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2022-05-31
英文标题:
《Learning Agents in Black-Scholes Financial Markets: Consensus Dynamics
  and Volatility Smiles》
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作者:
Tushar Vaidya and Carlos Murguia and Georgios Piliouras
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最新提交年份:
2020
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英文摘要:
  Black-Scholes (BS) is the standard mathematical model for option pricing in financial markets. Option prices are calculated using an analytical formula whose main inputs are strike (at which price to exercise) and volatility. The BS framework assumes that volatility remains constant across all strikes, however, in practice it varies. How do traders come to learn these parameters? We introduce natural models of learning agents, in which they update their beliefs about the true implied volatility based on the opinions of other traders. We prove convergence of these opinion dynamics using techniques from control theory and leader-follower models, thus providing a resolution between theory and market practices. We allow for two different models, one with feedback and one with an unknown leader.
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中文摘要:
Black-Scholes(BS)是金融市场期权定价的标准数学模型。期权价格使用一个分析公式进行计算,该公式的主要输入是履约(行使价格)和波动率。BS框架假设所有罢工期间的波动性保持不变,但在实践中有所不同。交易者是如何学习这些参数的?我们引入了学习主体的自然模型,在该模型中,学习主体根据其他交易者的意见更新其对真实隐含波动率的信念。我们使用控制理论和领导者-追随者模型的技术证明了这些意见动态的收敛性,从而提供了理论和市场实践之间的解决方案。我们考虑了两种不同的模型,一种是反馈模型,另一种是未知领导者模型。
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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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一级分类:Computer Science        计算机科学
二级分类:Machine Learning        机器学习
分类描述:Papers on all aspects of machine learning research (supervised, unsupervised, reinforcement learning, bandit problems, and so on) including also robustness, explanation, fairness, and methodology. cs.LG is also an appropriate primary category for applications of machine learning methods.
关于机器学习研究的所有方面的论文(有监督的,无监督的,强化学习,强盗问题,等等),包括健壮性,解释性,公平性和方法论。对于机器学习方法的应用,CS.LG也是一个合适的主要类别。
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一级分类:Computer Science        计算机科学
二级分类:Multiagent Systems        多智能体系统
分类描述:Covers multiagent systems, distributed artificial intelligence, intelligent agents, coordinated interactions. and practical applications. Roughly covers ACM Subject Class I.2.11.
涵盖多Agent系统、分布式人工智能、智能Agent、协调交互。和实际应用。大致涵盖ACM科目I.2.11类。
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2022-5-31 09:58:02
布莱克-斯科尔斯金融市场的学习代理Stushar VaidyaSUTDtusharvaidya@sutd.edu.sgCarlosMurguiaTU/欧共体。GMurguia@tue.nlGeorgios PiliourasSUTDgeorgios@sutd.edu.sgJuly142020年抽象金融市场。期权价格使用一个分析公式进行计算,该公式的主要输入是履约(行使价格)和波动性。BS框架假设所有罢工中的挥发率都是恒定的,但实际上它是不同的。交易者是如何了解这些参数的?我们引入了基于自然代理的模型,在该模型中,他们根据其他交易者的意见更新了对真实隐含波动率的信念。我们使用控制理论和领导者-追随者模型的技术证明了这些观点动态的指数快速收敛,从而在理论和市场实践之间提供了一个解决方案。我们考虑了两种不同的模型,一种是反馈模型,另一种是未知领导者模型。1引言零情报交易者的行为已纳入价格波动。重点是以可用数据的形式进行宏观聚合。虽然这是一个重要的研究领域,但基于代理的模型为更详细地研究微观相互作用提供了机会。这里的代理是异构的。期权波动的背景,从而明确学习和互动。在局外人看来,金融资产似乎是以一个由市场决定的价格进行观察的。事实上,priceschannels。互动对于理解市场至关重要。本文的动机来自Kirman和Follmer的作品[,]。我们主张在交易者之间进行某种内在的互动,而不是发展一个成熟的博弈论或领域模型。我们【17】。大多数交易都是以电子方式进行的。为了占据主导地位,企业现在在技术上投入巨资以获得优势。对于期货交易而言,速度对利润至关重要。
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2022-5-31 09:58:05
交易复杂的衍生品需要数学家、计算机科学家和工程师。在过去二十年中,越来越多的衍生工具,如股票和期货,但在衍生品交易中起着至关重要的作用[,,]。此外,证券交易所和场外交易(OTC)市场之间的区别已不像过去那样清晰[,]。在OTC市场,交易是在两个交易对手之间进行的,没有集中的市场。在过去十年中,监管部门越来越多地推动保持双边交易对手的隐私。在某些方面,OTC市场通常被称为报价驱动市场或真正的黑暗市场[]。美国和欧盟(EuropeanUnion)的监管导致了基于交易所的交易分散,但不透明的OTC市场集中化1.1期权市场价值数万亿美元。为了直观地了解该地区的环境和问题,让我们考虑一下欧洲选项的典型示例。具有股票价格统计到期时间和行权价格的看涨期权的买方- K、 ,而看跌期权的最大{K- ST,0}。SKTσ得出答案,即仪器的报价【21、68、47】。价格=BS(S、K、T、σ)。市场。这个参数非常重要,实际上市场通过引用波动率来交易欧洲看涨期权和看跌期权。K、 ,t在外汇期权市场中更为常见。[29]中给出了波动率微笑的极好介绍。目的通过引入更新其波动性信念的学习主体模型进行研究。金融学或经济物理学尚未完全解决基于主体的波动率微笑相互作用和形成模型。它们仍然是一个挑战[]。之前已经做过尝试,但焦点从未放在交互的数学或特定性质上[,]。
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2022-5-31 09:58:08
此外,我们使用具有特定隐含波动率的Black-Scholes公式,交易者得到了一个美元价值价格。(a) KK/SKS(b)投资者对隐含波动率的看法逐渐趋同,形成了不同的波动率价值。在[,]中,尽管缺少交互的本质。然而,这些早期的尝试很好地表明,至少这个问题已经引起了不同学科的极大兴趣。1.2经济物理学宏观行为并非易事[,]。事实上,模型的选择似乎是有限的。有大量基于代理的模型[,,]。哪一个是正确的?此外,哪种类型的社会学习是金融市场交易的代表。Barron提供了早期指南[]。这一领域一直保持稳定,波动性微笑的出现问题仍未解决。许多模型假设基础股票和波动率的组合是一个随机过程。1.2.1奈特不确定性即使不确定正确的概率度量,我们也将面临不确定性。从某种意义上说,这抓住了金融市场的本质。交易者和参与者使用不同的概率度量。没有这样的概率度量占主导地位。在不完全市场中,选择正确的概率度量,以便正确定价衍生产品合同,是一项主观和定量的工作。在任何情况下,都不存在正确的模型[,,,]。因此,金融市场的参与者可以自由选择根据市场数据校准的概率模型【25、22、13】。基于经济学的模型和数学金融文献中的模型存在的问题是,很多时候,分析都集中在一个具有代表性的代理人身上。在存在风险和不确定性的情况下,选择衍生品合同的定价归结为选择一个正确的等价鞅度量,在该度量下,衍生品索赔是可复制的。
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2022-5-31 09:58:11
对于做市商和经销商来说,车型的选择非常广泛。每个参与者都必须做出选择,不可避免地,没有两个机构会使用相同参数的相同模型。在这种情况下,值得注意的是,市场将汇集经销商个人选择上的差异。1.2.2金融市场:非Bayesian金融市场,在不同地理位置频繁更新[,]。代理同时移动:通常取消[,,]。实际上,顺序贝叶斯学习模型似乎并不合适[,]。贝叶斯观察学习示例包括[,]和[]。这些模型本质上是连续的。他们研究羊群行为。随着时间的推移,玩家依次观察先前代理的动作,并接收到一个私人信号。每一个代理都会出现,第n个代理可能会以n的形式得出真相→ ∞.我们的基础正是因为它们紧密地抓住了金融市场中互动和学习的本质。玩家可以观察之前的选择,但不能观察竞争对手的回报。对游戏中的学习进行更深入的讨论,将使我们远离研究互动的数学本质的目标。读者可以从博弈论的角度参考[,]。我们的贡献。市场上所有其他“随机”的喋喋不休。该模型捕获了交易者对外部意见给予任何权重的情况(第3.3节,定理3.4)。
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2022-5-31 09:58:15
证明收敛结果(以及建立指数级快速收敛速度)需要离散动力学2的工具。a-2。d) 例如,这表明,如果我们离开我们的模型,就无法保证收敛。我们使用Kronecker Products将上述两个模型的多维类似物形式化,确定无套利波动率曲线形状上的必要结构条件。2模型描述按照其自己的更新估计进行。代理可以观察其他代理之前的信号。简单地说,这些模型让我们能够检验一致性。从某种意义上说,这些类型的模型是前所未见的。参见调查文件【60、4、41、67】。2.1挥发性基础考虑其他试剂的挥发性。反馈机制有助于代理人获得真实的波动率参数。在任何时候,焦点都集中在波动率微笑的静态画面上。在此静态框架频率范围内。在交易所设置中,可以将所有出价和出价视为代理可见。代理最初不确定隐含波动率的真实值,但通过学习和反馈,可以得到真实参数。我们的第一次尝试是社交网络中常见的天真学习模式。学习发生在交易时间之间。因此,我们的隐含假设是,交易员在相互调整和学习报价时,不会发生任何交易。这一相当奇特的特征是市场实践。交易的时间间隔比报价更新的时间间隔长。股票的高频交易和期权市场都是如此。报价和价格(或者更确切地说是交易量)的变化比实际交易更频繁。σK,T∈,这取决于罢工和期满。隐含波动率以百分比表示。假设2.1。向交易员提供反馈。
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