泛函分析问题,请帮助解答
于德浩 2024.7.9
泛函分析问题。已知: C=∫(S*e^(μ*T-0.5σ^2*T+σ*T^0.5*x)-K)*y*dx,积分区间,下限是-d2=(ln(S/K)+μ*T-0.5σ^2*T)/(-σ*T^0.5),上限是+∞。 若C是常数,与μ无关;求最优解y(x,μ)。 其中,S、T、σ、K都是常数参数。
这是一个金融学问题,股票期权定价。目前,已有不同的模型给出解答,与实际数据符合较好。其中,BSM期权定价公式为此获得诺贝尔奖。可是,关于市场中性条件假设,所有风险资产的收益率都相同,都是无风险收益率r,即μ=r=3%/年≈0%。实在是太巧合,应该寻求更好的解释或求解方法。
首先,从物理上(金融学上),认购期权价格C是“存在且唯一”的。而人们又不能预测未来短期股价的变化,即μ是不知道的。所以说,期权价格应该是与股价收益率μ无关的。既然任意路径都有相同的C,那么不妨选择最简单的一条路径,令μ=0,y=1/(2π)^0.5*e^(-x^2/2),这样就能得到期权的价格C;即使不知道最优解y(x,μ)。
回到数学上的最优解问题。这与我以前说的“等时曲线”问题类似。只是这个更复杂,因为拉氏量显含x,故∂L/∂x≠0,而且∂L/∂ε≠0。所以,变分法就要重新推导更一般的拉格朗日方程才行。
我是这样想的,与x相关,那么微扰ε就不容易列出方程。或即使能列方程,也不好解方程。从一般经验,y(μ,x)应该是e^(-0.5x^2)的正态分布形式。我就猜想y=n(x+μ*T/(σ*T^0.5)),这就可以把第二项(-K)的积分项写成N(d2-μ*T/(σ*T^0.5)),从而累积概率就与μ无关了。可是,这样拼凑,却不能同时消掉第一项的μ。
所以,我在想,也许认购期权价格C与股价收益率μ,有一点点关系。只是,实际μ很小,μ≈0,影响也会很小。
但若C与μ相关,那本质上就大有不同。人们就可以根据当前市场报价C去预测未来股价走势。当然,即使你真能知道μ,也未必能实际买卖股票盈利。
当前,人们也会研判市场情绪。一般根据平值认购期权与认沽期权的价格差C-P,显然若C-P>0,那么市场情绪看涨;否则,市场情绪看跌。只是,即使市场是看涨情绪,也未必意味着股价未来真要上涨。
希望,有人能从数学分析上,把最优解y(x,μ)推导出来。这在数学上也很有意义,相当于把正态分布概率密度函数用另一种方式得到了。