• 제목/요약/키워드: Jump- Diffusion Model

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AN EFFICIENT AND ROBUST NUMERICAL METHOD FOR OPTION PRICES IN A TWO-ASSET JUMP-DIFFUSION MODEL

  • Lee, Chaeyoung;Wang, Jian;Jang, Hanbyeol;Han, Hyunsoo;Lee, Seongjin;Lee, Wonjin;Yang, Kisung;Kim, Junseok
    • 한국수학교육학회지시리즈B:순수및응용수학
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    • 제27권4호
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    • pp.231-249
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    • 2020
  • We present an efficient and robust finite difference method for a two-asset jump diffusion model, which is a partial integro-differential equation (PIDE). To speed up a computational time, we compute a matrix so that we can calculate the non-local integral term fast by a simple matrix-vector operation. In addition, we use bilinear interpolation to solve integral term of PIDE. We can obtain more stable value by using the payoff-consistent extrapolation. We provide numerical experiments to demonstrate a performance of the proposed numerical method. The numerical results show the robustness and accuracy of the proposed method.

ROBUST OPTIMAL PROPORTIONAL REINSURANCE AND INVESTMENT STRATEGY FOR AN INSURER WITH ORNSTEIN-UHLENBECK PROCESS

  • Ma, Jianjing;Wang, Guojing;Xing, Yongsheng
    • 대한수학회보
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    • 제56권6호
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    • pp.1467-1483
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    • 2019
  • This paper analyzes a robust optimal reinsurance and investment strategy for an Ambiguity-Averse Insurer (AAI), who worries about model misspecification and insists on seeking robust optimal strategies. The AAI's surplus process is assumed to follow a jump-diffusion model, and he is allowed to purchase proportional reinsurance or acquire new business, meanwhile invest his surplus in a risk-free asset and a risky-asset, whose price is described by an Ornstein-Uhlenbeck process. Under the criterion for maximizing the expected exponential utility of terminal wealth, robust optimal strategy and value function are derived by applying the stochastic dynamic programming approach. Serval numerical examples are given to illustrate the impact of model parameters on the robust optimal strategies and the loss utility function from ignoring the model uncertainty.

Positive Interest Rate Model in the Presence of Jumps

  • Rhee, Joonhee;Kim, Yoon Tae
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제11권3호
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    • pp.495-501
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    • 2004
  • HJM representation of the term structure of interest rates sometimes produces the negative interest rates with positive probability. This paper shows that the condition of positive interest rates can be derived from the jump diffusion process, if a proper positive martingale process with the compensated jump process is chosen. As in Flesaker and Hughston, the condition is incorporated into the bond price process.

IMEX METHODS FOR PRICING FIXED STRIKE ASIAN OPTIONS WITH JUMP-DIFFUSION MODELS

  • Lee, Sunju;Lee, Younhee
    • East Asian mathematical journal
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    • 제35권1호
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    • pp.59-66
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    • 2019
  • In this paper we study implicit-explicit (IMEX) methods combined with a semi-Lagrangian scheme to evaluate the prices of fixed strike arithmetic Asian options under jump-diffusion models. An Asian option is described by a two-dimensional partial integro-differential equation (PIDE) that has no diffusion term in the arithmetic average direction. The IMEX methods with the semi-Lagrangian scheme to solve the PIDE are discretized along characteristic curves and performed without any fixed point iteration techniques at each time step. We implement numerical simulations for the prices of a European fixed strike arithmetic Asian put option under the Merton model to demonstrate the second-order convergence rate.

A NOTE FOR RESTRICTED INFORMATION MARKETS

  • Jianqi, Yang;Qingxian, Xiao;Haifeng, Yan
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제27권5_6호
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    • pp.1073-1086
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    • 2009
  • This paper considers the problems of martingale measures and risk-minimizing hedging strategies in the market with restricted information. By constructing a general restricted information market model, the explicit relation of arbitrage and the minimal martingale measure between two different information markets are discussed. Also a link among all equivalent martingale measures under restricted information market is given. As an example of restricted information markets, this paper constitutes a jump-diffusion process model and presents a risk minimizing problem under different information. Through $It\hat{o}$ formula and projection results in Schweizer[13], the explicit optimal strategy for different market information are given.

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MULTI-TYPE FINANCIAL ASSET MODELS FOR PORTFOLIO CONSTRUCTION

  • Oh, Jae-Pill
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제14권4호
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    • pp.211-224
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    • 2010
  • We define some asset models which are useful for portfolio construction in various terms of time. Our asset models are geometric jump-diffusions defined by the solutions of stochastic differential equations which are decomposed by various terms of time basically. We also can study pricing and hedging strategy of options in our models roughly.

확률변동성 모형을 적용한 해운산업의 벙커가격과 환율 리스크 추정 (Application to the Stochastic Modelling of Risk Measurement in Bunker Price and Foreign Exchange Rate on the Maritime Industry)

  • 김현석
    • 한국항만경제학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.99-110
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    • 2018
  • 본 연구는 해운기업의 주요 비용요인 벙커 가격과 환율의 불확실성으로 인한 재무적 리스크를 수치화하는 방법론을 2010년 1월 1일부터 2018년 1월 31일까지의 일별자료를 대상으로 적용한다. 기하브라운 운동 (Geometric Brownian Motion 이하 GBM)과 이를 확장한 조건부 이분산성(heteroskedasticity) 및 점프 확산 프로세스(jump diffusion process)에 의존하는 모형으로부터 추정한 현금 흐름 리스크 추정치는 다음 세 가지 학술적 기여로 요약할 수 있다. 첫째, 운임수익률과 같은 단일 변수에 의존한 리스크 분석을 벙커가격과 환율 수익률 변동성과 같이 복합요인으로부터 발생하는 영향으로 분석을 확장하였다. 둘째, 개별기업 수준에서 벙커가격과 환율 리크스 관리의 필요성을 민감도 분석을 통해 현금흐름수준으로 제시하였다. 마지막으로 분석결과가 제시하는 리스크 규모를 근거로 해운기업은 리스크 관리를 위한 수단으로 무엇이 적절한가를 고민해야 할 필요성이 있음을 제기한다.

변동성, 위험프리미엄과 코리아 디스카운트 (Volatility, Risk Premium and Korea Discount)

  • 장국현
    • 재무관리연구
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    • 제22권2호
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    • pp.165-187
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    • 2005
  • 본 연구에서는 궁극적으로 코리아 디스카운트 현상을 계량적으로 밝혀낼 수 있는 방법론 제시의 일환으로 금융시계열, 특히 주식수익률의 위험프리미엄을 적절하게 추정해내고 주가변동성을 정교하게 측정할 수 있는 확률모형을 제시하고자 하였다. 먼저 첫 번째로 주가변동성의 구조변동을 확률적으로 추정할 수 있는 Markov-Switching ARCH 모형을 도입하여 한국 주식시장의 변동성 구조변동을 확률적으로 정교하게 파악하여 각 변동성 국면별로 한국 주식시장의 변동성을 생성하는 분포가 근본적으로 어떠한 것인지를 정확하게 분석하였다. 둘째로, 한국 주식수익률처럼 이분성이나, 시장 급등락 현상으로 인한 점프리스크롤 동시에 갖는 경우 금융시계열의 정확한 위험프리미엄의 측정을 위해서 모형에 이분산성과 점프위험항등을 어떻게 적절하게 고려하는 것이 필요한 지를 분석하고 특히 각 변동성 국면별로 시간가변적인 위험프리미엄을 각각 추정하고 이를 비교분석하였다. 셋째로, 정교한 확률모형으로부터 도출된 한국주식시장의 각 변동성 국면별로 시간가변적 위험프리미엄이 어떻게 다른지를 비교 분석하여 과도한 주가변동성과 과도한 시간가변적 위험프리미엄 및 코리아디스카운트와의 관계를 설명하고 또한 코리아 디스카운트의 정확한 파악 및 평가를 위하여 분석대상 자료를 미국 등의 선진 자본시장으로 확장하였다. 본 연구의 분석기간은 한국주식시장에서 주식거래가 이루어져 주가지수가 100으로 출발하는 1980년 1월 4일부터 가장 최근 자료인 2005년 8월 31일까지로 하였다. 본 연구의 결과 우리나라의 주식시장에서 고분산국면 기간 동안에 주식에 투자하는 투자자는 저분산국면 동안 투자하는 투자자에 비하여 약 13배나 높은 시간가변적 위험프리미엄을 지불해야하는 것으로 나타났다. 과도한 변동성에서 큰 위험프리미엄이라는 연결고리를 거쳐 코리아 디스카운트라는 현상으로 귀착되는 현상에 주목하고 있는 본 연구의 결과가 실무에서 유용하게 사용됨은 물론이요 또한 본 연구의 방법론 자체가 매우 정교하고 포괄적이어서 금융시계열을 포함한 다른 여러 분야에 크게 응용될 수 있는 외부효과도 기대된다.

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비대칭적 점프확산 모형의 효율적인 베이지안 추론 (Efficient Bayesian Inference on Asymmetric Jump-Diffusion Models)

  • 박태영;이영은
    • 응용통계연구
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    • 제27권6호
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    • pp.959-973
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    • 2014
  • 자산가격의 비대칭적 변동을 설명하기 위해 최근 비대칭적 점프확산 모형이 제안되었다. 본 논문에서는 이러한 자산가격 모형을 분석하는데 사용되는 효율적인 베이지안 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안되는 방법은 모형 요소가 쉽게 추출되는 편의성을 희생하지 않으면서도 조건부 분포들간의 함수적 비호환성을 통해 효율성을 향상시킬 수 있는 부분붕괴 깁스 샘플러를 고안함으로써 개발되었다. 제안된 방법은 모의실험 자료에 적용되어 그 효율성을 검증하였고 1980년 9월부터 2014년 8월까지 관찰된 일별 S&P 500 자료에 적용되었다.

변액연금보험의 최저연금적립금보증과 점프리스크 (Guaranteed Minimum Accumulated Benefit in Variable Annuities and Jump Risk)

  • 권용재;김소연
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.281-291
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    • 2020
  • 본 연구는 변액연금보험 보증준비금 산정을 위해 보험업감독업무시행세칙에 제시된 표준자산 등을 가우스-포와송 점프확산과정으로 추정해보고 점프위험에 대한 고려가 변액연금보험 최저연금적립금보증의 보증수수료율과 보증위험 측정에 미치는 영향을 살펴본다. KOSPI 200을 제외한 모든 자산의 수익률 분포가 두터운 꼬리(fat tail)를 가져 다수의 자산수익률에 점프가 존재하고 있음을 확인하였다. 변액연금보험의 최저연금적립금보증 현금흐름을 분석한 결과 국내주가지수와 해외주가지수(원화)는 점프위험을 고려할 경우 보증수수료율과 보증위험이 감소하며 이는 자산모형에 점프위험이 고려되면서 변동성이 감소하는 효과에 기인한 것이다. 반면 국내채권지수와 해외채권지수(원화)의 경우 점프위험 고려 시 래칫형 보증을 중심으로 보증수수료율과 보증위험의 수준이 다소 증가한다. 마지막으로 해외주가지수(달러화)와 해외채권지수(달러화)는 래칫형 보증을 중심으로 동종지수의 원화지수와 반대의 결과가 나타난다. 요컨대 수익률 점프를 고려하지 않을 경우 보증수수료율과 보증위험이 과소 또는 과대평가될 수 있음을 보여준다.