5 votos

Cambio de numéraire para distribuciones no Normales

Estoy buscando un recurso, un libro o un artículo, que describe el marco del cambio de numéraire en un contexto más amplio que sólo Browniano de las mociones o de distribuciones Normales. Sólo estoy realmente interesado en 1 paso de tiempo, es decir, no un completo proceso estocástico pero solo 1 variable aleatoria.

Yo estoy pidiendo esto porque en el contexto de un cálculo estoy haciendo por el precio de una call Europea, con la subyacente tener un valor terminal que se distribuye de acuerdo a un Registro de Laplace de distribución, me di cuenta de que la fórmula para el precio que tiene la misma forma que la fórmula en el caso de los clásicos de Black Scholes fórmula, pero con el normal cdf sustituido por el sesgo de Laplace de las distribuciones. Que es:

$$CE(r,K,T,X,b) = X \; SL(d,b \sqrt{T}) - K e^{-rT} \; SL(d,0)$$

con

$$SL(x,s) = \begin{casos}\frac{1}{2}(1+s)e^{(1-s)x} &, \; \text{ para } \; x \leq 0 , \\ 1-\frac{1}{2}(1-s)e^{-(1+s)x} &, \; \text{ para } \; x > 0 \end{casos}$$

y

$$d = \frac{\ln(X/K)+rT+\ln(1-b^2 T)}{b\sqrt{T}} \; .$$

Aquí, $X$ es el stock inicial de precio, $K$ es la huelga, $T$ es el momento de la madurez, $r$ es la tasa de interés y $b=\sigma/\sqrt{2}$ con $\sigma$ la volatilidad.

Yo derivados de la fórmula con bastante facilidad, pero luego me quería derivar esta fórmula con el cambio de numéraire técnica, pero hice un ingenuo supuesto de que en virtud de la nueva medida, el registro de las devoluciones todavía sería Laplace distribuido, pero resulta que son desfase de Laplace distribuido. Tenga en cuenta que $SL(d,0) = L(d)$ aunque. Pero yo no necesito un cambio de numéraire para ese término. Es el primer término que, en principio, podrían ser derivados con un cambio de numéraire.

EDIT: $SL$ es el acumulado de la distribución, la densidad está dada por la derivada de w.r.t. $x$:

$$SL'(x,s) = \frac{1}{2}(1-s^2)e^{-|x|-sx} \; .$$

2voto

Dan R Puntos 1852

Yo no proporcionan referencias que cubre explícitamente esto, pero vino a través de una pregunta similar antes y trabajó algunos resultados. A continuación una breve descripción de mis hallazgos.

En resumen, se puede demostrar que las dos distribuciones en virtud de la cuenta bancaria y el punto de activos numeraire son las mismas que si el modelo logarítmico devuelve a seguir una mezcla de exponenciales naturales de las familias.

Mezclas Naturales Exponencial De Las Familias

La función de densidad de la inclinación de Laplace de la distribución en su pregunta puede ser re-escrita como

\begin{eqnarray} f(x; s) & = & \frac{1 - s^2}{2 (1 - s)} (1 - s) e^{(1 - s) x} \mathrm{1} \{ x \leq 0 \} \\ & & + \frac{1 - s^2}{2 (1 + s)} (1 + s) e^{-(1 + s) x} \mathrm{1} \{ x > 0 \}. \end{eqnarray}

Se nota que este es una mezcla ponderada de distribución de más de dos exponenciales naturales para las familias $f_\pm \left( x; \theta_\pm \right)$ con los parámetros de $\theta_\pm$ y pesos $w_\pm$, es decir,

\begin{ecuación} f(x; s) = w_ - f_- \left( x; \theta_- \derecho) + w_+ f_+ \left( x; \theta_+ \derecho). \end{ecuación}

La parte inferior de la cola puede ser expresado como

\begin{ecuación} f_- \left( x; \theta_- \derecho) = a_-(x) \exp \left\{ \theta_ - x - b_-\left( \theta_- \derecho) \derecho\} \end{ecuación}

donde definimos $\theta_- = 1 - s$,

\begin{ecuación} a_-(x) = \mathrm{1} \{ x \leq 0 \}, \qquad b_- \left( \theta_- \derecho) = -\ln \left( \theta_- \derecho) \end{ecuación}

y el peso

\begin{ecuación} w_- = \frac{1 - s^2}{2(1 - s)} \end{ecuación}

Podemos encontrar una expresión similar para la parte superior de la cola y su peso. Las correspondientes funciones características están dadas por

\begin{ecuación} \phi_\pm \left( \omega; \theta_- \right) = \exp \left\{ b_\pm \left( \theta_\pm + \mathrm{i} \omega \derecho) - b_\pm \left( \theta_\pm \derecho) \derecho\} \end{ecuación}

Para mantener la respuesta en breve, sólo nos enfocamos en la parte inferior de la cola va hacia adelante y la caída de la $\pm$ subíndices.

Esscher Transformar La Probabilidad De Medir

Considere una muestra aleatoria de la variable $X$ cuya legislación en $\mathbb{P}$ está dada por $F_X(x)$, con carácter correspondiente de la función $\phi_X(\omega)$. Siguiente Esscher (1932), el Esscher transformar medida $\hat{\mathbb{P}}(\beta)$ equivalente a $\mathbb{P}$ se define a través de la Radon-Nikodym derivados

\begin{ecuación} \frac{\mathrm{d}\hat{\mathbb{P}}}{\mathrm{d}\mathbb{P}} = \frac{e^{\beta X}}{\phi_X(-\mathrm{i} \beta)} \end{ecuación}

para algunos transformar parámetro $\beta \in \mathbb{R}_+$ y condicional en el $\beta$-th exponencial momento en el denominador de ser finito. Véase también Gerber y Shiu (1994). La correspondiente función característica es

\begin{ecuación} \hat{\phi}_X(\omega) = \mathbb{E}_\mathbb{P} \left[ e^{\mathrm{i} \omega X} \derecho] = \mathbb{E} \left[ \frac{\mathrm{d}\hat{\mathbb{P}}}{\mathrm{d}\mathbb{P}} e^{\mathrm{i} \omega X} \right] = \frac{\phi_X(\omega \mathrm{i} \beta)}{\phi_X(-\mathrm{i} \beta)} \end{ecuación}

Escher Transformación Exponencial de las Familias

Ahora es fácil demostrar que si algún azar de la variable $X$ de la siguiente manera natural exponencial de la familia en $\mathbb{P}$ con el parámetro $\theta$, entonces

\begin{ecuación} \hat{\phi}_X(\omega) = \exp \left\{ b(\theta + \beta + \mathrm{i} \omega) - b(\theta + \beta) \derecho\}. \end{ecuación}

Por lo tanto, $$ X sigue el mismo natural exponencial de la familia debajo de los $\hat{\mathbb{P}}$, pero con el parámetro $\hat{\theta} = \theta + \beta$.

Enlace a Cambio de Numeraire

Suponga que el precio del activo es modelado como

\begin{ecuación} S_t = S_0 e^{\gamma T + b \sqrt{T} X}, \end{ecuación}

donde $\gamma$ es tal que

\begin{ecuación} \mathbb{E}_\mathbb{P} \left[ S_t \derecho] = S_0 e^{r}. \end{ecuación}

A continuación, el cambio de numeraire de la cuenta bancaria para el spot de activos corresponde a un Esscher transformar con el parámetro $\beta = b \sqrt{T}$.

En tu ejemplo, por lo tanto tenemos $\hat{\theta}_- = \theta_- + b \sqrt{T}$ y $\hat{s} = s - b \sqrt{T}$.

Comentarios

  1. Tenga en cuenta que los pesos de $\hat{w}_i$ bajo $\hat{\mathbb{P}}$ de cambiar también. He omitido los detalles aquí por razones de brevedad.

  2. Un resultado similar puede obtenerse al considerar salto-modelos de difusión donde el salto de la distribución del tamaño de la siguiente manera natural exponencial de la mezcla. Un ejemplo destacado es la Kou (2002) doble exponencial salto-modelo de difusión. El resultado puede ser más generalizado aditivo de salto-los procesos de difusión con potencialmente dependiente del tiempo de salto-intensidades y saltar-distribuciones de tamaño.

Referencias

Esscher, Frederik (1932) "En la Función de Probabilidad en el Colectivo de la Teoría del Riesgo," Escandinavo Actuarial de la Revista, Vol. 15, Nº 3, pp 175-195

Gerber, Hans U. y Elias W. Shiu (1994) "la Opción de fijación de Precios por parte de Esscher Transforma," Transacciones de la Sociedad de Actuarios, Vol. 46, pp 99-191

Kou, Steven G. (2002) "Un Salto de Difusión del Modelo de Precios de opciones," Gestión de la Ciencia, Vol. 48, Nº 8, pp 1086-101

Finanhelp.com

FinanHelp es una comunidad para personas con conocimientos de economía y finanzas, o quiere aprender. Puedes hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X