Black-Scholes-Pde

在 T 之前撞到障礙的機率的 PDE

  • May 4, 2017

認為:

$$ d S=\mu S dt+\sigma Sd W $$ $ Q(t,S) $ 是機率 $ S $ 擊中障礙 $ B(S_t<B) $ 前 $ T, $ 然後 $ Q $ 滿足以下PDE $$ Q_t+\dfrac{1}{2}\sigma^2S^2_{SS}Q+\mu S Q_S=0. $$ 我可以這樣證明嗎 Proof:

$$ Q(t,S)=\mathbb{P}(\tau_B\leq T) $$ 這裡 $ \tau_B $ 是first passage time在水平 $ B $ . 然後使用reflection principleWiener 過程:

我們有

$$ \mathbb{P}(\tau_B\leq T)=2\mathbb{P}(S_T>B)=2\int^{\infty}_Bp(t,S,T,y)d y $$ 這裡 $ p(t,S,T,y) $ 是transition function的 $ S_T $ 據Kolmogorov backward equation我們所知

$$ p_t+\dfrac{1}{2}\sigma^2S^2p_{SS}+\mu S p_S=0. $$ 然後將導數帶入積分,我們就完成了。 我不確定整個過程是否正確?是否有任何標準方法來計算機率的這種 PDE,因為預設機率也符合這個 pde

可能是我忽略了一些東西,但我相信

$$ \begin{align*} Q(t, S) = \mathbb{P}\left(\tau_{B} \le T \mid \mathcal{F}t\right). \end{align*} $$ 然後 $ {Q(t, S), , 0<t < T} $ 是鞅,PDE 緊隨其後,注意到 $$ \begin{align*} dQ &= Q_t dt + Q_S dS + \frac{1}{2}Q{SS} d\langle S, S\rangle_t\ &=\Big(\underbrace{Q_t + \mu S Q_S + \frac{1}{2}\sigma^2Q_{SS} S^2}_{=0}\Big)dt + \sigma S Q_S dW_t. \end{align*} $$

反射原理 ? 反射原理。

它適用於布朗過程,而不是 GBM。

$$ Reflection principle is quite specific to symmetric random walks $$. 碰巧,如果 $ \mu-\frac{\sigma^2}{2}=0 $ 和 $ \sigma>0 $ ,那麼你有:

$$ \mathbb{P}(\tau^S_B<T)=\mathbb{P}(\tau^W_{\frac{1}{\sigma}\ln(B)}<T) $$你可以應用反射原理。

引用自:https://quant.stackexchange.com/questions/32783