• 제목/요약/키워드: mean reverting stochastic process

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평균회귀확률과정을 이용한 2요인 사망률 모형 (A Two Factor Model with Mean Reverting Process for Stochastic Mortality)

  • 이강수;조재훈
    • 응용통계연구
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    • 제28권3호
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    • pp.393-406
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    • 2015
  • 본 논문은 2요인(two-factor) 사망률 모형에 평균회귀모형(mean reverting process)을 적용하여 2요인의 확률적 변동을 모형화하여 사망률리스크(mortality risk)와 장수리스크(longevity risk)를 분석하였다. 최근 고령사회로 진입한 국가들에서 사망률 개선의 둔화가 관측되고 있는 시점에서 기존의 선형증가 또는 감소의 사망률 개선 모형을 보완함에 그 목적을 두었다. 영국의 1991~2015년 사망률 자료를 이용하여 제시한 모형의 모수를 메트로폴리스 알고리듬을 이용해 추정하였고 추정된 모수 값을 이용하여 다수 시뮬레이션을 통하여 장기간의 미래 사망률 예측값을 계산하였다. 평균회귀 모형의 특성으로 인해 약 60년의 시간이 지난 뒤부터는 사망률 개선이 거의 사라져 사망률이 일정한 값에 근접하였다. 사망률 개선이 둔화되는 현상이 관측되는 특정 집단(국가, 사회)의 경우 2요인 평균회귀 모형은 장기간 사망률 예측방법의 대안으로 간주될 것으로 기대되며, 모형의 응용으로서 평균회귀율의 추정결과로부터 사망률 개선의 속도를 계량화하는 기준을 제시하였다. 끝으로, 2014년~2040 기간의 사망률 예측값을 이용하여 25년 만기 장수채권의 발행가격을 산출하였다.

THE PRICING OF VULNERABLE FOREIGN EXCHANGE OPTIONS UNDER A MULTISCALE STOCHASTIC VOLATILITY MODEL

  • MIJIN HA;DONGHYUN KIM;JI-HUN YOON
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제41권1호
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    • pp.33-50
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    • 2023
  • Foreign exchange options are derivative financial instruments that can exchange one currency for another at a prescribed exchange rate on a specified date. In this study, we examine the analytic formulas for vulnerable foreign exchange options based on multi-scale stochastic volatility driven by two diffusion processes: a fast mean-reverting process and a slow mean-reverting process. In particular, we take advantage of the asymptotic analysis and the technique of the Mellin transform on the partial differential equation (PDE) with respect to the option price, to derive approximated prices that are combined with a leading order price and two correction term prices. To verify the price accuracy of the approximated solutions, we utilize the Monte Carlo method. Furthermore, in the numerical experiments, we investigate the behaviors of the vulnerable foreign exchange options prices in terms of model parameters and the sensitivities of the stochastic volatility factors to the option price.

코호트 사망률을 이용한 장수채권 가격산출 (Longevity Bond Pricing by a Cohort-based Stochastic Mortality)

  • 조재훈;이강수
    • 응용통계연구
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    • 제28권4호
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    • pp.703-719
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    • 2015
  • 본 논문은 평균회귀 2요인 사망률 모형에 코호트 효과를 반영한 개선된 확률론적 사망률 모형을 제시한다. 한국 남자의 사망률 자료를 바탕으로 가중평균최소제곱법과 메트로폴리스 알고리듬을 이용하여 사망률 모형을 추정한 결과 코호트 효과를 반영하는 것이 모형 적합도를 향상시킴을 발견하였다. 국민연금공단과 같은 연금사업자가 자신의 장수위험을 금융시장에 순차적으로 전가하는 수단으로서 옵션방식 이자지급 장수채권의 활용을 제안하고 발행채권의 가격 산출방법을 제시하는 것이 본 논문이 기여하는 점이다. 특히 생존지수에 의해 이자지급 현금흐름이 결정되는 장수채권 가격산출을 위하여 코호트 효과가 매우 중요한 요소임을 강조하였다.

SIMPLIFIED APPROACH TO VALUATION OF VULNERABLE EXCHANGE OPTION UNDER A REDUCED-FORM MODEL

  • Huh, Jeonggyu;Jeon, Jaegi;Kim, Geonwoo
    • East Asian mathematical journal
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    • 제37권1호
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    • pp.79-85
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    • 2021
  • In this paper, we investigate the valuation of vulnerable exchange option that has credit risk of option issuer. The reduced-form model is used to model credit risk. We assume that credit event is determined by the jump of the counting process with stochastic intensity, which follows the mean reverting process. We propose a simple approach to derive the closed-form pricing formula of vulnerable exchange option under the reduced-form model and provide the pricing formula as the standard normal cumulative function.

PRICING AMERICAN LOOKBACK OPTIONS UNDER A STOCHASTIC VOLATILITY MODEL

  • Donghyun Kim;Junhui Woo;Ji-Hun Yoon
    • 대한수학회보
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    • 제60권2호
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    • pp.361-388
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    • 2023
  • In this study, we deal with American lookback option prices on dividend-paying assets under a stochastic volatility (SV) model. By using the asymptotic analysis introduced by Fouque et al. [17] and the Laplace-Carson transform (LCT), we derive the explicit formula for the option prices and the free boundary values with a finite expiration whose volatility is driven by a fast mean-reverting Ornstein-Uhlenbeck process. In addition, we examine the numerical implications of the SV on the American lookback option with respect to the model parameters and verify that the obtained explicit analytical option price has been obtained accurately and efficiently in comparison with the price obtained from the Monte-Carlo simulation.

PRICING OF TIMER DIGITAL POWER OPTIONS BASED ON STOCHSTIC VOLATILITY

  • Mijin Ha;Sangmin Park;Donghyun Kim;Ji-Hun Yoon
    • East Asian mathematical journal
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    • 제40권1호
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    • pp.63-74
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    • 2024
  • Timer options are financial instruments proposed by Société Générale Corporate and Investment Banking in 2007. Unlike vanilla options, where the expiry date is fixed, the expiry date of timer options is determined by the investor's choice, which is in linked to a variance budget. In this study, we derive a pricing formula for hybrid options that combine timer options, digital options, and power options, considering an environment where volatility of an underlying asset follows a fast-mean-reverting process. Additionally, we aim to validate the pricing accuracy of these analytical formulas by comparing them with the results obtained from Monte Carlo simulations. Finally, we conduct numerical studies on these options to analyze the impact of stochastic volatility on option's price with respect to various model parameters.

실물옵션을 이용한 소형열병합발전의 경제성 평가 : 전력가격 변동성을 고려하여 (Real Option Analysis for Medium-scale CHP Plant Investment with Volatile Electricity Prices)

  • 박호정;장철호
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제16권4호
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    • pp.763-779
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    • 2007
  • 최근 고유가와 교토의정서의 발효에 따라 에너지 이용효율성 제고와 온실가스 배출삭감의 필요성이 증대되고 있는 상황에서 소형열병합 발전이 주목받고 있다. 본 연구는 열병합발전의 판매전력가격의 변동성으로 인해 미래수익이 불확실할 경우를 상정하여, 비가역적 성격의 열병합발전 설비투자에 대한 경제성 평가 모형을 제시한다. 이를 위해 실물옵션 기법을 이용하였다. 전력가격의 평균회귀성을 실증적으로 반영한 시설규모별 발전설비에 대한 모의실험 결과, 40Gcal 용량 이상의 발전설비에 대해 경제성이 보장되는 것으로 나왔다. 열병합발전의 경제성은 투자비용과 열수요 판매가격, 할인율에 영향을 받는 것으로 나타났다.

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