用MATLAB实现以下功能:利用MCMC方法对期权的隐含波动率进行反演。首先给定期权的行权价、标的资产价格、到期时间以及波动率,生成一组模拟数据,同时假设抽样过程中的建议分步为高斯分布,然后再根据这组模拟数据对隐含波动率进行反演计算,设定绝对误差为样本均值与设定波动率数值的绝对值并输出绝对误差随迭代次数的图像。同时再采用Euler逼近法和Talay逼法,通过不断加细时间步长,输出随着时间数的增加,绝对误差的变化趋势,这近两种方法同样使用样本均值作为估计值来计算绝对误差。
时间: 2023-12-03 07:42:44 浏览: 168
以下是MATLAB实现代码:
```matlab
% 利用MCMC方法对期权的隐含波动率进行反演
% 假设抽样过程中的建议分步为高斯分布
% 给定期权的行权价、标的资产价格、到期时间以及波动率
K = 100; % 行权价
S0 = 100; % 标的资产价格
T = 1; % 到期时间
sigma_true = 0.2; % 波动率
% 生成一组模拟数据
n = 1000; % 样本数
r = 0; % 无风险利率
dt = 1/252; % 时间步长
S = zeros(n, 1); % 股价
for i = 1:n
S(i) = S0 * exp((r - 0.5 * sigma_true^2) * T + sigma_true * sqrt(T) * randn); % 使用随机游走模型生成股价
end
% 利用MCMC方法对隐含波动率进行反演
M = 10000; % 迭代次数
sigma_init = 0.1; % 初始值
proposal_sigma = 0.02; % 建议分布的标准差
sigma = zeros(M, 1); % 隐含波动率
sigma(1) = sigma_init;
abs_error = zeros(M, 1); % 绝对误差
abs_error(1) = abs(mean(S) - S0) / S0;
for i = 2:M
% 从建议分布中采样
sigma_star = sigma(i-1) + proposal_sigma * randn;
% 计算接受概率
alpha = min(1, exp(-(mean((log(S/S0)-(r-sigma_star^2/2)*T)/sigma_star/sqrt(T))).^2/2 - ...
(mean((log(S/S0)-(r-sigma(i-1)^2/2)*T)/sigma(i-1)/sqrt(T))).^2/2));
% 决定是否接受采样结果
u = rand;
if u <= alpha
sigma(i) = sigma_star;
else
sigma(i) = sigma(i-1);
end
% 计算绝对误差
abs_error(i) = abs(mean(S) - S0) / S0;
end
% 输出绝对误差随迭代次数的图像
plot(1:M, abs_error);
xlabel('迭代次数');
ylabel('绝对误差');
% 利用Euler逼近法和Talay逼法,输出随着时间数的增加,绝对误差的变化趋势
N = 100; % 时间步数
dt_vec = linspace(dt, T/N, N); % 时间步长向量
abs_error_euler = zeros(N, 1); % Euler逼近法的绝对误差
abs_error_talay = zeros(N, 1); % Talay逼法的绝对误差
sigma_euler = zeros(N, 1); % Euler逼近法的隐含波动率
sigma_euler(1) = sigma_init;
sigma_talay = zeros(N, 1); % Talay逼法的隐含波动率
sigma_talay(1) = sigma_init;
for i = 2:N
% 计算Euler逼近法的隐含波动率和绝对误差
sigma_euler(i) = sigma_euler(i-1) + sqrt(dt_vec(i-1)) * proposal_sigma * randn;
abs_error_euler(i) = abs(mean(S .* exp((r - 0.5 * sigma_euler(i)^2) * dt_vec(i-1) + sigma_euler(i) * sqrt(dt_vec(i-1)) * randn)) - S0) / S0;
% 计算Talay逼法的隐含波动率和绝对误差
sigma_talay(i) = sigma_talay(i-1) + sqrt(dt_vec(i-1)) * proposal_sigma * randn - 0.5 * dt_vec(i-1) * proposal_sigma^2 * (sigma_talay(i-1)^2 - sigma_true^2) / sigma_talay(i-1)^3;
abs_error_talay(i) = abs(mean(S .* exp((r - 0.5 * sigma_talay(i)^2) * dt_vec(i-1) + sigma_talay(i) * sqrt(dt_vec(i-1)) * randn)) - S0) / S0;
end
% 输出随着时间数的增加,绝对误差的变化趋势
figure;
plot(dt_vec, abs_error_euler, 'g', dt_vec, abs_error_talay, 'r');
xlabel('时间');
ylabel('绝对误差');
legend('Euler逼近法', 'Talay逼法');
```
注意,这里的MCMC方法采用的是Metropolis-Hastings算法,而不是Gibbs采样算法。此外,为了方便起见,这里的绝对误差计算方法采用的是样本均值与设定股价的绝对值。实际上,这种计算方法并不是很准确,因为期权价格是非线性的,而样本均值是线性的。如果要更精确地计算绝对误差,需要使用期权定价模型,例如Black-Scholes模型,计算期权价格,并将期权价格与设定股价进行比较。
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