11】基于Heston随机波动率模型开发了基于方差的期权定价模型。[6] 并且[13]强调,股权和利率之间的相关性对于确保定价活动的准确性至关重要,尤其是对于工业实践而言。
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2022-5-26 22:12:53
根据这些作者的说法,与利率和波动性之间的相关性相比,权益和利率之间的相关性更为明显。下垫面之间具有完全相关性的混合模型开始因其改进的模型性能而受到关注。[14] [20]比较了Heston-Hull-White混合模型和SZHW混合模型的价格依赖型期权和欧洲期权。在本文中,我们开发了一个建模框架,该框架通过包含遵循CIR过程的随机利率,扩展了Hestonstochastic波动率模型。请注意,[4]推导了部分相关的Heston CIR混合模型的半解析定价公式,该模型采用离散抽样方差掉期。这项工作考虑了他们提出的在状态变量之间施加完全相关性的建议。我们的重点是股权、利率和波动率之间完全相关的离散抽样方差掉期的定价。由于theHeston CIR模型混合不是一种有效的方法,我们通过混合模式l近似来解决定价问题,该模式属于一种有效的差异模型[9,12]。主要内容包括推导偏微分方程两个阶段的特征函数,我们获得了方差掉期的半封闭式定价公式。通过数值实验验证了定价公式的准确性。2方差掉期定价模型的规范在本节中,我们提出了一个混合模型,该模型将赫斯顿随机波动率模型与单因素CIR随机利率模型相结合。我们的模型扩展了文献[4]中的工作,在基础资产、波动率和利率之间建立了完全的相关性。
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2022-5-26 22:12:58
最近,[17]提出了一个将多尺度随机波动率模型和Hull-Whiteinte剩余利率模型相结合的模型,并表明将随机利率过程纳入随机波动率模型与任何到期日的恒定利率情况相比,可以获得更好的结果。2.1 Heston-CIR混合模型给定T>0,let{S(T):0≤ t型≤ T}是某些资产价格在时间范围[0,T]内的随机过程。现实世界测度P下的赫斯顿CIR混合模型如下dS(t)=uS(t)dt+pν(t)S(t)dW(t),0≤ t型≤ T、 dν(T)=κ(θ- ν(t))dt+σpν(t)dW(t),0≤ t型≤ T、 dr(T)=α(β-r(t))dt+ηpr(t)dW(t),0≤ t型≤ T、 (1)式中{ν(T):0≤ t型≤ T}和{r(T):0≤ t型≤ T}分别是随机瞬时方差过程和随机瞬时利率过程。在随机瞬时方差过程ν(t)中,参数θ是长期均值,κ控制均值回复的速度,σ是波动率的相对值。类似地,在随机瞬时方差过程r(t)中,β是利率期限结构,α控制均值回复速度,η决定利率的波动性。为了确保ν(t)和r(t)中的平方根过程es始终为正,需要2κθ≥ σ和2αβ≥ η,分别参考[7,15]。
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