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,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逼近法,通过不断加细时间步长,输出随着时间步长数的增加,绝对误差的变化趋势。
时间: 2023-11-28 09:51:24 浏览: 57
以下是MATLAB代码实现:
首先生成模拟数据:
```matlab
% 给定参数
K = 100; % 行权价
S = 110; % 标的资产价格
T = 1; % 到期时间
sigma_true = 0.2; % 波动率
% 生成模拟数据
n = 10000; % 样本数
r = randn(n,1); % 随机数
sigma_init = 0.3; % 初始波动率
C = zeros(n,1);
for i = 1:n
C(i) = blsprice(S,K,r(i),T,sigma_true); % 计算模拟期权价格
end
```
然后进行MCMC方法的反演计算:
```matlab
% MCMC方法反演隐含波动率
N = 1000; % 迭代次数
sigma = zeros(N,1); % 存储每次迭代的波动率
sigma(1) = sigma_init; % 初始波动率
% 建议分布为高斯分布
mu = 0;
proposal_sigma = 0.05; % 建议分布的标准差
% 计算绝对误差
abs_error = zeros(N,1);
for i = 1:n
abs_error(1) = abs_error(1) + abs(C(i)-blsprice(S,K,r(i),T,sigma(1)));
end
for i = 2:N
% 从建议分布中采样一个新的波动率
sigma_star = normrnd(sigma(i-1),proposal_sigma);
% 计算接受概率
alpha = min(1,blsprice(S,K,r(i),T,sigma_star)/C(i)*exp(-0.5*(sigma_star^2-sigma(i-1)^2)/proposal_sigma^2));
% 以一定概率接受新的波动率
if rand < alpha
sigma(i) = sigma_star;
else
sigma(i) = sigma(i-1);
end
% 计算绝对误差
for j = 1:n
abs_error(i) = abs_error(i) + abs(C(j)-blsprice(S,K,r(j),T,sigma(i)));
end
end
% 绘制绝对误差随迭代次数的图像
figure;
plot(abs_error);
xlabel('迭代次数');
ylabel('绝对误差');
title('MCMC方法反演隐含波动率');
```
最后利用Euler逼近法和Talay逼近法,输出随着时间步长数的增加,绝对误差的变化趋势:
```matlab
% Euler逼近法和Talay逼近法反演隐含波动率
M = 10; % 时间步长数
dt = T/M; % 时间步长
sigma_euler = zeros(N,M+1); % 存储使用Euler逼近法得到的每个时间步长的波动率
sigma_talay = zeros(N,M+1); % 存储使用Talay逼近法得到的每个时间步长的波动率
sigma_euler(:,1) = sigma_init;
sigma_talay(:,1) = sigma_init;
% 计算绝对误差
abs_error_euler = zeros(N,M+1);
abs_error_talay = zeros(N,M+1);
for i = 1:n
abs_error_euler(1,1) = abs_error_euler(1,1) + abs(C(i)-blsprice(S,K,r(i),T,sigma_euler(1,1)));
abs_error_talay(1,1) = abs_error_talay(1,1) + abs(C(i)-blsprice(S,K,r(i),T,sigma_talay(1,1)));
end
for i = 1:N
for j = 2:M+1
% 使用Euler逼近法得到新的波动率
sigma_euler(i,j) = sigma_euler(i,j-1) + sqrt(dt)*randn*sigma_true;
% 使用Talay逼近法得到新的波动率
dW = sqrt(dt)*randn;
sigma_talay(i,j) = sigma_talay(i,j-1) + 0.5*dt*(sigma_true^2*sigma_talay(i,j-1)-sigma_true^2*sigma_init)/dt + sigma_true*dW + 0.25*(dW^2-dt);
% 计算绝对误差
for k = 1:n
abs_error_euler(i,j) = abs_error_euler(i,j) + abs(C(k)-blsprice(S,K,r(k),T,sigma_euler(i,j)));
abs_error_talay(i,j) = abs_error_talay(i,j) + abs(C(k)-blsprice(S,K,r(k),T,sigma_talay(i,j)));
end
end
end
% 绘制随着时间步长数的增加,绝对误差的变化趋势
figure;
plot(0:M,mean(abs_error_euler));
hold on;
plot(0:M,mean(abs_error_talay));
xlabel('时间步长数');
ylabel('绝对误差');
title('Euler逼近法和Talay逼近法反演隐含波动率');
legend('Euler逼近法','Talay逼近法');
```
阅读全文