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2022-06-01
英文标题:
《Strict Local Martingales and Optimal Investment in a Black-Scholes Model
  with a Bubble》
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作者:
Martin Herdegen, Sebastian Herrmann
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最新提交年份:
2017
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英文摘要:
  There are two major streams of literature on the modeling of financial bubbles: the strict local martingale framework and the Johansen-Ledoit-Sornette (JLS) financial bubble model. Based on a class of models that embeds the JLS model and can exhibit strict local martingale behavior, we clarify the connection between these previously disconnected approaches. While the original JLS model is never a strict local martingale, there are relaxations which can be strict local martingales and which preserve the key assumption of a log-periodic power law for the hazard rate of the time of the crash. We then study the optimal investment problem for an investor with constant relative risk aversion in this model. We show that for positive instantaneous expected returns, investors with relative risk aversion above one always ride the bubble.
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中文摘要:
关于金融泡沫建模有两大主流文献:严格局部鞅框架和约翰森·莱多伊特·索内特(JohansenLedoit-Sornette,JLS)金融泡沫模型。基于一类嵌入了JLS模型并且可以表现出严格的局部鞅行为的模型,我们阐明了这些先前断开连接的方法之间的联系。虽然原始JLS模型从来都不是严格的局部鞅,但有一些松弛可以是严格的局部鞅,并且保留了对数周期幂律对碰撞时间危险率的关键假设。在此模型中,我们研究了相对风险厌恶度为常数的投资者的最优投资问题。我们发现,对于正的瞬时预期回报,相对风险厌恶度高于1的投资者总是会在泡沫中度过难关。
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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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2022-6-1 17:34:19
具有泡沫的aBlack-Scholes模型的严格局部鞅与最优投资*Martin Herdegen+Sebastian Herrmann摘要关于金融泡沫建模有两大主流文献:严格局部鞅框架和Johansen–Ledoit–Sornette(JLS)金融泡沫模型。基于一类嵌入了JLS模型并且可以表现出严格的局部鞅行为的模型,我们阐明了这些先前断开连接的方法之间的联系。虽然最初的JLS模型从来都不是严格的局部鞅,但有一些松弛可以最好地估计局部鞅,并保留了对数周期幂律对碰撞时间危险率的关键假设。然后,我们研究了该模型中具有常数相对风险厌恶的投资者的最优投资问题。我们表明,对于积极的内在预期回报,相对风险厌恶度高于1的投资者总是会在泡沫中度过难关。关键词气泡;严格局部鞅;JLS型号;最优投资;效用最大化;Powerutility。AMS MSC 2010初级,91G10;次级,49N15,49J15。JEL分类G11、C61.1简介金融泡沫[26、36、37]通常与资产价格与其“基本价值”之间的差异有关。数学金融文献认为,通过将资产价格建模为严格的局部鞅过程(即,非鞅的局部鞅),在一些等价局部鞅测度(ELMM)下,可以非常普遍地捕捉这种形式的错误定价;参见Loewenstein和Willard【33】、Cox和Hobson【10】、Heston、Loewenstein和Willard【18】、Jarrow、Protter和Shimbo【19、20】、Protter【36】以及其中的参考文献。
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2022-6-1 17:34:22
关于金融泡沫的另一篇文献来源于将资产价格设定为所谓的对数周期幂律,以检测和预测可能泡沫的终结;参见Bouchaud、Johansen和Sornette【6】以及Feigenbaum和Freund【14】。这导致了约翰森-莱多伊特-索内特(Johansen-Ledoit-Sornette,JLS)金融泡沫模型的发展【23,22】。然而,JLS模型从定义上讲是一个鞅,根本没有提到严格的局部鞅。本文有两个目标:(1)澄清这些之前不连贯的建模方法之间的联系;(2)分析理性投资者在广义JLS型资产价格泡沫出现时的行为。*作者感谢杰罗姆·德坦普尔(Jér^ome Detemple)、大卫·霍布森(David Hobson)、约翰内斯·穆勒·卡贝(Johannes Muhle Karbe)、雷米·普拉斯(rémy Praz),尤其是马丁·施韦泽(Martin Schweizer),感谢他们激发了讨论和评论。我们还要感谢一位副主编和裁判的宝贵意见。此外,我们感谢瑞士金融研究所(Swiss FinanceInstitute)和国家能力研究中心“金融估值和风险管理”(NCCR FINRISK)D1项目(金融风险管理的数学方法)提供的财政支持。NCCR FINRISK是瑞士国家科学基金会的研究工具。+英国考文垂华威大学统计系,CV4 7AL,电子邮件M。Herdegen@warwick.ac.uk.密歇根大学数学系,530 Church Street,Ann Arbor,MI 48109,USA,emailsherrma@umich.edu.TheJohansen–Ledoit–Sornette模型。
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2022-6-1 17:34:25
JLS模型提出,金融资产的价格过程可以建模为其“基本价值”(未进一步规定)和泡沫成分S=(St)t之和∈[0,T]具有动态stst-= φ(t)dt+σdWt- δdJt,(1.1),其中φ是确定性函数,Jt=1{t≥γ} 在碰撞时间γ时从0跳到1,常数δ∈ (0,1)是碰撞时气泡成分的相对损失,t是时间范围。碰撞时间γ是一个正随机变量,与布朗运动W无关,分布函数G是非常正则的。假设S是(真)鞅,它通过φ(t)=ΔκG(t),t来确定φ∈ (0,T),其中κG=G/(1)- G) 是γ的危险率。一个关键假设是γ的危险率遵循对数周期幂律(LPPL)κG(t)=B | t- t | m-1+C | T- t | m-1个COS($log(T- t)- ψ) ,t∈ (0,T),(1.2),其中B,C,m,T,$和ψ是合适的实参数;我们参考【39,第2.1节】进行解释。JLS模型将参数m定义为区间(0,1)。这个条件等价于有一个正概率,即气泡在T之前不会完全破裂,并且排除了S的严格局部鞅动力学(定理3.8)。然而,[39,第2.2节]中给出的m>0的合理性是有争议的;参见第2.3节中的讨论。这激发了对广义JLS模型的研究。模型类别和主要特征。通过放松一些假设,我们将JLS模型嵌入到一个更大的类别中:G可以是C[0,T]中的任何分布函数,G在[0,T]上大于0,相对损失δ可以是δ(T)=0的时间的[0,1]值确定性函数,S可能具有恒定的瞬时预期回报u∈ R、 特别是,气泡在T之前或T处未破裂的概率可以选择为零或正。
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2022-6-1 17:34:28
与其假设S是鞅,我们只要求S是u=0的局部鞅。该模型类的主要特征是:(a)它足够灵活,可以包含规范,使得S成为一大类ELMM下的严格局部鞅。这使我们能够分析JLS模型在多大程度上可以嵌入到严格的局部鞅框架中。(b) 尽管跳跃导致模型类的不完整性,但它足够容易处理,允许半显式地解决效用最大化问题。这使我们能够分析在这种类型的资产价格泡沫存在的情况下,理性主体应该如何表现。目标(1):松弛JLS模型和严格局部鞅。JLS模型定义为鞅。为了实现我们的第一个目标,我们考虑了放松的JLS模型,该模型定义如下:我们保留跳跃时间危险率对数周期幂律(1.2)的关键假设,但允许参数m为任何实数(不一定在(0,1)中),允许δ在[0,1]中随时间变化(不一定在(0,1)中为常数),并且只要求在物理测度下是局部鞅(不一定是鞅)。然后,我们发现松弛JLS模型是严格局部鞅当且仅当m≤ 0和函数(1- δ) κGis可积于(0,T)(定理3.8和备注3.9)。
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2022-6-1 17:34:32
在这种情况下,泡沫在T和lim supt之前肯定会破裂↑↑Tδ(T)=1,也就是说,对于每一个ε>0,气泡成分损失分数1的概率为正-发生碰撞时其值的ε。以下规范摘自【39】(直至符号变更);【22】中的原始规范略有不同,尤其是没有明确的布朗成分。该假设在JLS模型中并不明确,但由于危险率(1.2)的假设形式不依赖于W,因此是隐含的。参数的选择必须确保危险率始终为非负;参见[41]。早期的许多文章都忽略了这个约束。“临界时间”T>0被解释为泡沫状态的结束【39】,崩溃可能发生在T之前的任何时间。目标(2):最优投资。假设资产的瞬时预期收益为正,我们研究了上述模型类别中电力公司投资者从终端财富中获得最大预期效用的问题。我们根据积分方程(或具有非标准终端条件的一阶常微分方程)的解,提供了市场交易的最优策略和确定性等价物的明确公式;参见定理4.2和4.7。最优策略可以分解为两部分(定理4.4):一部分是短视需求,它优化了每个时间点的局部性能;另一部分是享乐需求,它考虑了资产价格在投资者的时间框架内如何在全球范围内动态变化。这种分解使我们可以得出结论,相对风险厌恶度高于1的投资者从不卖空资产。换言之,这些投资者在泡沫中乘风破浪,而不是攻击它。
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