Exponenta Banner

simByEuler

Симулируйте пути сэмплирования Бейтса по приближению Эйлера

Свернуть все на странице

Синтаксис

[Paths,Times,Z,N] = simByEuler(MDL,NPeriods)
[Paths,Times,Z,N] = simByEuler(___,Name,Value)

Описание

пример

[Paths,Times,Z,N] = simByEuler(MDL,NPeriods) моделирует NTrials выборочные пути двухмерных моделей Батеса, управляемых NBrowns Брауновские источники риска и NJumps комплексные пуассоновские процессы, представляющие прибытие важных событий по всему NPeriods последовательные периоды наблюдения. Симуляция аппроксимирует стохастические процессы в непрерывном времени с помощью подхода Эйлера.

пример

[Paths,Times,Z,N] = simByEuler(___,Name,Value) задает опции, использующие один или несколько аргументы пары "имя-значение" в дополнение к входным параметрам в предыдущем синтаксисе.

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Создайте bates объект.

AssetPrice = 80;
            Return = 0.03;
            JumpMean = 0.02;
            JumpVol = 0.08;
            JumpFreq = 0.1;
            
            V0 = 0.04;
            Level = 0.05;
            Speed = 1.0;
            Volatility = 0.2;
            Rho = -0.7;
            StartState = [AssetPrice;V0]; 
            Correlation = [1 Rho;Rho 1];

batesObj = bates(Return, Speed, Level, Volatility,...
                JumpFreq, JumpMean, JumpVol,'startstate',StartState,...
                'correlation',Correlation)
batesObj = 
   Class BATES: Bates Bivariate Stochastic Volatility
   --------------------------------------------------
     Dimensions: State = 2, Brownian = 2
   --------------------------------------------------
      StartTime: 0
     StartState: 2x1 double array 
    Correlation: 2x2 double array 
          Drift: drift rate function F(t,X(t)) 
      Diffusion: diffusion rate function G(t,X(t)) 
     Simulation: simulation method/function simByEuler
         Return: 0.03
          Speed: 1
          Level: 0.05
     Volatility: 0.2
       JumpFreq: 0.1
       JumpMean: 0.02
        JumpVol: 0.08

Использование simByEuler для симуляции NTrials пути выборок этой двухмерной модели Батеса, управляемые NBrowns Брауновские источники риска и NJumps комплексные пуассоновские процессы, представляющие прибытие важных событий по всему NPeriods последовательные периоды наблюдения. Эта функция аппроксимирует стохастические процессы в непрерывном времени с помощью подхода Эйлера.

NPeriods = 2;
[Paths,Times,Z,N] = simByEuler(batesObj,NPeriods)
Paths = 3×2

   80.0000    0.0400
   90.8427    0.0873
   32.7458    0.1798


Times = 3×1

     0
     1
     2


Z = 2×2

    0.5377    0.9333
   -2.2588    2.1969


N = 2×1

     0
     0

Область выхода Paths является 3 x 2 размерность. Число строк 3 от NPeriods + 1. Первая строка определяется bates аргумент пары "имя-значение" StartState. Остальные строки являются моделируемыми данными. Paths всегда имеет два столбца, потому что модель Бейтса является двухмерной моделью. В этом случае первый столбец является моделируемой ценой основного средства, а второй - моделируемыми волатильностями.

Входные параметры

свернуть все

Модель Стохастического дифференциального уравнения, заданная как bates объект. Можно создать bates объект, использующий bates.

Типы данных: object

Количество периодов симуляции, заданное как положительное скалярное целое число. Значение NPeriods определяет количество строк моделируемого выходного ряда.

Типы данных: double

Аргументы в виде пар имя-значение

Задайте необязательные разделенные разделенными запятой парами Name,Value аргументы. Name - имя аргумента и Value - соответствующее значение. Name должны находиться внутри кавычек. Можно задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке Name1,Value1,...,NameN,ValueN.

Пример: [Paths,Times,Z,N] = simByEuler(bates,NPeriods,'DeltaTimes',dt)

Моделируемые испытания (пути расчета) NPeriods каждый из наблюдений, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'NTrials' и положительное скалярное целое число.

Типы данных: double

Положительные шаги времени между наблюдениями, заданные как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'DeltaTimes' и скаляр или NPeriods-by- 1 Вектор-столбец.

DeltaTimes представляет собой знакомые dt, найденные в стохастических дифференциальных уравнениях, и определяет время, в которое сообщаются моделируемые пути переменных выходного состояния.

Типы данных: double

Количество промежуточных временных шагов в каждом временном шаге dt (задается как DeltaTimes), заданная как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'NSteps' и положительное скалярное целое число.

The simByEuler функциональные разделы каждый временной шаг dt в NSteps Подынтервалы длины dt/ NSteps, и уточняет симуляцию путем оценки вектора моделируемого состояния в NSteps − 1 промежуточные точки. Хотя simByEuler не сообщает вектор выходного состояния в этих промежуточных точках, уточнение улучшает точность, позволяя симуляции более точно аппроксимировать базовый процесс непрерывного времени.

Типы данных: double

Флаг для использования антитетической дискретизации, чтобы сгенерировать Гауссовы случайные вариации, которые управляют брауновским вектором движения (процессы Винера), заданным как разделенная запятыми пара, состоящая из 'Antithetic' и скаляр числовой или логический 1 (true) или 0 (false).

Когда вы задаете true, simByEuler выполняет выборку таким образом, чтобы все первичные и антитетические пути моделировались и сохранялись в последовательных совпадающих парах:

  • Нечетные испытания (1,3,5,...) соответствуют первичным Гауссовым путям.

  • Даже испытания (2,4,6,...) являются совпадающими антитетическими путями каждой пары, выведенными путем отрицания Гауссовских рисунков соответствующего первичного (нечетного) исследования.

Примечание

Если вы задаете входной процесс шума (см Z), simByEuler игнорирует значение Antithetic.

Типы данных: logical

Прямая спецификация зависимого процесса случайного шума для генерации вектора Броуна (процесс Винера), который управляет симуляцией, заданная как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'Z' и функцию или как (NPeriods ⨉ NSteps)-by- NBrowns-by- NTrials трехмерный массив зависимых случайных вариаций.

Примечание

Если вы задаете Z как функция, она должна вернуть NBrowns-by- 1 Вектор-столбец, и вы должны вызвать его с двумя входами:

  • Реальное скалярное время наблюдения t

  • Система координат NVars-by- 1 вектор состояния Xt

Типы данных: double | function

Зависимый процесс случайного подсчета для генерации количества переходов, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'N' и функцию или (NPeriods ⨉ NSteps) -by- NJumps-by- NTrials трехмерный массив зависимых случайных вариаций.

Примечание

Если вы задаете функцию, N необходимо вернуть NJumps-by- 1 Вектор-столбец, и вы должны вызвать его с двумя входами: реальное скалярное время наблюдения t за которым следует NVars-by- 1 вектор состояния Xt.

Типы данных: double | function

Флаг, который указывает, как выходной массив Paths сохранен и возвращен, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'StorePaths' и скаляр числовой или логический 1 (true) или 0 (false).

Если StorePaths является true (значение по умолчанию) или не задано, simByEuler возвращает Paths как трехмерный массив timeseries.

Если StorePaths является false (логический 0), simByEuler возвращает Paths как пустая матрица.

Типы данных: logical

Последовательность процессов в конце периода или корректировок вектора состояния, заданная как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'Processes' и функция или массив ячеек функций вида

Xt=P(t,Xt)

The simByEuler функция запускает функции обработки в каждый момент интерполяции. Функции должны принять текущее t времени интерполяции, а вектор текущего состояния Xt и вернуть вектор состояния, который может быть корректировкой входа состояния.

Если вы задаете несколько функций обработки, simByEuler вызывает функции в том порядке, в котором они появляются в массиве ячеек. Можно использовать этот аргумент, чтобы задать граничные условия, предотвратить отрицательные цены, накопить статистику, построить графики и многое другое.

Система на конец периода Processes аргумент позволяет вам завершить указанное испытание раньше. В конце каждого временного шага simByEuler проверяет векторное Xt состояния на все NaN состояние. Таким образом, чтобы сигнализировать о раннем прекращении данного исследования, все элементы векторной Xt состояния должны быть NaN. Этот тест позволяет вам задать Processes функция, чтобы сигнализировать о раннем прекращении испытания и предлагает значительную эффективность преимущества в некоторых ситуациях (для примера, ценообразования снижающихся и выходящих барьерных вариантов).

Типы данных: cell | function

Выходные аргументы

свернуть все

Моделируемые пути коррелированных переменных состояния, возвращенные как (NPeriods + 1)-by- NVars-by- NTrials трехмерный массив временных рядов.

Для данного испытания каждая строка Paths - транспонирование вектора состояния, X t в момент t времени. Когда StorePaths установлено в false, simByEuler возвращает Paths как пустая матрица.

Время наблюдения, сопоставленное с моделируемыми путями, возвращается как (NPeriods + 1)-by- 1 Вектор-столбец. Каждый элемент Times связана с соответствующей строкой Paths.

Зависимые случайные изменения для генерации брауновского вектора движения (процессы Винера), которые управляют симуляцией, возвращенной как (NPeriods ⨉ NSteps)-by- NBrowns-by- NTrials трехмерный массив timeseries.

Зависимые случайные изменения, используемые для генерации вектора процесса подсчета переходов, возвращенные как (NPeriods ⨉ NSteps)-by- NJumps-by- NTrials трехмерный массив временных рядов.

Подробнее о

свернуть все

Антитетический отбор проб

Методы симуляции позволяют вам задать популярный метод уменьшения отклонения, называемый антитетической выборкой.

Этот метод пытается заменить одну последовательность случайных наблюдений на другую, которая имеет то же ожидаемое значение, но меньшее отклонение. В типичной симуляции Монте-Карло каждый путь выборки является независимым и представляет собой независимое исследование. Однако антитетическая выборка генерирует пути дискретизации в парах. Первый путь пары упоминается как основной путь, а второй как антитетический путь. Любая заданная пара является независимой другими парами, но два пути внутри каждой пары сильно коррелируются. Антитетическая литература часто рекомендует усреднение дисконтированных выплат каждой пары, фактически вдвое сокращая количество испытаний Монте-Карло.

Этот метод пытается уменьшить отклонение путем индуцирования отрицательной зависимости между парными входными выборками, в идеале приводя к отрицательной зависимости между парными выходными выборками. Чем больше степень отрицательной зависимости, тем более эффективен антитетический отбор проб.

Алгоритмы

Модели Бейтса являются двухмерными композитными моделями. Каждая модель Бейтса состоит из двух связанных одномерных моделей.

  • Одна модель является геометрическим броуновским движением (gbm) модель с стохастической функцией волатильности и переходами.

    dX1t=B(t)X1tdt+X2tX1tdW1t+Y(t)X1tdNt

    Эта модель обычно соответствует ценовому процессу, волатильность (темп отклонения) которого определяется второй одномерной моделью.

  • Другой моделью является Кокс-Ингерсолл-Росс (cir) квадратный корень диффузии.

    dX2t=S(t)[L(t)−X2t]dt+V(t)X2tdW2t

    Эта модель описывает эволюцию скорости отклонения связанного процесса цены Бейтса.

Этот механизм симуляции обеспечивает приближение в дискретном времени базового обобщенного процесса в непрерывном времени. Симуляция определяется непосредственно из стохастического дифференциального уравнения движения. Таким образом, процесс в дискретном времени приближается к процессу в истинном непрерывном времени только так DeltaTimes приближается к нулю.

Ссылки

[1] Дильстра, Гризельда и Фредди Дельбаен. «Конвергенция дискретизированных стохастических (процентных) процессов с терминами дрейфа стохастиков». Примененные стохастические модели и анализ данных. 14, № 1, 1998, стр. 77-84.

[2] Хайам, Десмонд и Сюэронг Мао. «Сходимость Симуляций Монте-Карло с использованием процесса Mean-Reverting Квадратного корня». Журнал вычислительных финансов 8, № 3, (2005): 35-61.

[3] Лорд, Роджер, Реммерт Коеккоек и Дик Ван Дейк. Сравнение смещенных схем симуляции для стохастических моделей волатильности. Количественное финансирование 10, № 2 (февраль 2010): 177-94.

См. также

|

Темы

Введенный в R2020a

Financial Toolbox

Поддержка