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使用资产和期权价格对Heston随机波动率模型进行最大似然估计:非线性滤波理论的应用。 (英语) Zbl 1186.91197号

小结:假设股票价格及其随机方差的动态由Heston模型描述,即由两个具有适当初始条件的随机微分方程组描述。本文的目的是根据离散时间观测到的股票和期权价格的知识,估计Heston模型的参数和初始条件的一个组成部分,即初始随机方差。所考虑的期权价格是指欧洲对股票的看涨期权,其价格由赫斯顿模型描述。为解决这个问题而提出的方法是基于构建似然函数的滤波技术和所获得的似然函数的最大化。估计参数和初值分量的特征是在一定约束条件下,似然函数的最大值。用于构造似然函数的滤波问题的解决方案基于与Heston模型相关的Fokker-Planck方程基本解的积分表示,并使用[L.法通等,Commun。计算。物理学。2,编号6,1139–1173(2007年;Zbl 1164.78306号); 声学研究进展,第2卷,第39-69页。跨世界研究网络,喀拉拉邦(2005年);由分段多项式函数构成的新小波基:近似理论、求积规则以及在核稀疏化和图像压缩中的应用。SIAM J.科学。计算。(提交)]来近似出现在基本解的表示公式中的积分核,关于利用小波展开的稀疏特性的简单截断过程,以及关于快速傅立叶变换(FFT)的使用。这些技术的使用产生了一个非常有效且完全可并行的数值过程来解决滤波问题,这最后一个事实使得可以非常有效地计算似然函数及其梯度。
作为滤波问题解决的副产品,我们开发了一种随机方差跟踪技术,在数值实验中取得了很好的结果。估计过程中使用的最大似然问题是一个低维约束优化问题,通过计算似然函数及其梯度的计算成本,证明了用特殊技术求解该问题的合理性。我们使用并行计算和可变度量最速上升法来解决最大似然问题。本文给出了使用合成数据和实际数据(即与米兰证券交易所指数(S&PMIB30)相关的数据)进行估计问题的一些数值示例,这些数据是通过并行实现先前的数值方法获得的。通过并行实现所提出的数值方法,在数值示例中获得了非常令人印象深刻的加速因子。网站:http://www.econ.univpm.it/pacelli/mariani/finance/w1包含动画和一些辅助材料,有助于理解本文,并向感兴趣的用户提供用于生成所示数值体验的计算机程序。

MSC公司:

91G10型 投资组合理论
60 H10型 随机常微分方程(随机分析方面)
91克80 其他理论的金融应用
60华氏30 随机分析的应用(PDE等)
2009年6月26日 非马尔可夫过程:估计
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Ait-Sahalia Y.和Kimmel R.(2007)。随机波动率模型的最大似然估计。J.财务。经济。83: 413–452 ·doi:10.1016/j.jfineco.2005.10.006
[2] Torben G.、Benzoni L.、Lund J.和Andersen(2002年)。连续时间股权回报模型的实证研究。J.金融3:1239–1284·doi:10.1111/1540-6261.00460
[3] Bates D.S.(2006)。潜在仿射过程的最大似然估计。财务版次。螺柱19(3):909–965·doi:10.1093/rfs/hhj022
[4] Bollerslev T.(1986)。广义自回归条件异方差。《经济学杂志》。31: 307–327 ·Zbl 0616.62119号 ·doi:10.1016/0304-4076(86)90063-1
[5] Bollerslev T.、Chow T.和Kroner K.(1992年)。金融中的ARCH模型:对理论和经验证据的选择性回顾。《经济学杂志》。52: 201–224 ·Zbl 0825.90057号 ·doi:10.1016/0304-4076(92)90064-X
[6] Brigham E.O.(1974)。快速傅里叶变换。Prentice-Hall公司,Englewood Cliffs·Zbl 0375.65052号
[7] Dupire B.(1994)。微笑定价。风险7:18–20
[8] Fatone,L.,Rao,G.,Recchioni,M.C.,Zirlli,F.:基于新小波展开的高性能算法,用于时间相关的声障碍物散射。Commun。计算。物理学。(2007)(待发布)·Zbl 1164.78306号
[9] Fatone,L.,Recchioni,M.C.,Zirilli,F.:声学中的新散射问题和数值方法,in:Pandalai,S.G.(ed.)《声学的最新研究进展》,第2卷,第39-69页。跨世界研究网络,喀拉拉邦(2005年)·Zbl 1188.49024号
[10] Fatone,L.,Recchioni,M.C.,Zirilli,F.:由分段多项式函数构成的新小波基:近似理论、求积规则以及在核稀疏化和图像压缩中的应用。SIAM J.科学。计算。(已提交)
[11] 《福布斯》C.S.、Martin G.M.和Wright J.(2002年)。使用期权和现货价格的随机波动率模型的贝叶斯估计:双变量卡尔曼滤波器的应用。计算。统计数据分析。50: 2247–2267
[12] Harvey A.和Whaley R.(1992年)。市场波动预测和标准普尔500指数期权市场的效率。J.财务。经济。31: 43–74 ·doi:10.1016/0304-405X(92)90011-L
[13] Heston S.L.(1993)。随机波动性期权的封闭式解决方案,适用于债券和货币期权。财务版次。螺柱6:327–343·Zbl 1384.35131号 ·doi:10.1093/rfs/6.2.327
[14] Herzel S.、Recchioni M.C.和Zirili F.(1991年)。线性规划的二次收敛方法。线性代数应用。152: 255–289 ·Zbl 0731.6500号 ·doi:10.1016/0024-3795(91)90278-5
[15] Jazwinski A.H.(1970年)。随机过程和过滤理论。学术,纽约·Zbl 0203.50101号
[16] Lipton A.(2001)。外汇数学方法。新加坡世界科学出版有限公司·Zbl 0989.91002号
[17] 梅贝克P.S.(1979)。随机模型、估计和控制。学术,纽约·兹比尔0464.93002
[18] Mallat S.(1988)。多分辨率逼近和小波。事务处理。美国数学。Soc.315:69-88
[19] Mordecai A.(2003)。非线性规划:分析与方法。多佛出版社,纽约·Zbl 1140.90002号
[20] Sorenson H.W.(1985)。卡尔曼滤波:理论与应用。IEEE出版社,纽约
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