蒙特卡羅

赫斯頓模型的模擬,最好的參考?

  • June 4, 2022

我目前正在試驗各種模擬標準赫斯頓模型的實現。 $$ \begin{eqnarray*} dS_t &=& \mu S_t , dt + \sqrt{v_t} \cdot S_t , dW_t^S \ dv_t &=& \kappa(\theta - v_t) , dt + \xi \cdot \sqrt{v_t} , dW_t^v, \end{eqnarray*} $$ 其中布朗運動之間的相關性為 $ \rho $ .

然而,我正在努力尋找一個體面的參考文章,其實現對於所有參數值的選擇都是準確的。

例如,我已經實現了 J. Zhu 的文章“A Simple and Exact Simulation Approach to Heston Model”中描述的方法。這具有非常容易實現和理解的優點。即使對於較高的相關參數值,它也能給出良好的結果。它也非常快。

然而,當“vol-vol”, $ \xi $ , 大且 Feller 條件 $ 2 \kappa \theta > \xi^2 $ 被大幅度違反,方法失敗。一般而言,期權價格似乎變得太大。發生這種情況的原因並不難理解。朱的方法是基於波動過程的矩匹配過程。什麼時候 $ \xi $ 太大,您需要解決的方程使矩匹配缺乏解決方案。作者通過將負值設置為零來“解決”這個問題。如果值只是略微負,則其效果應該不會太差,但對於較大的負值,誤差應該是顯著的,這正是較大的 $ \xi $ .

赫斯頓方法模擬的目前最新技術是什麼?有什麼好的參考資料可以參考嗎?對我來說最重要的是該方法至少產生了相當準確的結果。在那之後,當然優選更快的方法。實施的簡單性排在第三位。

此連結為 Heston 提供了幾種離散化方案: https ://www.degruyter.com/view/journals/math/15/1/article-p679.xml

例如,米爾斯坦很受歡迎。

Heston 模型的 Euler 離散化方案的替代方案是二階離散化方法。風險中性測度下的SDE體系 $$ \begin{eqnarray*} dS_t &=& r S_t , dt + \sqrt{v_t} S_t , dW_t^S \ dv_t &=& \kappa(\theta - v_t) , dt + \sqrt{v_t}(\xi_1, dW_t^S+\xi_2 , dW_t^v), \end{eqnarray*} $$ 離散化如下: $$ \begin{eqnarray*} dS_{i+1} &=& S_i\left(1+rh+\sqrt{v_i}\Delta W^S\right)+\frac{1}{2}r^2S_ih^2 \ &+&\left(\left[r+\frac{\xi_1-\kappa}{4}\right]S_i\sqrt{v_i}+\left[\frac{\kappa\theta}{4}-\frac{\xi^2}{16}\right]\frac{S_i}{\sqrt{v_i}}\right)\Delta W^Sh \ &+&\frac{1}{2}S_i\left(v_i+\frac{\xi_1}{2}\right)((\Delta W^S)^2-h)+\frac{1}{4}\xi_2S_i(\Delta W^v\Delta W^S+\varepsilon) \ v_{i+1} &=& \kappa\theta h+(1-\kappa h)v_i + \sqrt{v_i}(\xi_1\Delta W^S+\xi_2\Delta W^v)-\frac{1}{2}\kappa^2(\theta-v_i)h^2 \ &+&\left(\left[\frac{\kappa\theta}{4}-\frac{\xi^2}{16}\right]\frac{1}{\sqrt{v_i}} - \frac{3\kappa}{2}\sqrt{v_i}\right)(\xi_1\Delta W^S+\xi_2\Delta W^v)h \ &+&\frac{1}{2}\xi_1^2((\Delta W^S)^2-h)+\frac{1}{4}\xi_2^2((\Delta W^v)^2-h)+\frac{1}{2}\xi_1\xi_2\Delta W^S\Delta W^v \end{eqnarray*} $$ 在哪裡 $ \xi^2 = \xi_1^2+\xi_2^2 $ 和 $$ \varepsilon = \begin{cases} h, & \mbox{with prob. } \frac{1}{2} \ -h, & \mbox{with prob. } \frac{1}{2} \end{cases} $$ $ \varepsilon $ 和 $ \Delta W^S $ 獨立。可以考慮取絕對值 $ v_i $ .

例如,可以通過固定來使用此方案 $ h=\frac{T}{n} $ 具有各種樣本量 $ n $ 和 1e+06 重複每個 $ n $ . 眾所周知,這種方法會產生較小的估計偏差,但收斂性稍差

以下是對 Heston 模型的最新模擬方案的一些參考。粗略地說,有兩行算法:時間離散化精確方案。

時間離散方案:

  • Andersen (2008) 的量化寬鬆方法
  • Tse & Wan (2013) 的逆高斯近似

在這一系列方法中,跳躍一步的計算成本很便宜,但是您必須進行多次跳躍(使用小時間步)才能控制錯誤。因此,如果您需要價格時間序列(即路徑),就像定價路徑相關(例如亞洲或障礙)期權一樣,這些更合適。

有關性能比較,請參見 Van Haastrecht & Pelsser (2010)。他們提出了自己的方法,但結論是 QE 方法實際上是最好的。Tse & Wan (2013) 相對較新。一跳的成本比 QE 高,但更準確,所以不需要像 QE 那樣多跳。因此,總體成本可以更低。

精確的模擬方案:

  • Broadie & Kaya (2006) 的原始精確模擬方案。
  • Glasserman & Kim (2011) 的 Gamma 系列擴展。

當您只關心終端價格(而不是路徑)時,這些更適合。在這些方法中,您可以跳過任何時間步長,儘管計算成本很高。關於這一行,請閱讀我的另一篇文章

參考:

引用自:https://quant.stackexchange.com/questions/58465