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伊藤引理和對數正態性質

  • August 27, 2020

有什麼區別:

$$ \begin{align} dS = udt + \sigma dz \end{align} $$

$$ \begin{align} dS=uSdt + \sigmaSdzdS \end{align} $$ 是不是前者是絕對值,而後者是相對於股價?

因此,如果我想為 ( $ G =\ln S => dG = (u-\sigma^2/2)dt + \sigmadz $ ) 為期權定價,是否可以使用第一個等式以及如何使用?在約翰赫爾的書中是通過使用第二個來完成的。

謝謝你。

答案

$$ \begin{align} dS = \mu dt + \sigma dW_t \end{align} $$ 簡直就是

$$ \begin{align} S(t) - S(0) = \mu t + \sigma W_t \end{align} $$

(例如,在第一頁中討論過)

如果我們定義布朗運動 (BM) 和幾何布朗運動 (GBM) 之間的區別,也許會有所幫助。BM 具有獨立的、同分佈的增量,而 GBM 具有獨立的、同分佈的連續因子之間的比率。該定義繼承自算術隨機遊走(建模為隨機項之和)和幾何隨機遊走(建模為隨機因子乘積)的定義。

讓我們更詳細地看一下它們。

BM 微分方程為:

$ dS_{t} = \mu dt + \sigma dW_{t} $

第一個術語, $ \mu dt $ , 是漂移項和第二項 $ \sigma dW_{t} $ 是由維納過程表徵的擴散項 $ W_{t} $ .

為了解決這個問題,我們在兩邊添加積分:

$ \int_{t=0}^T dS_{t} =\mu \int_{t=0}^T dt + \sigma \int_{t=0}^T dW_{t} $

在這裡,最後一個學期 $ \int_{t=0}^T dW_{t} $ 是你的隨機變數,即衝擊。

現在讓我們看看GBM。正如我們之前所說,GBM 的特點是

連續因素之間的獨立同分佈比率。我們將其定義為

$ \frac{dS_{t}}{S_{t}} = \mu dt + \sigma dW_{t} $

這裡, $ \frac{dS_{t}}{S_{t}} $ 是有限時間的價格。為了解決這個問題,我們獲取日誌並在應用 ito 引理後獲得

$ d(logS_{t}) = (\mu - \frac{1}{2} \sigma^2)dt+\sigma dW_{t} $

現在我們可以添加積分,因為我們有一個正常的擴散:

$ \int_{t=0}^Td(logS_{t}) = (\mu - \frac{1}{2} \sigma^2)\int_{t=0}^Tdt+\sigma \int_{t=0}^TdW_{t} $

因此

$ log S_{T}-log S_{0} = (\mu - \frac{1}{2} \sigma^2)T + \sigma \int_{t=0}^TdW_{t} $

這裡, $ (\mu - \frac{1}{2} \sigma^2)T $ 是 T 年後對數價格的平均值,並且 $ \sigma \int_{t=0}^TdW_{t} $ 是衝擊,即 T 年後的變異數(正態分佈,均值為 0,變異數為 1)。

最後,我們的收益率等於

$ \frac{S_{t}}{S_{0}} = exp((\mu - \frac{1}{2} \sigma^2)T + \sigma \int_{t=0}^TdW_{t}) $

這是對數正態分佈的。

我希望這有幫助!

引用自:https://quant.stackexchange.com/questions/57510