隨機過程

為什麼 Black-Scholes 方程在美式期權的延續區域上成立?

  • July 17, 2017

看跌期權說明:

$$ \frac{\partial V}{\partial t}+ \mathcal{L}_{BS} (V) = 0, $$ 在哪裡

$ \mathcal{L}_{BS} (V) = \frac{1}{2} \sigma^2 S^2 \frac{\partial^2 V}{\partial S^2} + (r-q) S \frac{\partial V}{\partial S} - r V $ 為 $ S > S_f $ , 在哪裡 $ S_f $ 是接觸點。

為什麼這個等式成立 $ S > S_f $ ? 能給個連結作為證明嗎?

另一個問題是:為什麼我們需要高接觸條件

更新:

我是否正確理解美式看跌期權,如果 $ S > S_{f} $ , 有時間運動沒有意義 $ t<T $ (因為它會立即造成損失: $ -V+S-K<0 $ )。所以它的行為類似於歐式期權,因此 $ V^{Am}{P}=V^{E}{P} $ 並且滿足 Black-Scholes 方程。

美式期權實際解決的問題是最優停止時間問題,因此期權的價值為

$$ V_0 = \max_\tau E_{\tau}\left[e^{-r \tau} (S_\tau-K)^+ \right] $$ 所有停止時間都取最大值(鍛煉策略 $ \tau>0 $ 契約中允許的)。

使用您擁有的 PDE 運算符,瞬時等式可以以線性互補形式表示為

$$ \left(\frac{\partial V}{\partial t}+ \mathcal{L}_{BS} (V)\right)\cdot \left(V-g\right) = 0 $$ 在哪裡 $ g $ 代表早期行使價值。

為方便起見,請注意(行使後)股票本身滿足 BS PDE 微不足道。

行使期權時的收益由下式給出:

$$ \max(K-S(t),0) $$ 現在假設有一個 $ V(S,t)<\max(K-S(t),0) $ : 會有套利的機會。我們可以購買資產 $ S $ 和看跌期權 $ V $ . 出售資產 $ K $ 將導致無風險利潤 $ K-S-V $ . 因此,美式看跌期權的價值必須具有附加約束

$$ V(S,t)\geq \max(K-S(t),0) $$ 只要 $ V > K-S $ (或者 $ S>S_f $ ) 它由 BS PDE 給出,否則價格由下式給出 $ K-S $ . 大多數(如果不是全部)關於金融衍生品的教科書介紹都包含更多關於金融衍生品的細節和 BS PDE 的推導。

第二個(更神秘的)約束是代理“最佳”行為的結果。尋找更多關於這方面的關鍵詞可能是最優停止問題或期權博弈論。

引用自:https://quant.stackexchange.com/questions/8143