Girsanov

Radon-Nikodym 導數和風險自然度量

  • February 25, 2020

我需要幫助來理解不斷變化的機率測度。我不是數學家,所以我希望得到不太技術性的答案。

如這篇 Wikipedia 文章http://en.wikipedia.org/wiki/Risk-neutral_measure中所示,您可以使用以下過程更改 GBM 的漂移:

$$ dS_t = \mu S_t dt + \sigma S_t dW_t $$ 引入新工藝:

$$ d\tilde{W_t} = dW_t - \frac{\mu - r}{\sigma}dt $$ 我了解現在以下過程的折扣值:

$$ dS_t = r S_t dt + \sigma S_t d \tilde{W_t} $$ 是鞅,如果 $ \tilde{W_t} $ 是標準布朗運動。好的,所以我們更改為新的機率測度 Q 現在 $ \tilde{W_t} $ 是標準布朗運動。

我的第一個問題是, $ W_t $ 不再是 Q 下的標準布朗運動,因為它現在具有非零期望,這是真的嗎?

如果一個事件的機率, $ dW_t=x $ 在物理測量下,P 是 $ dP(x) $ ,那麼在 Q 下同一事件的機率為 $ dQ(x)=dP(x) \Phi(x) $ , 在哪裡 $ \Phi(x) $ 我認為是所謂的 Radon-Nikodym 導數。為了 $ d\tilde{W_t} $ 期望為零,則在 Q 下 $ E_Q[dW_t]=\frac{\mu-r}{\sigma}t $ , 我對嗎?

如果這是真的,我們能找到 $ \Phi(x)=\frac{dQ(x)}{dP(x)} $ 通過將布朗運動的密度函式除以期望 $ \frac{\mu-r}{\sigma}t $ 與標準布朗運動的密度函式?

$$ \frac{e^{\frac{-(x-\frac{\mu-r}{\sigma}t)^2}{2t}}}{e^{\frac{-x^2}{2t}}} $$ $$ e^{\frac{x^2}{2t}\frac{-(x-\frac{\mu-r}{\sigma}t)^2}{2t}} $$ $$ e^{\frac{x^2-(x-\frac{\mu-r}{\sigma}t)^2}{2t}} $$ $$ e^{\frac{x^2-x^2+2x\frac{\mu-r}{\sigma}t-\frac{\mu^2-2\mu r+r^2}{\sigma^2}t^2}{2t}} $$ $$ e^{x\frac{\mu-r}{\sigma}-\frac{\mu^2-2\mu r+r^2}{2 \sigma^2}t} $$ 表示 $ \frac{\mu-r}{\sigma} $ ,風險的市場價格,如 $ \lambda $ 並替換我們得到

$$ \Phi(x)=e^{x\lambda-\frac{1}{2}\lambda^2 t} $$ 問題是我看過的大多數參考文獻都指出,Radon-Nikodym 導數類似於:

$$ \Phi(t)=e^{-\int^t_0 \lambda dW(u)-\frac{1}{2}\int^t_0 \lambda^2 du} $$ 我似乎看不到這些表達之間的聯繫。最後一個表達式甚至可以解決嗎?

你的錯誤其實在一開始就犯了:

“引入新工藝: $ d\tilde{W}_t = dW_t +\frac{\mu-r}{\sigma} dt $ "

這是不正確的。相當, $ d\tilde{W}_t = dW_t -\frac{\mu-r}{\sigma} dt $

否則,您的推導是正確的。校正符號錯誤後,您的最終方程變為 $ \Phi(x)=e^{-\lambda x-\frac{1}{2}\lambda^2 t} $ . 請注意,當 $ \lambda $ 是一個常數, $ \int_0 ^t \lambda dW_t =\lambda x $ 在哪裡 $ x $ 是一個正態分佈的隨機變數。因此,您的推導與您的參考文獻一致。但是,參考文獻更通用,因為它們不需要 $ \lambda $ 成為一個常數。

“最後一個表達式甚至可以解決嗎?”

一般來說,沒有理由“解決”Radon-Nikodym 導數。只要知道它的存在,我們就可以將或有債權定價為標的函式的預期值,這通常可以有效地計算。事實上,如果目標是為資產定價 $ \lambda $ 可以安全地忽略。

引用自:https://quant.stackexchange.com/questions/16605