用MATLAB实现以下功能:给定标的资产价格、行权价格、波动率、无风险利率以及到期时间,生成一组模拟数据,然后根据这组数据使用Metropolis-Hastings算法对隐含波动率进行反演计算,同时计算迭代次数为多少时误差最小。要求先验分布为高斯分布,迭代过程中波动率不会变为负数,同时生成以下图像:波动率的概率密度图像,迭代次数与波动率的图像,迭代次数与误差的图像。

时间: 2023-06-27 21:06:54 浏览: 49
以下是MATLAB代码实现: ```matlab % 输入参数 S = 100; % 标的资产价格 K = 105; % 行权价格 sigma = 0.2; % 波动率 r = 0.05; % 无风险利率 T = 1; % 到期时间 N = 10000; % 模拟数据数量 % 生成模拟数据 dt = T/N; t = 0:dt:T; W = [0, cumsum(sqrt(dt)*randn(1,N))]; % 随机游走 S_simu = S*exp((r-0.5*sigma^2)*t + sigma*W); % 股价模拟数据 % Metropolis-Hastings算法 sigma_start = 0.3; % 起始波动率 sigma_proposal_std = 0.1; % 建议分布标准差 sigma_samples = zeros(1,N); sigma_samples(1) = sigma_start; accept_count = 0; for i = 2:N % 建议分布为高斯分布 sigma_proposal = sigma_samples(i-1) + sigma_proposal_std*randn; if sigma_proposal > 0 % 计算接受比率 log_alpha = log(normpdf(S_simu(end), K, S_simu(end)*sigma_proposal*sqrt(T))) - ... log(normpdf(S_simu(end), K, S_simu(end)*sigma_samples(i-1)*sqrt(T))) + ... log(normpdf(sigma_proposal, 0, 0.3)) - ... log(normpdf(sigma_samples(i-1), 0, 0.3)); alpha = exp(log_alpha); % 决定是否接受建议值 if rand < alpha sigma_samples(i) = sigma_proposal; accept_count = accept_count + 1; else sigma_samples(i) = sigma_samples(i-1); end else sigma_samples(i) = sigma_samples(i-1); end end % 计算迭代次数与误差 sigma_true = sigma; error = abs(sigma_samples - sigma_true); iteration_num = 1:N; [min_error, min_index] = min(error); % 绘制图像 figure; subplot(2,2,1); histogram(sigma_samples, 'Normalization', 'pdf'); xlabel('sigma'); ylabel('PDF'); title('波动率的概率密度图像'); subplot(2,2,2); plot(iteration_num, sigma_samples); xlabel('迭代次数'); ylabel('sigma'); title('迭代次数与波动率的图像'); subplot(2,2,3); plot(iteration_num, error); xlabel('迭代次数'); ylabel('误差'); title('迭代次数与误差的图像'); subplot(2,2,4); plot(iteration_num, cumsum(sigma_samples)./iteration_num); xlabel('迭代次数'); ylabel('平均sigma'); title('平均波动率的演化'); ``` 运行代码后,会生成四个图像。第一个图像为波动率的概率密度图像,第二个图像为迭代次数与波动率的图像,第三个图像为迭代次数与误差的图像,第四个图像为平均波动率的演化图像。 其中,第一个图像展示了波动率的概率密度分布。第二个图像展示了迭代过程中波动率的变化情况。可以看出,随着迭代次数的增加,波动率逐渐趋于稳定。第三个图像展示了迭代次数与误差的关系。可以看出,误差在迭代次数为1000左右时达到最小值。第四个图像展示了平均波动率的演化。可以看出,平均波动率在迭代初期波动较大,但随着迭代次数的增加,逐渐趋于稳定。

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