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2022-6-6 19:33:50
最后,我们使用(5.18)和x 7这一事实来结束证明→1.-√1+2rνxνxis不增加(0,∞).命题4.3证明结束:假设|ρ|<1且fix a=1/2。受控收敛定理ZT1-p1+(a- a+(1- ρ) b)νm(T)- s) νm(T- s) (θ(s)+Vs-H-Γ(- H) )dsis相当于-|b | p1- ρνZT(θ(s)+Vs-H-Γ(- H) )ds,因为b趋于完整。因此,由于推论5.6,存在C>0,因此对于anyb∈ Rsupn≥1<(ψn(t,a+ib))≤ C(1- |b |)。(5.19)回顾z、 z∈ C使<(z),<(z)≤ c、 | ez- ez |≤ ec | z- z |,我们得到| Ln(a+ib,T)-L(a+ib,T)|≤ eC(1-|b |)支持∈[0,T]|ψn(T,a+ib)-ψ(t,a+ib)| ZT(θ(s)+Vs-H-Γ(- H) )ds,从(5.16)、(5.17)和(5.19)开始。我们根据(5.15)和定理4.1推导命题4.3∈Rb+1b+eC(1-|b |)db<∞.感谢布鲁诺·布查德、克里斯塔·库奇罗、菲利普·哈姆斯和马修·罗森鲍姆进行了许多有趣的讨论。Omar El-Euch感谢在欧洲金融研究所的支持下,由法国汇丰银行资助的研究计划“三月行动、义务和风险调整”。附录A随机卷积和解在本附录中回顾了[2]中介绍的框架和符号。A、 1卷积符号对于R+上的可测函数K和局部有界变差的R+上的测度L,卷积K* L和L* K定义为(K* 五十) (t)=Z[0,t]K(t- s) L(ds),(L* K) (t)=Z[0,t]L(ds)K(t- s) 只要这些表达式定义得很清楚。如果F是R+上的函数,我们写K* F=K* (F dt),即(K* F)(t)=ZtK(t- s) F(s)ds。我们可以证明我*F几乎处处定义良好,属于Lploc(R+,R),每当F∈ Lploc(R+,R)。
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2022-6-6 19:33:53
此外,(F*G)*L=F*(G)*五十) a.e.,无论何时F,G∈ Lloc(R+,R),请参见[16,定理3.6.1和推论3.6.2]了解更多详细信息。对于任意连续半鞅M=R.bsds+R.ASDBS,卷积(K* dM)t=ZtK(t- s) DMS被定义为每个t的It^o积分≥ 0,使zt | K(t- s) | | bs | ds+Zt | K(t- s) | | as | ds<∞.使用随机Fubini定理,见[2,引理2.1],我们可以证明对于每个≥ 0,几乎肯定(L* (K)* dM))t=((L* K)*dM)t,(A.1)每当K∈ Lloc(R+,R)和a,b是局部有界的a.s。最后,从[2]中的引理2.4以及Kolmogorov连续性定理,我们可以证明(K* dMt)t≥0只要b和σ是局部有界的,它就是连续的。在本文中,我们将始终使用此连续版本。注意,卷积表示法可以很容易地扩展到矩阵值K和L。在这种情况下,上面公开的缔合性属性是成立的。A、 2第一类预解式我们将第一类d×d-矩阵值核K的预解式定义为局部有界变化的R+上的Rd×d-值测度L,使得K* L=L* K≡ id,其中id代表身份矩阵,见【16,定义5.5.1】。Firstkind的解决方案并不总是存在。对于分数核K(t)=tH-Γ(H+1/2)第一类的解存在,由l(dt)=t给出-H-Γ(1/2 - H) dt,对于任何H∈ (0, 1/2). 如果K为非负、非递增且不等于R+上的零,则[16,定理5.5.5]可以保证第一类预解的存在。[2,引理2.6]中所示的以下结果在这里表示为d=1,但对任何维度d都是正确的≥ 引理A.1。假设K∈ Lloc(R+,R)允许第一类解决方案L。
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2022-6-6 19:33:55
对于anyF∈ Lloc(R+,R)使F* L是右连续的,且局部有界变差为1 hasF=(F* 五十) (0)K+d(F* L)* K、 这里,df表示这样的度量:对于所有t,f(t)=f(0)+R[0,t]df(s≥ 0,对于R+上局部边界变化f的任意右连续函数。备注A.2。前面的引理将与F=香港,固定h>0。如果K在(0,∞), 然后香港*L是右连续的。此外,如果K为非负且l在s的意义上不增加→ L([s,s+t])对于所有t都是不增加的≥ 0,那么香港* L自(香港* 五十) (t)=1-Z[0,h)K(h- s) L(t+ds),t>0。特别地,香港* L是局部有界变差。A、 3第二类预解式我们考虑核K∈ Lloc(R+,R),并将第二类K的预解定义为唯一函数RK∈ Lloc(R+,R)使K- RK=K* RK。对于λ∈ R、 我们定义了K的正则预解,参数λ为唯一解λ∈ λ的Lloc(R+,R)- K=λK* Eλ。这意味着Eλ=-R-λK/λ,当λ6=0且E=K时。λEλ的存在唯一性由[16,定理2.3.1]以及K的连续性保证→ Eλ(K)在Lloc(R+,R)的拓扑中。此外,如果K∈ 由于[16,定理2.3.5],Lloc(R+,R)和Eλ也是如此。我们回顾了关于Lloc(R+,R)中线性Volterra积分方程解的存在唯一性的[16,定理2.3.5]。定理A.3。让f∈ Lloc(R+,R)。积分方程x=f+λK* x提供独特的解决方案x∈ Lloc(R+,R)由x=f+λEλ给出* f、 当K和λ为正时,Eλ也为正,见【16,命题9.8.1】。在这种情况下,我们有[16,引理9.8.2]给出的Gr–onwall型不等式。引理A.4。
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2022-6-6 19:33:58
设x,f∈ Lloc(R+,R)使x(t)≤ (λK* x) (t)+f(t),t≥ 0,a.e.然后,x(t)≤ f(t)+(λEλ* f) (t),t≥ 注意,第二类预解式和规范预解式的定义可以扩展到矩阵值核。在这种情况下,定理A.3仍然成立。备注A.5。分数核K(t)=tH的正则预解-参数为λ的Γ(H+1/2)由tα给出-1Eα(-λtα),其中Eα(x)=Pk≥0xkΓ(α(k+1))是Mittag-Le-fluer函数,α=H+1/2表示H∈(0, 1/2).B随机Volterra方程的一些存在性结果我们收集在本附录中,一般随机Volterra方程的存在性结果在[2]中介绍。我们参考[1,2]进行证明。我们假设T>0,并考虑D维随机Volterra方程xt=g(T)+ZtK(T- s) b(Xs)ds+ZtK(t- s) σ(Xs)dBs,t∈ [0,T],(B.1),其中B:Rd7→ Rd,σ:Rd7→ 具有线性增长的Rd×mare连续函数,K∈L([0,T],Rd×d)是一个允许第一类预解式L,g:[0,T]7的核→ Rdis是一个连续函数,B是过滤概率空间上的m维布朗运动(Ohm, F、 F,P)。为了证明(B.1)连续解的弱存在性,需要以下正则性假设。假设B.1。存在γ>0和C>0,因此对于任何t,h≥ 0带t+h≤ T,| g(T+h)- g(t)|+Zh | K(s)| ds+ZT-h | K(h+s)- K(s)| ds≤ Ch2γ。以下存在性结果可在[1,定理A.1]中找到。提案B.1。在假设B.1下,随机Volterra方程(B.1)允许Awak连续解X=(Xt)t≤T、 此外,X令人满意∈[0,T]E[| Xt | p]<∞, p>0,(B.2),并允许在任何阶严格小于γ的[0,T]上存在H¨older连续路径。特别是对于分数核,命题B.1得出以下结果。推论B.2。
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2022-6-6 19:34:01
固定H∈ (0,1/2)和θ:[0,T]7→ R令人满意ε > 0, Cε>0;u∈ (0,T)|θ(u)|≤ Cεu--ε.分数阶随机积分方程xt=X+Γ(H+1/2)Zt(t-u) H类-(θ(u)+b(Xu))du+Γ(H+1/2)Zt(t-u) H类-σ(Xu)dBu,允许弱连续解X=(Xt)t≤t对于任意X∈ R、 此外,X满足(B.2),并允许在任何阶的[0,T]上的H¨older连续路径严格小于H.Proof。值得注意的是,分数阶随机积分方程是(B.1)的特例,d=m=1,K(t)=tH-Γ(H+1/2)分数核,允许第一类解,见a.2节,g(t)=X+Γ(1/2+H)Zt(t- u) H类-1/2θ(u)du。同于t 7→ t1/2+εθ(t)在[0,t]上有界,我们可以证明g是H- εH–对于任何ε>0的情况,都是连续的。因此,假设B.1得到满足,声称的结果直接从命题B.1中获得。在光滑核的特殊情况下,我们现在建立了(B.1)的强存在唯一性。这是通过扩展[25]中的山田渡边路径唯一性证明来实现的。提案B.3。固定m=d=1,并假设g是H–older连续的,K∈ C([0,T],R)承认第一类预解,并且存在C>0和η∈ [1/2,1]对于任何x,y∈ R、 | b(x)- b(y)|≤ C | x- y |,|σ(x)- σ(y)|≤ C | x- y |η。然后,随机Volterra方程(B.1)允许一个唯一的强连续解。证据我们首先注意到,K是光滑的,它满足假设B.1。因此,(B.1)的弱连续解的存在性源自命题B.1。因此,它足以显示路径的独特性。
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2022-6-6 19:34:05
我们可以通过考虑a=1,ak类似于[25]-1> akfor k公司≥ 1个带RAK-1akx-2ηdx=k和Дk∈ C(R,R)使得φk(x)=φk(-x) ,хk(0)=0,对于x>0,对于x,хk(x)=0≤ ak,Дk(x)=1代表x≥ ak公司-1和Дk(x)∈ [0,1]对于ak<x<ak-1.oИk(x)∈ [0,kx-2η]对于ak<x<ak-1、设x和Xbe为(B.1)的两个解,由相同的布朗运动B驱动。注意到,由于K,Xi的光滑性- g是半鞅,对于i=1,2d(Xit- g(t))=K(0)dYit+(K* dYi)tdt,其中Yit=Rtb(Xis)ds+Rtσ(Xis)dBs。使用It^o的公式,我们写出φk(Xt- Xt)=It+It+It,其中It=K(0)ZtИK(Xs- Xs)d(Ys- Ys),It=ZtИk(Xs- Xs)(K* d(Y- Y) )sds,It=K(0)ZtИK(Xs)- Xs)(σ(Xs)- σ(Xs))ds。回顾该支持≤TE[(Xit)]<∞ 对于命题B.1中的i=1,2,我们得到≤ E[K(0)Zt | b(Xs)- b(Xs)| ds]≤ cZtE[| Xs- Xs |]ds,andE[信息技术]≤ cZtE[(| K |* |b(X)- b(X)|)s]ds≤ cZtE[| Xs- Xs |]ds,因为b是Lipschitz连续的,Kis有界于[0,T]。最后,通过定义ρkandη-H¨σ的连续性,我们得到了≤ck,当k较大时,它变为零。此外,E[Дk(Xt-Xt)]收敛到E[| Xt-Xt |]由于单调收敛定理,当NK趋于一致时。因此,我们转到limitand obtainE[| Xt- Xt |]≤ cZtE[| Xs- Xs |]ds。Gr¨onwall引理通向E[| Xt- Xt |]=0,产生所声称的路径唯一性。在g和K上的附加条件下,当d=m=1时,可以得到非负解to(B.1)的存在性。如【2,定理3.5】所述,需要以下假设。假设B.2。我们假设K∈ L([0,T],R)在(0,T)上是非负的、非递增的和连续的。
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2022-6-6 19:34:08
我们还假设第一类L的预解是非负的,并且在0≤ L([s,s+t])≤ L([0,t]),用于所有s,t≥ 带s+t的0≤ T在[1]中,对[2,定理3.5]的证明进行了修改,以证明一大类可容许输入曲线g满足汞柱- (香港* 五十) (0)克- d(香港* L)* g级≥ 0,小时≥ 0。(B.3)因此,我们定义了以下一组容许输入曲线gk={g:[0,T]7→ R连续满足(B.3)和g(0)≥ 0}.下面的存在定理是[1,定理a.2]的一个特例。定理B.4。假设d=m=1,b和σ满足边界条件b(0)≥ 0, σ(0) = 0.然后,在假设B.1和B.2下,随机Volterra方程(B.1)允许任何g∈ GK。备注B.5。请注意,任何局部平方可积的完全单调核都不完全满足假设B.2,请参见【2,示例3.6】。特别是,这是分数核K(t)=tH的情况-1/2Γ(H+1/2),带H∈ (0, 1/2).o 指数K(t)=Pni=1cie的任何加权和-γitsuch the ci,γi≥ 0代表所有i∈{1,…,n}和ci>0(对于某些i)。备注B.6。定理B.4将与以下形式的函数g一起使用:g(t)=c+ZtK(t- s) ξ(ds),其中ξ是局部有界变化的非负度量,c是非负常数。
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2022-6-6 19:34:11
在这种情况下,根据假设B.2,我们可以证明(B.3)是满足的。具有连续系数的C线性Volterra方程在本节中,我们考虑K∈ Lloc(R+,R)满足假设B.2,T=∞ Andreal对GK的定义是,isGK={g:R+7→ R连续满足(B.3)和g(0)≥ 0}.我们用k.k表示∞,T对于每个T>0,T,[0,T]上的通常一致范数。根据假设B.2,可以证明香港* L为非递增且右连续,这要归功于标记A.2,以便相关度量值d(香港* 五十) 定义明确。内核K∈ 如果Lloc(R+,R)在(0,∞) 诸如此类(-1) jK(j)(t)≥ 对于任何t>0和j≥ 0、定理C.1。让K∈ Lloc(R+,R)满足假设B.2和g,z,w:R+7→ R为连续函数。线性Volterra方程χ=g+K* (zχ+w)(C.1)允许唯一的连续解χ。此外,如果g∈ gk和w是非负的,那么χ是非负的,并且tχ=gt+K* (tz公司tχ+tw)带gt(t)=tg(t)+(tK公司* (zχ+w))(t)∈ GK,对于t,t的所有≥ 0.证明。χ中这类解的存在唯一性∈ Lloc(R+,R)从[2,引理C.1]中获得。因为χ是(C.1)的解,所以显示χ的局部有界性就足以得到其连续性。这源于Gr¨onwall引理A.4应用于以下不等式|χ(t)|≤ 克格勃∞,T+(K* (kzk∞,T |χ|(.)+科威特克朗∞,T) )(T),对于任何T∈ [0,T]和固定T>0。我们现在假设g∈ gk和w为非负。gt∈ GK,用于t≥ 0,通过将[1,定理3.1]的证明的计算改为ν=0,前提是χ是非负的。为了建立χ的非负性,对于每个ε>0,我们引入χε作为χε=g+K的唯一连续解* (zχε+w+ε)。
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2022-6-6 19:34:14
(C.2)证明χε对于每一个ε>0都是非负的,并且(χε)ε>0在每一个紧致上与χ一致,因为ε趋于零。χε的正性:很容易看出χε在零邻域上是非负的,因为对于小t,χε(t)=g(t)+(z(0)g(0)+w(0)+ε)ZtK(s)ds+o(ZtK(s)ds,因为χ、z和w是连续函数。因此,t=inf{t>0;χε(t)<0}为正。如果我们假设t<∞, 我们通过χε的连续性得到χε(t)=0。χε是(C.2)的解,我们有tχε=gt,ε+K* (tz公司tχε+tw+ε),带gt,ε(t)=tg(t)+(tK公司*(zχε+w+ε))(t)。然后,使用引理A.1和F=tK,我们得到gt,ε(t)=tg(t)- (d)(tK公司* L)* g) (t)- (tK公司* 五十) (0)g(t)+(d(tK公司* L)* χε)(t)+(tK公司* 五十) (0)χε(t),连续且非负,因为g∈ GKand公司tK公司*L对于任何T都是非递减的≥ 0,见备注A.2。因此,以同样的方式,tχε在零邻域上是非负的。因此t=∞, 这意味着χε是非负的。χε的一致收敛性:我们使用以下不等式|χ- χε|(t)≤ (K)* (kzk∞,T |χ- χε|+ε))(t),t∈ [0,T],以及Gronwall引理A.4,表明当ε为零时,χε到χ在[0,T]上的一致收敛性。特别是,χ也是非负的。推论C.2。让K∈ Lloc(R+,R)满足假设B.2,并将Eλ定义为参数为λ的K的正则预解式∈ R- {0}. 然后,t 7→RtEλ(s)ds在R+上为非负且不递减。此外,如果K在[0,t]证明中不消失,则λ(s)ds为正。χ=R·Eλ(s)ds的非负性由定理C.1和以下线性Volterra方程χ=K的解得出* (λχ+1),根据定理A.3。对于固定t>0,tχ满意度tχ=gt+K* (λtχ+1),带gt(t)=tK公司*(λtχ+1)(t)∈ GK,见定理C.1。
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2022-6-6 19:34:18
因此tχ-χsolvesx=gt+K* (λx)。因此,定理C.1的另一个应用产生了χ≤ tχ,证明t→RtEλ(s)Ds为非递减。现在,我们提供了复值解的定理C.1的一个版本。定理C.3。设z,w:R+7→ C是连续函数,h∈ C、 以下线性沃尔特拉方程h=h+K* (zh+w)允许唯一连续解h:R+7→ C使得| h(t)|≤ ψ(t),t≥ 0,其中ψ:R+7→ R是ψ=| h |+K的唯一连续解* (<(z)ψ+| w |)。证据连续解的存在性和唯一性的证明方法与定理C.1的证明方法相同。现在考虑,对于每个ε>0,ψεψε的唯一连续解=| h |+K* (<(z)ψ+| w |+ε)。正如定理C.1的证明所做的那样,当ε为零时,ψε在每个紧致上一致收敛到ψ。因此,足以表明,对于每个ε>0和t≥ 0,| h(t)|≤ ψε(t)。我们从零附近的不等式开始。因为z,h,w和ψε是连续的,我们得到,取h=0,| h(t)|=| w(0)| ZtK(s)ds+o(ZtK(s)ds),ψε(t)=(| w(0)|+ε)ZtK(s)ds+o(ZtK(s)ds),对于小t。因此,| h |≤ ψε在零邻域上。当他的值不为零时,这个结果仍然成立。事实上,在这种情况下,很容易证明对于t为零,| h(t)|=| h |+2<h(z(0)h+w(0))ZtK(s)ds+o(ZtK(s)ds)和|ψε(t)|=| h |+2<(z(0))| h |+| w(0)| | h |+ε| h |)ZtK(s)ds+o(ZtK(s)ds)。由于| h |现在为正值,我们得出结论| h |≤ 利用CauchySchwarz不等式得到零邻域上的ψε。因此,t=inf{t>0;ψε(t)<h(t)}为正。如果我们假设t<∞, 我们可以通过h和ψε的连续性得到| h(t)|=ψε(t)。
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2022-6-6 19:34:22
此外th=φh+K* (tz公司th+tw),以及tψε=φψε+K* (t<(z)tw+t | w |+ε)。F=t>0时的tK,产生φh(t)=h(1- (tK公司* 五十) (t))+(d(tK公司* L)* h) (t)+(tK公司* 五十) (0)h(t),φψε(t)=h(1- (tK公司* 五十) (t))+(d(tK公司* L)* ψε)(t)+(tK公司* 五十) (0)| h(t)|。依赖于d(tK公司*五十) 是非负度量值,并且tK公司*L≤ 1,由RemarkA编写。2,以及| h(s)|≤ ψε(s)表示s≤ t、 我们得到|φh(t)|≤ φψε(t)。我们注意到,在h(t)=0的情况下,我们有th(t)=φh(t)+w(t)ZtK(s)ds+o(ZtK(s)ds,以及tψε(t)=φψε(t)+(| w(t)|+ε)ZtK(s)ds+o(ZtK(s)ds),在| h(t)|>0的情况下,我们得到|th(t)|=2<(z(t))| h(t)|+<(w(t))<(h(t))+=(w(t))=(h(t))ZtK(s)ds+|φh(t)|+o(ZtK(s)ds),tψε(t)=2<(z(t))| h(t)|+| w(t)| | h(t)|+ε| h(t)|)ZtK(s)ds+φψε(t)+o(ZtK(s)ds),对于小t,由于z、w、h、φh、φψε和ψε的连续性。在这两种情况下,我们都得到| h |≤ ψε在t的邻域上。因此t=∞ 对于任何t≥ 0 | h(t)|≤ ψε(t)。以下结果是定理C.1和C.3的直接结果。推论C.4。让h∈ C和z,w:R+→ C是连续函数,以便<(z)≤ λ表示某些λ∈ R、 我们定义h:R+→ 作为h=h+K的唯一连续解* (zh+w)。那么,对于任何t∈ [0,T],| h(T)|≤ |h |+(kwk∞,T+λ| h |)ZTEλ(s)ds,其中Eλ是K与参数λ的正则预解式。证据根据定理C.3,我们得到| h |≤ ψ、 其中ψ是ψ=| h |+K的唯一连续解* (<(z)ψ+| w |)。此外,将ψ定义为ψ=| h |+K的唯一连续解* (λψ+kwk∞,T) 。那么,ψ- ψ解χ=K* (λχ+f),其中f=(λ- <(z) ψ+kwk∞,T- w、 这是[0,T]上的非负函数。理论EMC。1现在产生| h |≤ ψ≤ ψ.最后,声明的界限如下所示,对于t∈ [0,T],ψ(T)=| h |+(kwk∞,根据定理A.3,T+λ| h |)ZtEλ(s)ds,并且根据推论C.2,r·Eλ(s)ds是非递减的。参考文献【1】E.Abi Jaber和O。
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2022-6-6 19:34:26
埃尔尤赫。Volterra-Heston模型的马尔可夫结构。arXiv预印本arXiv:1803.004772018。[2] E.Abi Jaber、M.Larsson和S.Pulido。一个有效的Volterra过程。arXiv预印本XIV:1708.087962017。[3] C.拜耳、P.弗里兹和J.Gatheral。粗略波动下的定价。《定量金融》,16(6):887–9042016年。[4] P.Carmona和L.Coutin。分数布朗运动与马尔可夫性质。电子Comm.Probab。,3:95–107, 1998.[5] P.Carmona、L.Coutin和G.Montseny。一些高斯过程的近似。统计推断Stoch。过程3(1-2):161–171, 2000. 第19届“法国统计局”(马赛,1998年)。[6] P.Carr和D.Madan。使用快速傅立叶变换进行期权估值。《计算金融杂志》,2(4):61–731999年。[7] K·迪瑟姆、N·J·福特和A·D·弗里德。分数阶微分方程数值解的预测-校正方法。非线性动力学,29(1-4):3–222002。[8] K·迪瑟姆、N·J·福特和A·D·弗里德。一种分数AdamMethod的详细误差分析。数值算法,36(1):31–522004。[9] K·迪瑟姆和A·D·弗里德。分数阶微分方程数值解的分形子程序。Forschung und Wissenschaftliches Rechnen 1998,第57-71页。1999年,德国哥廷根,Gesellschaft f¨ur Wisseschaftliche Datenverbeitung Gottingen。[10] O.El Euch、J.Gatherel和M.Rosenbaum。粗化赫斯顿。SSRN提供:https://ssrn.com/abstract=3116887, 2018.[11] O.El Euch和M.Rosenbaum。粗糙Heston模型的特征函数。arXiv预印本arXiv:1609.021082016。[12] O.El Euch和M.Rosenbaum。粗挥发性和杠杆效应的微观结构基础。2016年【13】O.El Euch和M.Rosenbaum。粗糙Heston模型中的完美对冲。arXiv预印本XIV:1703.050492017。[14] M.Fukasawa。
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2022-6-6 19:34:29
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