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2022-06-09
英文标题:
《Portfolio Optimization under Fast Mean-reverting and Rough Fractional
  Stochastic Environment》
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作者:
Jean-Pierre Fouque, Ruimeng Hu
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最新提交年份:
2019
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英文摘要:
  Fractional stochastic volatility models have been widely used to capture the non-Markovian structure revealed from financial time series of realized volatility. On the other hand, empirical studies have identified scales in stock price volatility: both fast-time scale on the order of days and slow-scale on the order of months. So, it is natural to study the portfolio optimization problem under the effects of dependence behavior which we will model by fractional Brownian motions with Hurst index $H$, and in the fast or slow regimes characterized by small parameters $\\eps$ or $\\delta$. For the slowly varying volatility with $H \\in (0,1)$, it was shown that the first order correction to the problem value contains two terms of order $\\delta^H$, one random component and one deterministic function of state processes, while for the fast varying case with $H > \\half$, the same form holds at order $\\eps^{1-H}$. This paper is dedicated to the remaining case of a fast-varying rough environment ($H < \\half$) which exhibits a different behavior. We show that, in the expansion, only one deterministic term of order $\\sqrt{\\eps}$ appears in the first order correction.
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中文摘要:
分数阶随机波动率模型被广泛用于捕捉已实现波动率的金融时间序列所揭示的非马尔可夫结构。另一方面,实证研究确定了股票价格波动的尺度:以天为单位的快速时间尺度和以月为单位的缓慢时间尺度。因此,研究依赖行为影响下的投资组合优化问题是很自然的,我们将用赫斯特指数为$H$的分数布朗运动来建模,并以小参数为$eps$或$delta$的快速或慢速区域为特征。对于在(0,1)$中缓慢变化的波动率,对问题值的一阶修正包含两项$\\delta^H$、一个随机分量和一个状态过程的确定函数,而对于快速变化的情况,在$\\eps ^{1-H}$中,相同的形式保持在$\\eps ^{1-H}$。本文致力于研究快速变化的粗糙环境(H<0.5美元)表现出不同行为的剩余情况。我们证明,在展开式中,在一阶修正中只出现一个$\\ sqrt{\\ eps}$阶的确定性项。
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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: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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2022-6-9 22:06:57
快速均值回复粗糙分数随机环境下的投资组合优化Jean-Pierre Fouque*Ruimeng Hu+2019年1月25日抽象分数随机波动率模型已被广泛用于捕捉已实现波动率的金融时间序列所揭示的非马尔可夫结构。另一方面,实证研究确定了股价波动的尺度:以天为单位的快速时间尺度和以月为单位的缓慢时间尺度。因此,研究依赖行为影响下的投资组合优化问题是很自然的,我们将用赫斯特指数H的分数布朗运动来建模,并在以小参数或δ为特征的快或慢区域中进行建模。对于随H缓慢变化的挥发度∈ (0,1),结果表明,对问题值的一阶修正包含两个δH阶项,一个随机分量和一个状态过程的确定性函数,而对于H>的快变情况,相同的形式保持在1阶-H、 本文致力于快速变化的粗糙环境(H<)的剩余情况,该环境表现出不同的行为。我们证明,在展开式中,只有一个确定的序项√出现在一阶修正中。关键词:最优投资组合,粗糙随机波动率,分数Ornstein-Uhlenbeck过程,鞅失真,渐近最优性。1引言连续时间内的投资组合优化最初由默顿(Merton)[1969年、1971年]研究。在这项备受赞誉的工作中,我们提供了明确的解决方案,说明了如何在风险资产和无风险资产之间分配财富,以及如何消费财富,使预期效用最大化。
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2022-6-9 22:07:00
基础资产的模型是布莱克-斯科尔斯-默顿模型,效用函数是特定类型的,例如,恒定相对风险厌恶(CRRA)类型。本文研究了快速均值回复的非马尔可夫随机环境下具有幂效用的默顿问题。最近的研究支持这种建议d建模。研究表明,随机波动率在原点处具有快速的相关性。建立短程依赖性e模型的常用方法是使用H<1/2的分数布朗运动(fBm)过程,见Gatheral等人【2014年】。另一方面,Fouque et a l.(2003)的实证研究表明,为了更好地拟合隐含波动率,考虑至少s短时间尺度的波动率是合适的。为了将这两个特征结合起来,我们让标的资产遵循一个几何布朗运动模型,并让其收益率和波动率由一个快速变化的因子Y驱动,其特征是Y,Ht=-aY,Htdt+HdW(H)t。关于该模型的全面调整/讨论,我们参考Garnier和Solna【2017b】,其中Y,HTT是首次引入的。此处<< 1是一个小参数,它使Y,Htfast变化,其平均反转时间标度与,a和W(H)t成正比,表示具有赫斯特指数H的fBm∈ (0 ,). 上述随机微分方程(SDE)的解实际上是分数Ornstein–Uhlenbeck过程。第2.2节讨论了一些性质,作为第3节渐近导数的准备。关于fBm和fOU过程es的进一步参考,我们参考了Mandelbrot和Van Ness【1968】、Cheridito等人【2003】、Coutin【2007】、Biagini等人【2008】、Kaarakka和Salminen【201 1】。*加利福尼亚大学统计与应用概率系,加利福尼亚州圣巴巴拉,93106-3110,fouque@pstat.ucsb.edu.
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2022-6-9 22:07:03
NSF拨款DMS-1409434和DMS-1814091支持的工作+纽约哥伦比亚大学统计系,邮编:10027-4690,rh2937@columbia.edu.这项工作主要是在RH还是加州大学圣巴巴拉分校的研究生时完成的。动机和相关文献。考虑这种问题设置的主要特征和原因如下。首先,fOU过程Y,Htis Gaussian,它允许一个关于一个经过充分研究的核的方便的移动平均表示(参见(2.10))。这保持了分析的稳定性,简化了所需估计值的推导。然而,Y的建模并不局限于fOU过程,可以考虑更一般的内核。例如,【Garnier and Solna,2017b,附录B】中分析了线性定价问题的替代模型。其次,我们选择关注电力公司和单因素模型,该模型衡量的是资产的收益率和波动率仅由一个过程驱动。这主要是由于易处理性。在这种情况下,即使在Y,Ht的非马尔可夫模型下,也可以使用一种方便的鞅失真变换(MDT)来表示问题值和最优策略。然而,我们再次指出,在与我们之前的工作Fouque和Hu【20 17b,2018】中类似的论证之后,当MDT不可用时,在一般公用设施下仍然可以获得部分结果。此处不包括此概述的详细信息。第三,fOU过程是Y,Htis rough(H<)和fast mean returning(small)。这是我们之前的工作Fouke和Hu[2017b,2018]中的缺失案例,其中资产配置问题是在缓慢变化的分数随机环境(fSE)下研究的,其中H∈ (0,1),对应于:=1/δ大,并且在快速变化的fSE(小)下,H>。
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2022-6-9 22:07:06
因此,本文完成了单因素分形随机环境下投资组合优化问题分析的全貌。第四,尽管考虑风险资产的多尺度因子模型是很自然的,如Fouque et al.(2015)在马尔可夫框架下的快速因子和缓慢因子,但分析需要更多的技术细节,因为MDT不可用。这将在另一篇准备中的论文中介绍(胡[2018b])。下表总结了现有的相关文献。表1:问题、模型和扩展结果。使用的首字母缩略词是:SV=随机波动率,SE=随机环境,AO=渐近最优性。纸上问题模型解的形式*Fouque等人【20 11】线性SV+多尺度P(0)+√P(1,0)+√δP(0,1)Garnier和Solna【20 17a】选项fSV+慢速(H∈ (0,1))P(0)+φδ+δHP(1)Garnier和Solna【20 16】定价fSV+Fas t(H>)P(0)+φ+1-HP(1)Garnier和Solna【20 17b】fSV+Fas t(H<)P(0)+√P(1)Fouque等人【20 15】SE+多尺度v(0)+√v(1,0)+√δv(0,1)+Fouque和Hu【2017a】非线性SE+零阶策略的慢AO Hu【2018 a】组合SE+零阶策略的快AO Fouque和Hu【2017b】优化fSE+慢AO(H∈ (0,1))v(0)+φδ+δHv(1)Fouque和Hu【2018】fSE+Fast(H>)v(0)+φ+1-Hv(1)本文fSE+快速(H<)v(0)+√v(1)*我们用h(0)表示展开式中的前序项,用h(0,1)、h(1,0)、h(1)表示一阶修正,其中h=P表示期权定价,h=v表示优化问题的问题值。符号φδ(resp.φ)表示δH阶(resp.1)的随机分量-H) .+除了电力公司和一个工厂的情况外,扩展是启发式的。主要结果。本文重点研究了单因素模型,研究了快速时间尺度对电力效用下最优分配问题的影响。
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2022-6-9 22:07:11
当问题是马尔可夫问题时,首选偏微分方程方法,因为在失真变换后,首次在Za riphopoulou【1999】中发现,在微扰技术通常工作良好的情况下,偏微分方程是线性的。然而,在当前设置中,fastfactor由粗糙的fBm驱动,并且具有短程依赖性。然而,nice MDT是可用的,它提供了价值过程和最优策略的表示。Tehranchi【2004】通过条件H¨older不等式证明了这一点,Frei和Schweiz er【2008】通过指数效用的BSDEapproach证明了这一点。最近,Fouke和Hu【2017b】在设置(2.1)下对其进行了重申,并基于验证论点进行了简短证明。从应用MDT开始,我们得到了问题值的表示和最优组合。然后,我们使用Y,Ht的“遍历性质”对它们进行扩展,并推导出这两个量的近似结果。与Fouke和Hu【2018】中的长期依赖性案例不同,在这里,价值过程的一阶修正出现了√和只包含一个项,它是状态过程的显式函数。令人惊讶的是,订单上没有修正项√为最优策略。然而,我们仍然能够证明,前导阶str策略π(0)titself生成了一阶之前的值过程√correction,通过“ε鞅分解”方法获得。Fouke等人(2000年、2001年)首次引入了这种方法,并经常用于小参数问题,尤其是在加尼尔和瑟尔纳(2017a、2016、2017b)等非马尔可夫环境中。我们注意到,只有当H∈ (0,)其中Y,Ht未出现在引导顺序中,也未出现在价值过程的更正中。
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