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逼近法,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,这两种方法同样使用样本均值作为估计值。
时间: 2023-12-03 10:42:30 浏览: 62
这是一个比较复杂的问题,需要使用一些概率统计和数值计算的知识。以下是一个简单的实现过程,可能需要根据具体情况进行修改。
1. 生成模拟数据:根据给定的期权行权价、标的资产价格、到期时间和波动率,使用Black-Scholes模型生成若干组期权价格数据。
2. MCMC方法:使用Metropolis-Hastings算法对隐含波动率进行反演。首先假设隐含波动率服从高斯分布,然后从先验分布中随机选取一个初始值,并根据接受率和建议分布进行采样。如果接受率大于等于1,则直接接受采样结果;否则按照接受率概率接受或拒绝采样结果。重复进行若干次采样,直到收敛或达到最大迭代次数。
3. 绝对误差计算:使用样本均值作为估计值,计算样本均值与设定波动率数值的绝对误差,并绘制绝对误差随迭代次数的图像。
4. Euler逼近法和Talay逼近法:对于给定的时间步长,使用Euler逼近法和Talay逼近法分别计算隐含波动率,并计算绝对误差。不断加细时间步长,重复进行计算,并绘制随着时间数的增加,绝对误差的变化趋势图。
下面是一个简单的MATLAB实现示例:
```matlab
% 生成模拟数据
strike_price = 100;
asset_price = 100;
time_to_maturity = 1;
volatility = 0.2;
n_samples = 10000;
option_price = zeros(n_samples, 1);
for i = 1:n_samples
option_price(i) = blsprice(asset_price, strike_price, 0, time_to_maturity, volatility);
end
% MCMC方法
n_iterations = 1000;
proposal_stddev = 0.01;
init_value = 0.2;
accepted_values = zeros(n_iterations, 1);
current_value = init_value;
for i = 1:n_iterations
proposal_value = normrnd(current_value, proposal_stddev);
acceptance_ratio = min(1, exp(sum(log(normpdf(option_price, asset_price, strike_price, time_to_maturity, proposal_value))) - sum(log(normpdf(option_price, asset_price, strike_price, time_to_maturity, current_value)))));
if rand < acceptance_ratio
current_value = proposal_value;
accepted_values(i) = current_value;
else
accepted_values(i) = current_value;
end
end
% 绝对误差计算
true_value = volatility;
abs_errors = abs(accepted_values - true_value);
figure;
plot(abs_errors);
% Euler逼近法和Talay逼近法
n_steps = 10;
time_step = time_to_maturity / n_steps;
euler_values = zeros(n_steps+1, 1);
talay_values = zeros(n_steps+1, 1);
euler_values(1) = init_value;
talay_values(1) = init_value;
for i = 1:n_steps
euler_values(i+1) = euler_values(i) + proposal_stddev * normrnd(0, 1) * sqrt(time_step);
talay_values(i+1) = talay_values(i) + proposal_stddev * normrnd(0, 1) * sqrt(time_step) + 0.5 * proposal_stddev^2 * (normrnd(0, 1)^2 - 1) * time_step;
end
euler_errors = abs(euler_values - true_value);
talay_errors = abs(talay_values - true_value);
figure;
plot(0:time_step:time_to_maturity, euler_errors);
hold on;
plot(0:time_step:time_to_maturity, talay_errors);
```
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