请写出用GMM法去估计CEV期权定价模型的参数的python代码

时间: 2024-05-05 18:21:56 浏览: 111
以下是使用GMM方法估计CEV期权定价模型参数的Python代码: ```python import numpy as np from scipy.stats import norm def cev_option_price(S, K, T, r, sigma, beta): # 计算CEV期权的价格 d1 = (np.log(S / K) + (r + (sigma ** 2) / (2 * beta)) * T) / (sigma * np.sqrt(T * beta)) d2 = d1 - sigma * np.sqrt(T * beta) call_price = S * norm.cdf(d1) - K * np.exp(-r * T) * norm.cdf(d2) return call_price def moment_conditions(theta, S, K, T, r, call_prices): # 定义矩条件 sigma, beta = theta option_prices = np.zeros_like(call_prices) for i in range(len(S)): option_prices[i] = cev_option_price(S[i], K[i], T[i], r, sigma, beta) # 计算误差 errors = call_prices - option_prices # 计算矩条件 m1 = np.mean(errors) m2 = np.mean(errors * S) m3 = np.mean(errors * (S ** 2)) # 返回矩条件 return np.array([m1, m2, m3]) def gmm_estimate(S, K, T, r, call_prices, theta_0, W): # 初始参数 theta = theta_0 # 迭代次数 max_iter = 100 tol = 1e-6 for i in range(max_iter): # 计算矩条件 moments = moment_conditions(theta, S, K, T, r, call_prices) # 计算GMM估计 gmm = np.dot(moments, W * moments) # 计算Jacobi矩阵 jacobi = np.zeros((3, 2)) jacobi[0, 0] = -1 jacobi[1, 0] = -np.mean(S) jacobi[2, 0] = -np.mean(S ** 2) jacobi[:, 1] = np.array([-np.mean(call_prices * S ** 2 / (sigma ** 3)), -np.mean(call_prices * S ** 3 / (sigma ** 3) * (beta * np.log(S / K) + r + (beta * sigma ** 2) / 2)), -np.mean(call_prices * S ** 4 / (sigma ** 3) * (beta * np.log(S / K) + r + (beta * sigma ** 2) / 2) ** 2)]) # 更新参数 theta_new = theta - np.dot(np.linalg.inv(np.dot(jacobi.T, np.dot(W, jacobi))), np.dot(jacobi.T, np.dot(W, moments))) # 判断是否收敛 if np.max(np.abs(theta_new - theta)) < tol: break theta = theta_new return theta # 测试代码 S = np.array([100, 110, 120, 130, 140]) K = np.array([100, 100, 100, 100, 100]) T = np.array([1, 1, 1, 1, 1]) r = 0.05 sigma = 0.2 beta = 0.5 call_prices = np.array([18.931, 15.385, 12.213, 9.372, 6.818]) theta_0 = np.array([0.2, 0.5]) W = np.eye(3) theta_hat = gmm_estimate(S, K, T, r, call_prices, theta_0, W) print('sigma_hat =', theta_hat[0]) print('beta_hat =', theta_hat[1]) ```
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