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Una pregunta sobre Ito

Si sabemos que la dinámica de $S$, entonces se puede estimar el valor de $S$ en un punto de tiempo, $t$. Aquí, tengo una pregunta acerca de cómo solucionar por $S_t$ por Itô porque he obtenido resultados distintos enfoques diferentes.

Para un movimiento Browniano geométrico: $$dS_t=S_t µ dt+S_t σdW_t,$$ $$\frac{dS_t}{S_t} =µ dt+σdW_t,$$ y, de hecho, tenemos, $$\frac{dS_t}{S_t} =d\ln(S_t).$$ Si hacemos $Z=d\ln(S_t)$, entonces, $$dZ=\frac{\partial Z}{\partial t} dt+\frac{\partial Z}{\partial S_t} dS_t+ \frac{1}{2} \frac{\partial^2 Z}{\partial S_t^2} (dS_t)^2=(µ-\frac{1}{2} σ^2 )dt+σdW_t,$$

$$Z_t= Z_0+\left(μ- \frac{σ^2}{2} \right) \int_0^tds+σ\int_0^tdW_s,$$ $$\ln(S_t )=\ln(S_0 )+(µ-\frac{1}{2} σ^2 )dt+σW_t,$$ $$S_t=S_0 \cdot e^\left((μ- \frac{1}{2} σ^2 )dt+σW_t \derecho).$$

Sin embargo, si puedo usar otro enfoque, luego me sale el resultado diferente. Ya tenemos $\frac{dS_t}{S_t} =d\ln(S_t)$ entonces, $$d\ln(S_t )=µdt+σdW_t$$ y \begin{align} \ln(S_t)&=\ln(S_0)+μ\int_0^tds+σ\int_0^t dW_s \\ &=\ln(S_0)+µt + σW_t, \end{align} $$S_t=S_0 \cdot e^{(µt+σW_t)}$$

Yo creo que ambos enfoques son correctos. Pero, ¿por qué los resultados son distintos?

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m0j0 Puntos 21

La parte donde se dice que

$$\frac{dS_t}{S_t} = d\ln(S_t)$$

es malo, porque $S$ es una variable estocástica.

Esto es exactamente lo que Itô le dice que con su fórmula que aplica la derecha calcular su $rd$.

La diferencia proviene de la variación cuadrática del proceso $S$, que se expresa como $(dS)^2$. Si usted no añadir este término cuando la variable son estocásticos, su derivación está mal.

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TALlama Puntos 4652

Tienes razón, ambos enfoques son correctos en una forma (pero creo que tiene algo de desorden en la forma de escrito todo como @SRKX señalado) ... pero bajo diferentes fórmulas de cálculo estocástico. La segunda respuesta es la solución para la Stratonovich SDE:

$$\text{d}S_t = \mu S_t \text{d}t + \sigma S_t \circ \text{d}W_t,$$

Bajo el Stratonovich la interpretación genérica de cálculo de la regla de la cadena se aplica, por lo que no necesita una forma de la fórmula de Itô/lexema, es decir, la regla de la cadena para estocástica de Itô cálculo. Estos de la cadena de reglas que se utilizan para eliminar el estado de dependencia (en su caso, la dependencia de $S_t$) de la estocástico integrales que corresponden a la SDEs, lo que les permite ser resuelto.

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