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No GBM el equivalente de añadir infinitessimally pequeños distribuidos normalmente devuelve?

El tratamiento clásico de GBM para la fijación de precios de bienes lleva a un punto en donde finalmente se obtiene una solución que es la misma que suponiendo un subyacente aritmética movimiento Browniano, $X_t$, lo que ha (unidad de tiempo) a la deriva igual a $\mu-\frac{\sigma^2}{2}$y un término aleatorio $\sigma B_t$, a continuación, obtener $S_t=S_0e^{X_t}$, y los precios son de registro-normalmente distribuida.

Cuando se ve de esta manera, parece que en cualquier camino de $X_t$ es el "total return" de $t=0$ hasta el tiempo de $T$. Está formado por tomar la deriva/retorno para un período de tiempo, Ajustado por el "offset" que surge del azar plazo después de la toma de $e^x$ (Debido a la desigualdad de Jensen) y dividir el tiempo en más y más pequeños incrementos en donde cada uno tiene un determinista tamaño de $\frac{\mu -\frac{\sigma^2}{2}}{n}$, añadido a infinitessimal independientes y aleatorias distribuidas normalmente incrementos de crear el camino de $X_0$ a $X_t$.

Estoy tratando de conseguir este conciliar con una discreta intuición acerca de las devoluciones y de capitalización. Si definimos $r=\mu -\frac{\sigma^2}{2}$durante un período, una de ellas es añadir un incremento cada vez que se distribuye como $N(\frac{r}{n}, \frac{\sigma^2}{n})$. En el precio del espacio, esto es como multiplicar el precio de veces $(1+\frac{r}{n})$ (más que el azar plazo, por supuesto).

Ahora, como $n\to \infty$, es cierto que (1) estos aditivos micro-devuelve en $X$-espacio de la unidad de $X_t$ tal que $e^{X_t}$ da el mismo resultado que la aplicación de las multiplicaciones en el precio-espacio; y (2) uno obtiene el registro de una distribución normal de los precios?

El tipo de clave de la cuestión que estoy tratando de llegar es a esto: con diferentes rendimientos, donde se hace el registro de la normalidad vienen en los precios, y cómo es que con el cuadrado de la composición en el límite con la devuelve en el precio del espacio?

Sabemos que $e^{X_t}$ es siempre no negativo. Sin embargo, el uso de una media aritmética BM y, a continuación, tomar el exponente parece el mismo acciones como la toma de infinitessimally tamaño, distribuidos normalmente devuelve $r_t$ y el cálculo, como $n\to \infty$,

$$S_t=S_0\prod (1+r_t)$$ (además de, por supuesto, la aleatoriedad).

Si ese es el caso, entonces el log-normalidad no viene de $\mu$ cuando tomamos $e^\mu...$, ya que es sólo el procesamiento continuo si $\sigma=0$ - proviene de la aleatorios plazo (por lo tanto, ¿por qué tenemos que restar $\frac{\sigma^2}{2}$ para mantener la alineación con discreto/determinista de la capitalización de los cálculos.)

El problema que yo veo con la equivalencia es que el enfoque que estoy tratando de usar en el precio-espacio,el encadenamiento de la multiplicación de pequeñas cantidades de $(1+r_t)$ donde cada una de las $r_t$ se distribuye normalmente con una pequeña r y un pequeño $\sigma$ en el límite, aún tiene la oportunidad de tener retornos negativos bastante grande que hace que los precios van negativo. Las probabilidades de esto son pequeños: como $n$ crece, $(1+N(\cdot ,\cdot))$ termina con una media de$ (1+\epsilon _1)$ y la varianza de $\epsilon_2^2$, donde ambos se $\epsilon _1$ e $\epsilon_2 <<1$ - por lo que la posibilidad de una negativa de devolución de más de 100% se convierte en minúscula.

Mi sospecha es que uno podría argumentar que $P(1+N(\frac{r}{n}, \frac{\sigma^2}{n})<0)=0$ as $n\to \infty$ con la suficiente rapidez que está bien.

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Sander Puntos 58

Creo que la diferencia está en que el uso de las devoluciones y de la capitalización es sólo una buena aproximación para lognormality, en el sentido de que es el primer término de la expansión de Taylor

$\exp({\log(S_0) + r}) = S_0 + S_0 r + \frac{1}{2} S_0 r^2 + \dots $

El primer orden de aproximación $\exp({\log(S_0) + r)} \simeq S_0 (1 + r) $ sólo tiene al $r$ está cerca de a $0$, y esta es la razón por la que su intuición acerca de las $S$ convertirse en negativo falla.

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Kyle Cronin Puntos 554

Juan de la respuesta (que he upvoted) es la solución importante aquí, pero hay un par de puntos interesantes.

Matemáticamente, cuando construimos el movimiento browniano geométrico (GBM), comenzamos con la construcción de un movimiento browniano (BM) y, a continuación, exponentiating ella. Así que nunca se ejecutan en un producto de la $1+r$ términos.

La construcción de movimiento browniano no exclusivamente, puede utilizar hacia adelante-la intensificación de incrementos. En su lugar, comienza con un grueso incrementos y después, sucesivamente, refina ellos utilizando el puente browniano.

Dicen que han generado el movimiento browniano estándar de los valores de $X_t$ para tiempos de $t_k < t_{k+1}$. A continuación, ajuste de $\tau=\frac12(t_k + t_{k+1})$ elegimos un valor aleatorio para $X_\tau$ como

$$ X_\tau \sim N\left(\frac12(X_{t_k} + X_{t_{k+1}}), \frac12( t_{k+1} -t_k ) \right) $$

Finalmente, calculamos el $S_\tau = \exp(X_\tau)$.

Este proceso nos permite generar un BM o GBM aproximación arbitraria de refinamiento, y converge en el límite de un verdadero BM o de GBM.

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