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Modelo Ho-Lee - Derivación A y B para $P(t,T)=e^{-A(t,T)-B(t,T)r_t}$

Estoy analizando la transición de los precios de los bonos en los modelos afines en la forma de $P(t,T)=e^{-A(t,T)-B(t,T)r_t}$

utilizando la propiedad de que la difusión y la deriva de un modelo afín pueden presentarse como $$b(t,r)=b(t)+\beta(t)r_t \quad \quad (1) $$ $$\sigma^2(t,r)=a(t)+\alpha(t)r_t \quad \quad (2) $$

donde A y B satisfacen el sistema de las siguientes ecuaciones diferenciales ordinarias $$\partial_t A(t,T) = \frac{1}{2} \ a(t) \ B^2(t,T) - b(t) \ B(t,T), \quad A(T,T)=0 \quad \quad (3)$$ $$\partial_t B(t,T) = \frac{1}{2} \ \alpha(t) \ B^2(t,T) - \beta(t) \ B(t,T) -1 , \quad B(T,T)=0 \quad \quad (4)$$

Estoy tratando de derivar el precio del bono P(t,T) para el Modelo Ho-Lee. $dr_t=\mu t dt + \sigma dW_t^*$
Tengo entendido que $b=\mu t, \ \beta=0, \ a=\sigma^2, \alpha=0$ serán los parámetros para las ecuaciones (3) y (4), lo que da

$$\partial A(t,T) = \frac{\sigma^2}{2} B^2(t,T) - \mu t \ B(t,T) \quad \quad (5)$$ $$\partial B(t,T) = -1 \quad \quad (6)$$ y además debe producir $$B(t,T)=T-t \quad \quad (7)$$

El último paso no lo tengo claro.
Mis preguntas
1) por qué se sustituye T-t, y no t o T
2) por qué la integración $\partial B=-1$ da como resultado (T-t) y no -(T-t)? integrar una función f'(x)=-1 debería dar f(x)=-x, ¿no es así?

$$A(t,T)=\frac{-\sigma^2}{6}(T-t)^3 + \int_t^T b(s)(T-s)ds \quad \quad (8)$$ dando la ecuación final $$P(t,T)=exp \ \big{(}\frac{-\sigma}{6}(T-t)^3 -\frac{\mu}{6} T^3 + \frac{1}{2} \mu T t^2 -\frac{1}{3} \mu t^3 - (T-t)r_t \big{)} \quad \quad (9)$$

Pregunta 3)
Cómo la integralidad $\int_t^T b(s)(T-s)ds$ da $\frac{\mu}{6} T^3 - \frac{1}{2} \mu T t^2 + \frac{1}{3} \mu t^3$ . No puedo entender el álgebra aquí. ¿Es una integral ordinaria?

2voto

nosklo Puntos 138

De la ecuación (6), $B(t,T)=-t+c(T)$ para alguna función $c(T)$ . $1=P(t,t)=e^{-A(t,t)-(c(t)-t)r_t}$ o $A(t,t)+(c(t)-t)r_t=0,\,\forall (r_t,t)$ . Así que $c(t)=t, A(t,t)=0,\forall t$ .

En la ecuación (8) ha faltado el cuadrado en $\sigma$ y un factor de $\frac13$ . Entonces sólo hay que sustituir la función por $b(s)$ e integrar lo siguiente para obtener el resultado correcto. $$A(t,T) = -\frac{\sigma^2}{2}\int_t^T(T-s)^2ds +\mu\int_t^T s(T-s)ds.$$

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