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2022-06-13
英文标题:
《An elementary approach to the option pricing problem》
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作者:
Nikolaos Halidias
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最新提交年份:
2016
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英文摘要:
  Our goal here is to discuss the pricing problem of European and American options in discrete time using elementary calculus so as to be an easy reference for first year undergraduate students. Using the binomial model we compute the fair price of European and American options. We explain the notion of Arbitrage and the notion of the fair price of an option using common sense. We give a criterion that the holder can use to decide when it is appropriate to exercise the option. We prove the put-call parity formulas for both European and American options and we discuss the relation between American and European options. We give also the bounds for European and American options. We also discuss the portfolio\'s optimization problem and the fair value in the case where the holder can not produce the opposite portfolio.
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中文摘要:
我们的目标是利用初等微积分来讨论离散时间内欧式和美式期权的定价问题,以便于一年级本科生参考。利用二项式模型,我们计算了欧洲和美国期权的公平价格。我们用常识解释了套利的概念和期权的公平价格的概念。我们给出了持有人可以用来决定何时行使期权的标准。我们证明了欧式和美式期权的看跌期权平价公式,并讨论了美式和欧式期权之间的关系。我们还给出了欧洲和美国选项的界限。我们还讨论了在持有人不能产生相反投资组合的情况下,投资组合的优化问题和公允价值。
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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:Numerical Analysis        数值分析
分类描述:Numerical algorithms for problems in analysis and algebra, scientific computation
分析和代数问题的数值算法,科学计算
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2022-6-13 20:31:51
期权定价问题的基本方法Ageankarlovassi大学数学系83200 Samos,Greeceemail:nikoshalidias@hotmail.comApril7,2016年摘要我们的目标是利用初等微积分讨论离散时间内欧洲和美国期权的定价问题,以便为一年级本科生提供一个简单的参考。利用二项式模型,我们计算了欧洲和美国期权的公平价格。我们用常识解释了套利的概念和期权的空中价格的概念。我们给出了持有人可以用来决定何时行使期权的标准。我们证明了欧式和美式期权的看跌期权平价公式,并讨论了美式和欧式期权之间的关系。我们也给出了欧洲和美国选项的界限。我们还讨论了在持有人不能产生相反的保单的情况下,保单的优化问题和公允价值。关键词期权定价,投资组合优化,公允价值。2010年数学学科分类91-01、91G10、91G201简介我们的出发点是论文【1】,作者在论文中介绍了二项式模型,并解释了如何使用它来评估欧洲期权的f航空价格。我们的目标是利用二项式方法和基本微积分来研究离散时间内的期权定价问题,以便于一年级本科生参考。有许多书在更高级的环境中讨论了二项式模型,请参见示例[2]、[3]、[6]、[7]、[8]、[9]、[10]、[11]。这里的目的是用初等微积分来解释二项式方法,但不要失去任何数学准确性。我们从一开始就开始讨论,即我们首先描述如何建模资产的移动。
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2022-6-13 20:31:54
然后,我们描述了如何用规定的最终和中间价值构建投资组合,并讨论了欧洲和美国类型的选择。我们还讨论了套利的作用,并证明了在某些适当的条件下,本项模型不允许套利。我们证明了欧式和美式期权的看跌期权平价公式,并讨论了美式和欧式期权之间的关系。我们也给出了欧洲和美国选项的界限。我们还讨论了在持有人不能产生相反投资组合的情况下,投资组合的优化问题和公允价值。假设我们的市场由一个风险资产(如S)和一个非风险资产(如B)组成,每日利率为r。为简单起见,我们认为只有一个周期,即时间0和时间1。在时间零点,没有人知道风险资产在时间零点的价值,即没有人知道S。我们如何建模?例如,我们可以研究资产在最后一个月(比如一个月)的表现方式,并将获得的u p百分比的平均值表示为u,而获得的下降百分比的平均值表示为d。然后我们可以假设风险y资产在未来将遵循s amepath,因此我们可以在时间零点用图表形式写下USDSN=0 n=12构建一个具有规定最终价值的投资组合,有人可以购买风险资产的a股,并将金额b存入银行,因此构建一个初始价值为V=aS+b的投资组合如果我们的时间段是一天,那么一天后,如果资产价值上升,投资组合的价值将为Vu=a(uS)+b(1+r),如果资产价值下降,则为Vd=a(dS)+b(1+r)。我们可以用示意图的形式写下它:usdsn=0 n=1VVuVdSuppose,现在我们得到了具体的数字A、B,并且我们被要求构建一个文件夹(A、B),这样,在上述假设下,最终的值Vu=A和Vd=B。
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2022-6-13 20:31:57
在时间零点,我们必须向银行存入多少资金b?在时间零点,我们应该购买多少份风险资产?示意图上,我们有以下SUSDSN=0 n=1V=?Vu=平均值=B(a=?,B=?)我们必须求解两个具有两个未知量的方程A(uS)+b(1+r)=A,A(dS)+b(1+r)=b如果S6=0,r 6=-1和u>d。在上述假设下,我们得到系统的解为A=A- B(u- d) S,b=Bu- Ad(u- d) (1+r)因此,我们投资组合的初始值必须为V=aS+b=1+rqA+(1- q) B类其中q=1+r- 杜邦-D如果将a,b从上面替换为V=aS+bIf b,则会产生此结果≤ 那就意味着我们必须向银行借钱,如果≤ 0表示我们必须出售我们不属于的资产的股份。因此,根据Vwe构建的投资组合(a,b)的最终值为a,b。是否有机会构建最终值为a+ε和b+ε(ε>和ε>0)和初始值为V的投资组合?让我们首先用最终值a+ε和b+εa=a+ε来确定投资组合(a,b)- ε(u- d) S,b=b+εu- εd(u- d) (1+r)请注意,投资组合(a,b)具有初始值,我们还希望投资组合(a,b)具有相同的初始值,但最终值更大。因此,它必须保持ε- ε(u)- d) +εu- εd(u- d) (1+r)=0换句话说,它必须保持ε(1+r- d) +ε(u- (1+r))=0(1)3套利和最小初始值是指初始值V=0且最终值U>0Vd的任何投资组合(a、b)≥ 0或Vu≥ 0Vd>0如果某人可以构建这样的投资组合,那么他可以向银行借入/存入b资金,以(一次又一次地)买入/出售资产的a股,最后他以零初始资本和零风险盈利。
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2022-6-13 20:32:00
当然,在现实世界中并不存在这样的投资组合,所以在我们的数学模型中,我们应该排除这种我们称之为套利的情况。定理1二项式模型不允许套利0<d<1+r<uProof。让我们假设0<d<1+r<u成立。我们构造了一个投资组合(a,b),例如v=aS+b=0,这样b=-像假设Vu=a(uS)+b(1+r)>0Vd=a(dS)+b(1+r)≥ 0我们现在将看到,事实上我们有一个>0。我们可以写evu=auS- aS(1+r)>0因此我们到达ataS(u- (1+r))>0利用u>1+r的事实,我们得到a>0。替换等式b=-aSin不等式Vd≥ 0我们得出结论,d≥ 1+r但这是一个矛盾。使用相同的论证,可以得出结论,如果d<1+r<u),则不会发生Vu≥ 反过来,假设二项式模型不允许套利。考虑初始值V=aS+b=0的所有可能投资组合,如果Vu>0,则Vd<0,否则(a,b)是一个套利机会。通过将Vu>0和-Vd公司≥ 我们得到a>0。利用这些不等式和a>0,我们得到所需的不等式,即d<1+r<u。如果Vu<0,则Vd>0,否则(-一-b) 是一个套利机会。相同的事件促使我们得出相同的结论。如果Vu=0,则Vd=0,否则(a、b)或(- 一-b) 是一个套利机会。通过这两个等式,我们得出结论,d=1+r=u,这意味着资产的价值保持不变。从现在起,我们将假设0<d<1+r<u,以避免我们模型中的套利。我们已经证明,对于任何A、B,在假设u>d,r 6=-1和S6=0。这称为模型的完整性。
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2022-6-13 20:32:03
投资组合的最小初始值(最终值为A、B)是多少?我们已经证明,如果有人想要构建一个最终值为a+ε和B+ε的投资组合,那么ε,ε应该满足方程(1)。假设我们的模型不允许套利,那么方程(1)保持有效ε=ε=0。因此,如果我们的模型不允许套利,那么我们的投资组合的最小初始值为最终值A、B。4两期b二项模型我们可以将我们的结果推广到两期二项模型,即SUSDSDSDSUSUUSI如果我们对一期二项模型没有套利,那么对两期(以此类推)二项模型的套利率相同。我们还可以构建一个投资组合,并示意性地使用以下VuVudVdVvVvWithVuU=a(uuS)+b(1+r),Vud=a(udS)+b(1+r),Vdu=a(duS)+b(1+r),Vdd=a(ddS)+b(1+r),假设现在我们得到了特定的数字Auu、Aud、Adu、Add、Au、Ad、AA,并且我们被要求构建最小的投资组合,例如VuU≥ Auu,Vud≥ Aud,Vdu≥ Adu,Vdd≥ 添加,Vu≥ Au,Vd≥ Ad,V≥ 实际上,我们有SUSDSDSDDUSUUSVUU≥ 奥武德≥ AudVdu≥ AduVdd公司≥ AddVu公司≥ AuVd公司≥ Ad(a=?,b=?)(a=?,b=?)五、≥ A(A=?,b=?)我们如何构建这样一个投资组合?我们想要Vu≥ AU也应确保在时间2具有值Auu,Aud。选择,Vu=m max{Au,1+rqAuu+(1- q) 澳元}我们得到了期望的结果。对于Vd也是如此,即Vd=m ax{Ad,1+rqAdu+(1- q) 添加}然后,我们选择V=m ax{A,1+rqVu+(1- q) Vd公司}.
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