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2022-06-11
英文标题:
《The Alpha-Heston Stochastic Volatility Model》
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作者:
Ying Jiao, Chunhua Ma, Simone Scotti and Chao Zhou
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最新提交年份:
2018
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英文摘要:
  We introduce an affine extension of the Heston model where the instantaneous variance process contains a jump part driven by $\\alpha$-stable processes with $\\alpha\\in(1,2]$. In this framework, we examine the implied volatility and its asymptotic behaviors for both asset and variance options. Furthermore, we examine the jump clustering phenomenon observed on the variance market and provide a jump cluster decomposition which allows to analyse the cluster processes.
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中文摘要:
我们引入了赫斯顿模型的仿射扩展,其中瞬时方差过程包含由$\\α$-稳定过程驱动的跳跃部分,其中$\\α$\\ in(1,2]$。在此框架中,我们研究了资产和方差期权的隐含波动率及其渐近行为。此外,我们还研究了方差市场上观察到的跳跃聚类现象,并提供了跳跃聚类分解,用于分析聚类过程。
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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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2022-6-11 05:54:24
阿尔法-赫斯顿随机波动率模型*Ma Chunhua+Simone ScottiChao Zhou§2018年12月6日摘要我们引入了Heston模型的一个有效扩展,其中瞬时方差过程包含由α稳定过程驱动的跳跃部分,α∈ (1,2).在此框架中,我们研究了资产和方差期权的隐含波动率及其渐近行为。此外,我们还研究了方差市场上观察到的跳跃聚类现象,并提供了跳跃聚类分解,用于分析聚类过程。MSC:91G99,60G51,60J85关键词:随机波动率和方差,a ffine模型,CBI过程,ImpliedVolability曲面,跳跃聚类。1引言随机波动率模型在文献中得到了广泛的研究,其中一种重要的方法是赫斯顿模型及其扩展。在标准赫斯顿模型中,内方差是平方根均值回复CIR(Cox-Ingersoll-Ross[10])过程。一方面,与Black-Scholes框架相比,Heston模型具有在股票和外汇期权市场中产生一些程式化事实的优势。该模型提供了定价公式的分析可跟踪性,允许有效校准。另一方面,也仔细检查了赫斯顿模型的局限性。例如,即使使用非常高的波动率(vol-vol)参数,它也无法在危机期间产生极端的波动路径。此外,Feller条件在实践中经常被违反,例如Da Fonseca和Grasselli【11】,Feller条件是在赫斯顿模型中假设的,以确保波动率保持严格的正。为了提供与实证研究更一致的结果,一个自然的扩展是考虑随机波动率模型中的跳跃。
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2022-6-11 05:54:27
在赫斯顿框架中,贝茨[5]增加了资产动态的跳跃,而Sepp[42]包括了资产收益和方差的跳跃,两者都是*法国里昂托尼加尼尔大道50号科学金融家与保证研究所克劳德·伯纳德·里昂大学1号,邮编:69007,里昂,北京大学,BICMR,中国北京100871。英。jiao@univ-里昂1。fr+南开大学数学科学与LPMC学院,中国天津300071。mach@nankai.edu.cn巴黎迪德罗大学巴黎7号,法国巴黎苏菲日尔曼分校概率与模型实验室,75013。scotti@math.univ-巴黎狄德罗。fr§新加坡国立大学。matzc@nus.edu.sgpapers使用泊松过程。在Barndorff-Nielsen和Shephard[4]中,波动过程是一系列正的非高斯Ornstein-Uhlenbeck过程的叠加。Nicolatoet al【40】研究了瞬时方差过程中加入跳跃项的情况,该过程依赖于递增和无漂移的L'evy过程,他们分析了跳跃差异对已实现方差微笑和波动率指数期权隐含波动率的影响。更一般而言,Duffee等人[13][14]提出了资产和随机方差过程的跳跃式差异框架。赫斯顿模型还有其他扩展。格拉塞利(Grasselli)[23]将标准赫斯顿模型与所谓的3/2模型相结合,其中波动率与赫斯顿模型相反。Kallsen等人[32]考虑了股票演化包括时间变化L'evy过程的情况。在粗糙波动率模型的框架内(例如,见El Euch et al.【17】和Gatheral et al.)。
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2022-6-11 05:54:31
[21]),El Euch和Rosenbaum[16]提出了粗糙的Heston模型,其中布朗项被分数布朗运动所取代,他们通过分数Riccati方程提供了特征函数。本文通过在瞬时方差中加入自激跳结构,引入了Heston模型的一个扩展,称为α-Heston模型。在金融市场上,引入了英国央行波动率指数(VIX)作为标准普尔500指数市场波动性的衡量指标。从2004年开始,该指数通过波动率指数期货进行交易,其衍生品在过去十年中发展迅速。图1显示了2004年1月至2017年7月VIXindex的每日关闭值。历史数据清楚地表明,波动率可以如图1所示:2004年1月至2017年7月,芝加哥期权交易所的波动率值。2004年、2006年、2010年、2012年、2016年、201801020030405060708090有很大的变化和跳跃,特别是在危机期间,部分原因是缺乏“存储”。此外,跳跃在集群中频繁发生。我们注意到几个重大跳跃集群,第一个与2008-2010年次贷危机相关,第二个与2010-2012年希腊主权危机相关,最后一个与2016-2017年脱欧事件相关。在跳跃群之间,VIX值在正常期间下降到相对较低的水平。模拟金融集群效应的一种方法是采用霍克斯过程,其中需要指定跳跃过程及其强度。因此,不便之处在于相关随机过程的维数增加。对于波动率数据,El-Euch等人[17]强调市场是高度内生的,并证明在其框架中使用几乎不稳定的Hawkes过程是合理的。
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2022-6-11 05:54:34
此外,Jaissonand Rosenbaum[29]证明,经过适当的重标度后,几乎不稳定的Hawkes过程收敛到CIR过程。因此,为了描述跳跃集群,很自然地将赫斯顿框架与合适的跳跃结构相协调。与标准Heston模型相比,α-Heston模型在瞬时方差过程V=(Vt,t≥ 0). 额外参数的数量是备用的,只有主参数α决定了跳跃行为。该模型允许以简洁和连贯的方式描述集群效应。我们采用了与移民相关的连续状态分支过程(CBI过程)。根据Dawson和Li[12]中DE的一般积分特征,V可以被视为一个显著的霍克斯过程,其有限活性受到布朗噪声的影响(见Jiao等人[30]),这适合于模拟自激励跳跃特性。在该模型中,α-稳定跳跃过程是轻量级的、重尾的。参数α对应于Blumenthal-Getoor指数。因此,它能够在危机期间抓住大小波动,甚至是极端高峰。此外,跳跃定律遵循帕累托分布。经济学和金融领域的经验规律常常表明帕累托定律的形式:Liu等人[37]发现,已实现的波动率与幂律尾相匹配;最近,Avellaneda和Papanicolaou【2】表明,波动率时间序列的右尾分布可以符合帕累托定律。
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2022-6-11 05:54:37
我们注意到,相同的感觉条件适用于标准Heston情况,α-Heston模型更容易遵守该条件,因为具有有限活动的小跳跃行为类似于布朗运动,因此跳跃部分允许减少vol-vol参数。由于菲利波维奇[19]建立了CBI和a ffine过程之间的联系,我们的模型属于Du ffe等人[13]、[14]中的a ffine跳跃扩散模型,特征函数的一般结果适用于α-赫斯顿跳跃结构。然而,AssociatedGeneratedRiccati操作符不是解析的,这打破了从复杂分析中借用的某些参数。一个重要的观点是,虽然对于一般a fine模型建立了广义riccati算子的理论结果,但在许多显式示例中,与V的状态因变量相关的广义driccati方程是二次的。α-赫斯顿模型允许增加累积量生成器函数的灵活性,因为其广义Riccati算子包含一个补充的α-幂项。我们研究了Keller-Ressel[33]之后资产和方差过程的动量爆炸行为。我们还研究了隐含波动率曲面及其基于Lee的无模型结果的渐近行为[34]。对于资产期权,我们证明了波动率smileat极端打击的翅膀行为是最尖锐的。对于方差期权,我们首先估计方差过程尾部概率的渐近性。α-赫斯顿模型最有趣的特征之一是,通过使用Li和Ma[36]中的CBI特征,我们可以彻底分析跳跃集群效应。
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