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混合分数布朗运动环境下的欧式期权定价


(T )+μW (T )
軒 =e
(4 )
軒 t[ 其中 E · ]表示在概率测度 μ 下的拟条件期望 [3,6,8]。
证明 考虑混合分数布朗运动驱动的微分方程 dX (t )=λX (t )dBH(t )+μX (t )dW (t ), X (0)=1。 易得
1 1 X(t)=exp σBH(t)+μW(t)- σ2t2H- μ2t 2 2 軒 t[X(T)]=X(t)。 即 并且 E
赞 軒 f ( ξ ) dξ = 1

R

e
iξ (λBH (t )+μW (t ))- 1 ξ2λ2(T2H-t2H)- 1 ξ2μ2(T-t ) 2 2
1 2π
其中 h 为 e
- 1 ξ2λ2(T2H-t2H)- 1 ξ2μ2(T-t ) 2 2
R

e
1 2 2 2H 2H 1 2 2 iξ (λBH (t )+μW (t )) - 2 ξ λ (T -t )- 2 ξ μ (T-t )
定理 3
=exp(-θBH(t)-ωW(t)- 1 θ2t2H- 1 ω2t) 2 2 令 f 为一函数 , 其满足 E[f (θBH(t )+ωW (t ))]<∞, 则对于 坌0≤t≤T Z(t)=ε(-θχ[0,t])e 軒 t* [f(θBH(t)+ωW(t))]= 1 E 軒 t[f(θBH(t)+ωW(t))] E Z (t )
第 25 卷第 4 期
苏 州 科 技 学 院 学 报 (自 然 科 学 版 )
Journal of University of Science and Technology of Suzhou (Natural Science )
2008 年 12 月
Vol.25 No.4 Dec. 2008
混合分数布朗运动环境下的欧式期权定价

2

(6 )
θBH*(t)+ωW*(t)=θ(BH(t)+θt2H)+ω(W(t)+ωt), 0≤t≤T
(7 )
*
軒t [ 则 Girsanov 定理蕴含存在一个测度 μ*, 使得 θBH*(t )+ωW*(t ) 在测度 μ* 下为一混合型分数布朗运动 。 记E · ]
为测度 μ* 下的拟条件期望 。 考虑过程
MR (2000 ) Subject Classification : 60G15 ;60H05
文章编号 : 1672-0687 (2008 )04-0004-07
假设 (Ω,F,μ) 为一给定的完备概率空间 , 从回顾分数布朗运动的定义开始讨论 。 设 0<H<1, 具有 Hurst 参数为 H 的分数布朗运动是一连续高斯过程 {BH(t ),t≥0}使得 BH(0)=0,E[BH(t )]=0 ,并且
ixξ
2[λ (T -t )+μ (T-t)]
ixξ
姨 姨 姨 姨 姨 姨 姨 姨 姨
f ( x ) dx
(5 )
证明
假设 赞 f 为 f 的傅立叶变换 ,则 赞 f (ξ )=
R
乙e f(x)dx,并且 f(x)= 21π 乙e
R R
赞 f (ξ)dξ,从而获得
f(λBH(T)+μW(T))= 1 2π

第4 期

征等 : 混合分数布朗运动环境下的欧式期权定价
- 1 θ2T- 1 ω2T 2 2
7
1 e 2π 1 e 2π
- 1 θ2T- 1 ω2T 2 2
R
軒 [e 乙E
t
(iξ-1 )θBH {T}+ (iξ-1 )ωW (T )
f (ξ )dξ= ]赞
R
乙e
(iξ-1 )θBH {t}+ (iξ-1 )ωW (t )+ (- ξ -iξ+1 )θ2(T2H-t2H)+ (- ξ -iξ+1 )ω2(T-t )
据此 , 对任意的 λ ,μ, 建立
乙e
i (λBH (T )+μW (T ))ξ
赞 f (ξ)dξ
軒 t[f(dBH(T)+μW(T))]=E 軒t E

1 2π
R
乙e
i (λBH (T )+μW (T ))ξ
赞 f (ξ)dξ =

赞 f (ξ)dξ=
1 2π
R

Et 軒 e
i (λBH (T )+μW (T ))ξ
R
乙e
iξ (θBH (T )+ωW (T ))
赞 f (ξ )dξ]=

* H
(T )+ωW (T )-θ2T2H-ω2T )
*
赞 軒 t* [eiξ(θB f (ξ )dξ]= 1 [ E 2π R
*

* H
(T )+ωW (T ))
*
]e
iξ (-θ2T2H-ω2T )
赞 f (ξ )dξ=
1 [ e 2π R 1 [ e 2π R 1 2π
σB 軒t 軒 E e
H
2
2
(T )+μW (T )- 1 σ2T2H- 1 μ2T
2
2
=e 軒
σBH (t )+μW (t )- 1 σ2T2H- 1 μ2t 2 2
也即
λB 軒t 軒 E e
H
(T )+μW (T )
軒 =e
λBH (t )+μW (t )+ λ (T2H-t2H)+ μ (T-t ) 2 2
2
2
dξ=
2
-
x2 2[λ2(T2H-t2H)-μ2(T-t )]
R
乙e
பைடு நூலகம்
ix ) - 1 [λ2(T2H-t2H)-μ2(T-t )] (ξ2 λ2(T2H-t2H)-μ2(T-t )
dξ=
1 e 2 2H 2H 姨2π[λ (T -t )-μ2(T-t)]
由傅立叶变换的性质知 · h(λBH(t)+μW(t))=nt,T(t) f (t ) =
e
赞 f (ξ)dξ=h(λBH(t)+μW(t))
- 1 ξ2λ2(T2H-t2H)- 1 ξ2μ2(T-t ) 2 2
与赞 f (ξ)乘积的傅立叶逆变换 。 但是 e
为 nt,T(x) 的傅立叶变换 , 即
6
苏州科技学院学报 ( 自然科学版 )
- 1 ξ2λ2(T2H-t2H)- 1 ξ2μ2(T-t ) 2 2
-
x2 2[λ2(T2H-t2H)-μ2(T-t )]
R
乙n
t,T
((λBH(t )+μW (t ))-y)f (y)dy=
2
R
乙姨2π[λ (T
2
2H
1 e -t2H)-μ2(T-t)]
-
[x- (λBH (t )+μW (t ))]
2 2H 2H 2
2[λ (T -t )-μ (T-t )]
f(x)dx
X ( t ,s )= σ B H ( t ) + ε B H ( s )
1 2 1 2
s ,t ≥ 0
BH ,BH 分别是参数为 H1 与 H2 的两个独立的分数布朗运动 。 文中仅考虑一个特殊的类型 ,即一个分数布朗运 动 BH与一个独立的布朗运动 W 的线性组合 Z(t)=BH (t)+εW(t)
dX(t)=μX(t)dt+σX(t)dBH(t)+εX(t)dW(t)
t
(2 )
其中积分
0
乙X(s)dB (s)为 Wich-Ito赞 型随机积分,其定义及其性质见文献[3]、[6]、[7]。 易证明方程(2)存在唯一
H
强解 ,并且其解可以写成 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —

iξ (θBH (t )+ωW (t )- 1 ξ2θ2(T2H-t2H)- 1 ξ2ω2(T-t ) 2 2
*
]e
iξ (-θ2T2H-ω2T )
赞 f (ξ )dξ=

iξ (θBH (t )+ωW (t )+θ2T2H+ω2t- 1 ξ2θ2(T2H-t2H)- 1 ξ2ω2(T-t ) 2 2
1
t≥0
(1 )
ε 为任意实数 。 关于这类混合分数布朗运动的详细讨论见文献 [1]、[2]。 当 H= 1 时 ,Z 等价于 姨σ2+ε2W ; 当 2
H H≠ 1 时 , 此过程为一个高斯过程 ; 当 0<H≤ 3 时 ,σBt +εWt 不是半鞅 ; 特别值得注意的是 , 当 H> 3 且 ε>0 2 4 4
时这种混合分数布朗运动 Z 等价于 εWt。 此外 ,Bender 等人 [3]已经证明 : 这个过程在正则策略集中是无套利 的 ,并说明欧式期权均存在这样一个正则策略集将其进行套期保值 [4],因此 ,市场在此策略集下是完全的 。 这 也使得混合型分数布朗运动为驱动的金融市场更加具有实际意义 。 关于混合分数布朗运动的进一步问题及 性质见文献 [5] 。 文中主要考虑由混合分数布朗运动 (1) 驱动的随机微分方程
]e
iξ (-θ2T2H-ω2T )
赞 (ξ )dξ= f
R

e
iξ (θBH (t )+ωW (t )+ (- 1 ξ2-iξ )θ2H(T2H-t2H)+ (- 1 ξ2-iξ )ω2(T-t ) 2 2
赞 f (ξ )dξ
(11 )
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