用GPU实现基于LSM算法的美式期权定价

期权是金融领域中投资者用以进行套利和避险交易的一种衍生性金融工具.相对于CPU,GPU有着更好的并行处理能力和带宽优势,将其用于期权定价计算将极大地提高运算性能.本文以经典的美式期权定价模型的最小二乘蒙特卡洛方法为基础,提出了该算法基-GPU的一种实现.该文对一维期权合约的定价在CPU和GPU北进行了比较,来探索用GPU进行期权定价计算的优越性.测试结果表明,在保证相应的系统稳定性的前提下,针对不同的模拟次数和时间步数,GPU平台在运算性能上明显优于CPU平台.     

基于Bayesian MCMC方法的美式障碍期权模拟定价

在最小二乘蒙特卡洛(LSM)方法基础上,提出用加权最小二乘与蒙特卡洛(MC)方法相结合,得到加权最小二乘蒙特卡洛(WLSM)方法,研究了障碍期权模拟定价的问题.假设标的资产价格过程遵循几何布朗运动,分析了是否支付红利和生成期权价格路径的问题.使用随机化Faure序列替换LSM方法中伪随机数,给出了WLSM方法在美式障碍期权定价的算法步骤.使用R语言对美式障碍上升敲出看跌期权(up-and-out put)在支付红利的情形下进行数值模拟,结果表明此方法与其他定价模型方法相比,定价更准确,说明该方法具有可行性和有效性.     

不同基函数对LSM美式期权定价的影响

美式期权允许期权持有人在期权到期前的任何时间行权,因而我们无法使用B-S公式为美式期权定价而多采用数值分析分方法对其进行定价.应用最小二乘蒙特卡洛法(LSM)对美式期权进行定价的方法首先由Longstaff和Schwartz于2001年提出.在该方法中,在进行最小二乘回归时,不同基函数的选取会对最终定价结果产生重要影响.本文研究了使用不同正交多项式作为基函数对美式期权定价的影响.     

美式期权FHS-GARCH-LSM定价新方法

将FHS-GARCH与最小二乘蒙特卡洛(LSM)方法结合,提出了一种美式期权定价的新方法——FHS-GARCH-LSM方法.用2008年下半年S&P100指数美式看跌期权的10 478个价格数据进行实证分析,发现与经典的Black-Scholes模型相比,FHS-GARCH-LSM方法对市场上交易的美式期权定价准确性有显著提高.     

LSSVM-Monte Carlo 定价高维美式期权

随着美式期权维数的增加,存在所谓的“维数灾难”问题,为了克服这一难题,最小二乘支持向量机(LSSVM)被应用于定价高维美式期权.首先用M-C方法仿真美式期权标的物的多条价格路径,接着采用最小二乘支持向量机作为求条件期望的回归算子,并提出了一种基于改进序列优化(ISMO)的LSSVM的训练算法.针对4种不同的美式期权支付函数,给出了该方法应用于标的资产的个数分别为5和30的算例.研究结果表明,所提出的方法能很好地解决高维美式期权定价问题.     

线性补问题与美式期权定价

本文利用线性补问题的连续性算法来研究美式期权定价,将有红利收益的美式期权定价模型转换成一个线性补问题,利用连续性算法计算任何时刻、任何标的价格的带有红利收益的美式期权定价。     

网格环境下期权定价BSDE模型的并行实现

提出了一种在CNGrid网格服务环境下解决期权定价问题的并行应用方法.这种方法基于BSDE(backward stochastic differential equation)模型.根据异构计算资源的特点,使用CUDA和MPI分别在GPU计算节点和CPU计算节点上实现并行算法,比较不同编程在异构计算节点上的实现效率.通过监控计算节点上计算任务的负载状况,利用CNGrid所提供的计算服务,灵活地在异构计算节点上完成期权定价计算任务.     

奇异期权与中国可转债定价

可转换债券一种含有奇异期权的公司债券。为了给可转换债券提供一种精确的定价方法,引入了最小二乘Monte Carlo模拟法,处理美式和路径依赖型奇异期权的定价问题。通过这种定价方法,计算出了中国市场上现有的24个可转债的理论价格,并与市场价格进行了比较。实证结果表明:该方法的平均定价误差在时间序列和横截面上都不超过1%,并且它的标准差约为2%。这说明,本方法在中国可转债定价中优于其他数值方法;中国的可转债市场存在套利机会。     

奇异期权与中国可转债定价

可转换债券是一种含有奇异期权的公司债券。为了给可转换债券提供一种精确的定价方法,引入了最小二乘Monte Carlo模拟法,处理美式和路径依赖型奇异期权的定价问题。用这种定价方法,计算出中国市场上现有的24种可转债的理论价格,并与市场价格进行了比较。实证结果表明:该方法的平均定价误差在时间序列和横截面上都不超过1%,并且它的标准差约为2%。这说明:本方法在中国可转债定价中优于其他数值方法;中国的可转债市场存在套利机会。     

蒙特卡洛方法和拟蒙特卡洛方法在期权定价中应用的比较研究

在期权的交易中,最关键的问题是期权定价。蒙特卡洛模拟作为期权定价的有效的数值方法之一,近年来发展迅速。然而蒙特卡洛方法产生的随机数为伪随机数有收敛速度慢、计算量大等缺陷。拟蒙特卡洛模拟是采用拟随机数序列代替伪随机数序列的蒙特卡洛模拟。通过考察线性同余发生器;Halton序列、Sobol序列等拟随机数序列的特点,以欧式看涨期权为对象研究了蒙特卡洛方法和拟蒙特卡洛方法的有效性。对比实验显示了拟蒙特卡洛模拟明显优于蒙特卡洛模拟。     

GPU下的二叉树定价模型

针对二叉树定价模型算法计算量大、耗时长的问题,利用CUDA架构对该模型进行了并行改造,在GPU上对该算法进行了加速测试与相应的性能分析.实验结果表明:在单个GTX295节点上,对于数据规模为16 K的期权,GPU相对于其4核Xeon E5520的加速比已达约200倍,GPU每s所能处理的期权数量达到了24 852个,符合实时商业引擎的要求.另外,通过衡量一些关键指标,考察了该算法在GPU上的扩展性及其计算精度对结果的影响.     

求解股票期权定价问题的差分方法

期权是最重要的金融衍生工具,期权理论的核心是期权定价问题·对于美式期权的价格,不存在解析公式也无法求得精确解·因此,研究各种计算美式期权价格的数值方法具有重要意义·研究美式股票看跌期权定价问题的差分方法·对美式期权所遵循的变分不等式方程建立了向后欧拉全离散差分逼近格式,利用能量方法进行了差分解的稳定性和收敛性分析,并给出最优阶误差估计·数值计算表明该算法是一个高效和收敛的算法·     

基于多元气温概率模型的气温期权定价方法研究

针对日常天气风险管理中的气温期权定价问题,Cao-Wei模型不能充分反映气候变暖趋势和各地域之间的相关关系.为解决这一问题,提出了反映气候变暖趋势以及各地域间关联的新的多元气温概率模型,并基于该模型,利用燃烧分析法及蒙特卡洛模拟法对制冷日/制热日(CDD/HDD)指数期权进行了精确的定价.结果表明,采用蒙特卡洛模拟法对CDD/HDD指数期权定价更为合理,分析得出的结论对天气衍生品市场提供了有效的理论依据,对期权定价有较高实用价值,为今后利用CDD/HDD指数期权对气象保险进行合理的风险对冲,起到很好的风险管理效果.     

二维FFT在GPU上的并行实现

FFT算法是高度并行的分治算法,因此适合在GPU（Graphics Processing Unit,图形处理器）的CUDA（Compure Unified Device Architecture,计算统一设备体系结构）构架上实现．阐述了GPU用于通用计算的原理和方法,并在Geforce8800GT平台上完成了二维卷积FfTr的运算实验．实验结果表明,随着图像尺寸的增加,CPU和GPU上的运算量和运算时间大幅度增加,GPU上运算的速度提高倍数也随之增加,平均提升20倍左右．     

基于复合实物期权的三代核电项目投资决策评价方法研究

针对三代核电项目投资决策评价问题,基于复合实物期权方法,提出了三代核电项目投资两阶段(技术创新投资阶段和工程实践阶段)实物期权模型,并分阶段给出期权定价模型表达式.此外,针对工程实践阶段复合实物期权,采用最小二乘蒙特卡洛模拟方法,提出了延迟期权、放弃期权和扩张期权等三类子期权的计算方法.对三代核电项目复合实物期权定价模型的研究表明,核电项目的不确定性能够为核电投资决策带来灵活性价值,并通过对灵活性价值的定量评估,为核电企业的投资决策提供数值依据.     

算术平均半亚式期权定价的快速算法

算术平均半亚式期权是一种推广的亚式期权,无解析定价公式.因此在实际中大多采用蒙特卡洛法等模拟算法进行定价,尽管定价精度较高,但定价的计算时间长.本文结合改进蒙特卡洛法和矩近似解析法,得到算术平均半亚式期权定价的近似半解析法,在确保精度的前提下,大幅减少计算时间.最后,本文利用对偶变量技术改进近似半解析法,进一步减少计算时间.     

偏最小二乘回归在美式-百慕达-亚式期权定价中的应用

本文利用蒙特卡罗模拟得到标的资产的价格路径样本,然后应用偏最小二乘回归给出了美式-百慕达-亚式期权的价格.与最小二乘回归方法相比,该方法在保证精确度的前提下,具有更快的收敛速度.     

美式期权执行日趋于无穷大的渐近分析及计算

讨论美式期权价格及最佳实施边界在执行日期趋于无穷大时的渐近性态.在相应的基本假设下,美式期权的定价模型是一个抛物型偏微分方程自由边界问题,而永久美式期权的定价模型是一个常微分方程自由边界问题.利用抛物型偏微分方程的渐近估计,证明美式期权价格及最佳实施边界收敛于永久美式期权价格及最佳实施边界,同时得到误差估计.数值计算的结果验证了上述结论.     

基于Black-scholes公式下美式期权价格的计算

基于期权定价的基本理论,研究美式看涨期权与欧式看涨期权之间的关系; 在Black-Scholes公式假设条件下,利用鞅和停时理论,得美式看涨期权的价格与欧式看涨期权的价格相等;探讨美式看跌期权价格的数字化计算,在相关假设条件下,利用基于最优化时的变分不等式证明了美式看跌期权价格的有界性,并介绍了几种美式看跌期权价格的数字化计算方法.     

欧式敲入期权的蒙特卡洛定价法改进――蒙特卡洛重要抽样法

作为界限期权之一的欧式敲入期权,用普通的蒙特卡洛模拟法定价并不能有效地减小样本估计方差,影响了估计的精确度,而最新发展起来的蒙特卡洛重要抽样法克服了这一难题。介绍了蒙特卡洛重要抽样法及其基本思想,并开创性地将该方法应用到欧式敲入期权的定价过程,将结果与普通蒙特卡洛模拟结果对比,有效验证了该方法在界限期权定价中的优越性。