עבור לתוכן
כל מסמכי הספרייה

קירוב מודל תמחור SABR חוזר לממוצע באמצעות שיטות חבורת לי PDE

מאמר arXiv papers · מחבר: Siyan Zhang et al.

סיכום

המסמך מפתח כלים אנליטיים למשוואות דיפרנציאליות חלקיות המשמשות לתמחור תביעות תלויות במודל התנודתיות הסטוכסטית SABR החוזר לממוצע. הפתרון היסודי אינו זמין בצורה סגורה, ולכן העבודה מחפשת קירוב שמתאים לשיטות נומריות.

העבודה מפתחת את פתרון התמחור באמצעות פיתוח לפי תנודתיות התנודתיות, ובוחנת את האופרטור שבו תנודתיות התנודתיות היא אפס; אופרטור זה מנוון ואינו נכלל בתוצאות הקלאסיות. חישובי קומוטטורים ושיטות של חבורות לי פתירות מניבים אופרטור פתרון מדויק למשוואה הגבולית הזאת, ואילו השוואת הפרעות מקשרת אותו לחצי־חבורה של המודל המלא. הניתוח מגביל את התנודתיות לתחומים חסומים ובוחן גם חצאי־חבורה הקשורים לבעיות פרבוליות והיפרבוליות. הקטע מבסס שיטות מתמטיות ואינו מדווח על מדדי ייחוס לתמחור או על תיקוף אמפירי.

רעיונות מרכזיים

  • למשוואת התמחור של SABR החוזר לממוצע אין פתרון יסודי ידוע בצורה סגורה.
  • פיתוח לפי תנודתיות התנודתיות מספק דרך לקרב את הפתרונות שלה.
  • שיטות אלגבריות של לי נותנות אופרטור פתרון מדויק למקרה שבו תנודתיות התנודתיות היא אפס.
  • תוצאת הפרעה מקשרת בין האופרטור הגבולי לבין מודל התמחור המלא.
  • ניתוח הקיום נערך בתחומי תנודתיות חסומים.

תגיות

הטקסט המלא
# Heat Kernels, Solvable Lie Groups, and the Mean Reverting SABR Stochastic Volatility Model


# Heat Kernels, Solvable Lie Groups, and the Mean Reverting SABR Stochastic Volatility Model









We use commutator techniques and calculations in solvable Lie groups to investigate certain evolution Partial Differential Equations (PDEs for short) that arise in the study of stochastic volatility models for pricing contingent claims on risky assets. In particular, by restricting to domains of bounded volatility, we establish the existence of the semi-groups generated by the spatial part of the operators in these models, concentrating on those arising in the so-called "SABR stochastic volatility model with mean reversion." The main goal of this work is to approximate the solutions of the Cauchy problem for the SABR PDE with mean reversion, a parabolic problem the generator of which is denoted by $L$. The fundamental solution for this problem is not known in closed form. We obtain an approximate solution by performing an expansion in the so-called volvol or volatility of the volatility, which leads us to study a degenerate elliptic operator $L_0$, corresponding the the zero-volvol case of the SABR model with mean reversion, to which the classical results do not apply. However, using Lie algebra techniques we are able to derive an exact formula for the solution operator of the PDE $\partial_t u - L_0 u = 0$. We then compare the semi-group generated by $L$--the existence of which does follows from standard arguments--to that generated by $L_0$, thus establishing a perturbation result that is useful for numerical methods for the SABR PDE with mean reversion. In the process, we are led to study semigroups arising from both a strongly parabolic and a hyperbolic problem.

מוצג במלואו בציון המקור ובהתאם לרישיון שלו. רישיון: abstract CC0

הסיכום נכתב בידי סוכן המחקר של Stratmill על סמך המקור; הוא אינו העתק של המקור.