首先,很多人在系统学习等价鞅测度(equivalent martingale measure),Girsanov theorem, Radon-Nikodym derivative等等这些概念就已经在用风险中性定价了,是怎么做的呢?二叉树!所以我们先用二叉树简单阐述一下如何实现风险中性以及定价。
比如以几何布朗运动(GBM)为例,在经典的欧式期权定价中,我们把股票价格写为服从漂移率为
,方差率为
的几何布朗运动,也就是说
,其中
是标准布朗运动(SBM)。在使用二叉树来模拟上述布朗运动时,我们是这么处理的(下图直接引用Baxton书中内容)
而什么叫风险中性测度即Q测度呢?在之后我们会给出严格的定义,而此处我们仅仅讲一下二叉树模型下怎样构建风险中性测度,
也就是说,原本进行模拟时,P测度下向上漂移的概率为1/2,变成了现在Q测度下的
,而所需要复制期权的股票和债券所占的比例分别是上图中所提到的
。具体而言,
通过上面的过程,我们终于实现了将原本P测度下,服从漂移率为
,方差率为
的几何布朗运动,变成了在Q测度下方差率不变,而漂移率为r而方差率不变的几何布朗运动。二叉树模型所描述的离散情况仅仅是为了帮助理解,那么严格的定义和做法是怎样的呢?
下面分割线之间的内容可以直接跳过,仅仅是为了Girsanov定理做铺垫
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optional
- 定义martingale,即鞅过程
我们需要知道Ito integral的性质,即Ito integral是鞅,而鞅表示定理又告诉我们,鞅一定可以表示为Ito integral。下面定义Ito process,
还有一些其他的准备工作,包括absolute continuity of measures, Radon-Nikodym theorem
optional
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这些准备工作完成之后,就要介绍有关风险中性定价最直接相关也是最重要的定理之一,Girsanov 定理,
利用上面的定理,对于最初定义的几何布朗运动,我们只要构造如下的随机过程:
,令
,这时
所以
在经过Girsanov测度变换后的测度Q下是鞅且是标准的Brownian motion,对于这一点的证明既可以利用矩母函数,即证
,见Financial Calculus P63。还可以用特征函数,见随机波动性金融市场衍生品,即证明
。而原本的股价在Q测度下,漂移率变为了r,方差率保持不变。这时,期权价格为
解一下上面的积分,最后的公式大家都知道。
(PS:文中截图有些直接来自于下面的书中内容,有些来自于个人整理)
参考文献:
1.Financial Calculus Martin Baxter, Andrew Rennie
2.Stochastic Differential Equations Bernt ksendal
3.Derivatives in Financial Markets with Stochasic Volatility Fouque.J.
关于离散和连续部分,其实Financial Calculus Martin Baxter, Andrew Rennie已经阐述地很清楚了,这里再贴上几张相关的图,
离散情形下的测度变换--Radon-Nikodym导数。考虑下图的两步随机游走:
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