停时
具有某种与将来无关性质的随机时刻
停时((stopping time)一类随机时刻,指具有某种与将来无关性质的随机时刻。给定概率空间(Ω,F,P)及其滤子Ft,映射τ:Ω→T∪{∞},如果对任意的t∈I,{ω:ω∈Ω,τ(ω)≤t}∈Ft,则称映射τ为一个(Ft)停时。
基本介绍
停止时间是一种特殊的随机变量,表示一个随机的时刻。例如,设为停时,那么这意味着两方面内容,第一,是随机的,第二,的取值范围是为已知,当结果出现时,可表示为
也就是说,该随机变量的结果是一个特定时刻。
现在考虑建立在债券上的美式期权,该期权可以在当前时刻t=0与到期日T之间的任何时刻执行,如果期权执行者认为时机已到,那么他将执行期权,否则他将选择等待直到到期。
所以,我们需要研究一个“随机日期”,它对于期权定价非常重要,实际上,提前执行的权力为美式期权增加了额外的价值。
我们设为期权的执行日期,很显然已知信息集,我们就可以知道该期权是否已经被执行,也就是说,已知,我们可以知道哪种情况成立:
该式表示期权已经被执行,或者
该式表示期权尚未被提前执行。
的这种性质可以用来定义停止时间。
定义1 停止时间是可测的非负随机变量,满足
1)已知,我们可以判断是否有
2)我们有
对于一般的衍生证券,期限都是有限的,因此期权要么在一个有限的时刻被执行,要么过期失效,这意味着第二个等式,即以1概率有限,将恒成立。
停时的基本性质
下面列出停时的基本性质。
定理 设均为停时,则有
(1)是停时;
(2)是停时;
(3)如果,则;
(4)是可测的。
首次进入某个集合或者首次达到的时刻是一个停时。事实上,设E是一个度量空间,X是关于滤子适应的、E为状态空间的随机过程,对于,定义
则就是一个停时。
停时的作用
在实际操作中,我们应该如何利用停时呢?
最明显的一个用途是用来代表期权的执行时间,对欧式期权而言,执行时间不含随机因素,期权只能在到期日被执行,因而我们有
而对于美式期权,一般是随机的。
考虑一份美式看涨期权标的资产为,满足以下SDE:
其中漂移项和扩散项系数满足一般的规范性条件。
和过去一样,衍生证券的价格可以在等价鞅测度Q下表示,但此时多了一个复杂之处,证券持有者不一定要等到T时刻才执行期权,他可以在利润较高时提前执行。
也就是说,如果持有者必须等到到期日才能执行期权,那么该期权 t 时刻价值为
而如果他可以提前执行,那么价值为
其中是所有可能停止机会的集合,是的最优选择,这里代表期权持有者可能执行该看涨期权的日期。
因此在 t 时刻,我们可以计算出一系列,包含所有停止时间可能的取值,为了求出正确的价格,我们要求这些的上确界。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 14:47
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