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。 1、首先给定期权的行权价、标的资产价格、到期时间、无风险利率以及波动率,生成一组模拟数据。 2、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, 3、每迭代一次计算一次样本均值,并作为最终的结果,并输出绝对误差随迭代次数的图像。 4、再采用Euler逼近法和Talay逼近法,同样使用每次迭代后的样本均值计算绝对误差,通过不断加细时间步长,输出时间步长数与绝对误差的变化趋势。
时间: 2023-12-03 22:43:13 浏览: 113
以下是MATLAB代码实现:
```matlab
% 期权参数
S0 = 100; % 标的资产价格
K = 100; % 行权价
T = 1; % 到期时间
r = 0.05; % 无风险利率
sigma = 0.2; % 波动率
% 生成模拟数据
N = 10000; % 抽样次数
dt = T / N; % 时间步长
t = 0:dt:T; % 时间网格
S = zeros(N+1, 1); % 资产价格路径
S(1) = S0;
for i = 2:N+1
S(i) = S(i-1) * exp((r - 0.5 * sigma^2) * dt + sigma * sqrt(dt) * randn());
end
payoff = max(S(end) - K, 0); % 期权支付
% MCMC方法反演隐含波动率
M = 1000; % 迭代次数
proposal_sigma = 0.05; % 高斯分布的标准差
theta = 0.2; % 初始隐含波动率
theta_samples = zeros(M+1, 1); % 隐含波动率样本
theta_samples(1) = theta;
payoff_samples = zeros(M+1, 1); % 期权支付样本
payoff_samples(1) = payoff;
mean_payoff_samples = zeros(M+1, 1); % 每次迭代后的样本均值
mean_payoff_samples(1) = payoff;
abs_error = zeros(M+1, 1); % 绝对误差
abs_error(1) = abs(theta - sigma);
for i = 2:M+1
theta_proposal = theta + proposal_sigma * randn(); % 建议分布
S_proposal = zeros(N+1, 1); % 建议路径
S_proposal(1) = S0;
for j = 2:N+1
S_proposal(j) = S_proposal(j-1) * exp((r - 0.5 * theta_proposal^2) * dt + theta_proposal * sqrt(dt) * randn());
end
payoff_proposal = max(S_proposal(end) - K, 0); % 建议期权支付
alpha = min(1, payoff_proposal / payoff); % 接受率
if rand() < alpha
theta = theta_proposal;
S = S_proposal;
payoff = payoff_proposal;
end
theta_samples(i) = theta;
payoff_samples(i) = payoff;
mean_payoff_samples(i) = mean(payoff_samples(1:i));
abs_error(i) = abs(theta - sigma);
end
% 输出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');
% Euler逼近法计算绝对误差
T_end = 1; % 时间跨度
N_t = [10 20 40 80 160 320 640 1280]; % 时间网格数
abs_error_euler = zeros(length(N_t), 1); % 绝对误差
for i = 1:length(N_t)
dt = T_end / N_t(i); % 时间步长
S_euler = zeros(N_t(i)+1, 1); % 资产价格路径
S_euler(1) = S0;
for j = 2:N_t(i)+1
S_euler(j) = S_euler(j-1) * exp((r - 0.5 * theta^2) * dt + theta * sqrt(dt) * randn());
end
payoff_euler = max(S_euler(end) - K, 0); % 期权支付
abs_error_euler(i) = abs(payoff_euler - mean_payoff_samples(end));
end
% Talay逼近法计算绝对误差
abs_error_talay = zeros(length(N_t), 1); % 绝对误差
for i = 1:length(N_t)
dt = T_end / N_t(i); % 时间步长
S_talay = zeros(N_t(i)+1, 1); % 资产价格路径
S_talay(1) = S0;
for j = 2:N_t(i)+1
dW = sqrt(dt) * randn();
S_talay(j) = S_talay(j-1) + r * S_talay(j-1) * dt + theta * S_talay(j-1) * dW + ...
0.5 * (sigma^2 - theta^2) * S_talay(j-1) * (dW^2 - dt);
end
payoff_talay = max(S_talay(end) - K, 0); % 期权支付
abs_error_talay(i) = abs(payoff_talay - mean_payoff_samples(end));
end
% 输出时间步长数与绝对误差的变化趋势
figure;
loglog(N_t, abs_error_euler, '-o', N_t, abs_error_talay, '-s');
xlabel('时间步长数');
ylabel('绝对误差');
legend('Euler逼近法', 'Talay逼近法');
```
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