Рассматривается задача нахождения цены опциона, портфеля (хеджирующей стратегии) и капитала, обеспечивающих платежное обязательство с заданной вероятностью, для Европейского опциона продажи в случае выплатыдивидендов по рисковому активу при использовании диффузионной моделирынка.
Hedging put option with the set probability in case of paymentof dividends on a risk active.pdf Используемые на рынках финансовые инструменты становятся более разнообразными и порождают довольно изощренные потоки платежей [1]. При этом построение математической модели финансового рынка и анализ процессов требуютприменения математических методов на достаточно высоком уровне. В связи с этим большую популярность приобрела финансовая математика, основным объектом исследования которой являются различные модели рынка ценных бумаг [2- 4]. Опцион является производной (вторичной) ценной бумагой и представляетсобой контракт, по которому покупатель опциона приобретает право купли или продажи некоторого оговоренного в контракте базисного актива по определеннойцене, а продавец опциона за премию, являющуюся ценой опциона, обязан исполнить требование покупателя при предъявлении опциона к исполнению. В первомслучае имеем опцион купли, а во втором - продажи. Стандартная платежнаяфункция опциона продажи, определяющая величину выплаты при предъявленииопциона к исполнению, имеет вид ( ) T T f K S- = − , где ST - цена базисного активав момент исполнения T, K - цена исполнения контракта, a- = max (a;0) Опцион, соответствующий такой платежной функции, получил название стандартного опциона продажи европейского типа для фиксированного T. В случае стандартныхопционов с платежными функциями данного вида выплата по опциону можетбыть достаточно высокой, что представляет существенный риск для эмитента и порождает требование ограничения этого риска. В предлагаемой работе реализация выдвинутого требования осуществляется на основе квантильного хеджирования с заданной вероятностью выполнения платежного обязательства [4, 5].1. Постановка задачиРассмотрим модель финансового рынка, представленного безрисковым (банковский счет) B и рисковым (акция) S активами с ценами соответственно Bt и St в момент времени t Ўф[0,T ] . При этом активы B и S называют основными активамиили основными ценными бумагами, образующими (B ,S) - рынок с непрерывнымвременем. Предполагается, что величина банковского счета B задается детерминированной функцией ( ) B Bt t>0 = , отвечающей уравнениюОценка параметра процесса авторегрессии первого порядка 33dBt = rBtdt , (1)решение которого имеет вид 0 , 0 0, 0 rt Bt = B e B > r > , (2)где r - процентная ставка, или банковский процент. Изменение стоимости акции( ) S St tЎГ0 = происходит на стандартном вероятностном пространстве( ( ) ) , F, Ft t>0 , ҐШ F = P . Ввиду того, что реально наблюдаемые флуктуации цен акций имеют случайный характер, для описания эволюции S используется модель«геометрического», или «экономического», броуновского движения [2, 3]. Такойпроцесс описывается уравнениемdSt = St (dt - dWt ) , (3)с решением20 exp t 2 t S S t W ⎛ ⎛ Ґт ⎞ ⎞= ⎜ ⎜Ґм − ⎟ - Ґт ⎟⎝ ⎝ ⎠ ⎠, (4)где ( ) W Wt tЎГ0 = - винеровский процесс, S0 > 0,Ўф R, > 0 .Рассмотрим некоторого инвестора, значение капитала X в момент времени t которого определяется как Xt = tBt - tSt , (5)где Ft - измеримые процессы t и t - части безрискового и рискового активовсоответственно - составляют портфель ценных бумаг t = (t , t ) . За обладаниеакцией осуществляются выплаты дивидендов в размере D со скоростью t St , 0 ЎВ < r пропорциональной рисковой составляющей капитала, а именно: dDt = tStdt . (6)Тогда изменение капитала в задаче с дивидендами подчиняется уравнениюdXt = tdBt - tdSt - dDt . (7)Из (5), (7) следует, что dXt = tdBt - tdSt - Btdt - Stdt . (8)Согласно (7), (8), получаем балансовое соотношение Btdt - Std = dDt , заменяющее условие самофинансируемости в стандартной задаче [2 - 4]. Учитываясоотношения (3), (5) - (7), запишем уравнение, определяющее Xt в виде r dXt = rXtdt - tSt dWt − - , ( )rt t r W − - W − - t = - . (9)Задача. Требуется определить капитал t X ∗ , соответствующий ему портфельt (t , t )∗ = ∗ ∗ и начальное значение капитала X0 = PT как стоимости вторичнойценной бумаги - опциона, при которых обеспечивается выполнение платежногообязательстваXT = fT (ST ) , (10)где fT (ST ) - платежная функция с вероятностью P(A) = 1− , 0 < < 1 [4, 5].34 Е.Ю. Данилюк, Н.С. ДеминБазовая -----теория рассматривает хеджирование с единичной вероятностью, когда = 0 [1] и платежное обязательство выполняется на каждой траектории St. Подобная идеализация приводит к тому, что решение не зависит от параметра роста , который является существенным и определяет тенденцию изменения цены рискового актива. Хеджирование с вероятностью меньше единицы (квантильное хеджирование) является более реалистичным. В рамках проведенного исследованиярассматривается задача хеджирования с заданной вероятностью стандартного опциона продажи в случае выплаты дивидендов, когда находится не только формуладля справедливой цены опциона PT, но и формулы, определяющие эволюцию во времени портфеля (хеждирующей стратегии) и капитала, обеспечивающих платежное обязательство с заданной вероятностью.2. Цена опционаРассмотрим задачу квантильного хеджирования стандартного опциона продажи (put - опциона) с функцией выплат fT = (K - ST)- = max (0, K - ST) [2, 3]. По теореме 6.1 из [4] имеем, что оптимальная стратегия в задаче квантильного хеджирования совпадает с совершенным хеджем (с вероятностью единица) платежногообязательства fT = fT IA , где IA - индикатор множества A, имеющего вид { } : constT A d f d ∗ = Ґш Ρ > ⋅Ρ, (11)где P- - рискнейтральная (мартингальная) мера, т. е. мера, относительно которойпроцесс S
Данилюк Елена Юрьевна | Томский государственный университет | аспирантка кафедры прикладной математики факультетаприкладной математики и кибернетики | Daniluc_Elena@sibmail.com |
Демин Николай Серапионович | Томский государственный университет | профессор, доктор физико-математических наук, профессор кафедры прикладной математики факультета прикладной математики и кибернетики | dyomin@fpmk.tsu.ru |
Новиков А.А. Хеджирование опционов с заданной вероятностью // Теория вероятностей и ее применение. 1998. Т. 43. Вып. 1. С. 152 - 161.
Е.Ю. Данилюк, Н.С. Демин, Мельников А.В., Волков С.Н., Нечаев М.Л. Математика финансовых обязательств. М.: ГУ ВШЭ, 2001.
Ширяев А.Н. Основы стохастической финансовой математики. М.: ФАЗИС, 1998.1017 с.
Ширяев А.Н., Кабанов Ю.М., Крамков Д.О., Мельников А.В. К теории расчетов опционов европейского и американского типа: Непрерывное время // Теория вероятностей и ее применение.1994. Т. 39. Вып. 1. С. 80 - 129.
Халл Д.К. Опционы, фьючерсы и другие производные финансовые инструменты. М.: Вильямс, 2007. 1052 с.