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随机微积分在金融中的应用导论 cover

经济学

经济学

随机微积分在金融中的应用导论

Damien Lamberton; Bernard Lapeyre

英文原名: Introduction to Stochastic Calculus Applied to Finance

研究生水平的金融随机微积分导论,结合严格理论与期权定价、风险管理和金融建模应用。

难度等级
高级
学术层次
研究生
随机微积分金融数学期权定价风险管理金融建模量化金融

01 / 导读

导读

引用

Lamberton, D., & Lapeyre, B. (2007). Introduction to Stochastic Calculus Applied to Finance (2nd ed.). Chapman & Hall/CRC.

章节概要

第1章:Discrete-Time Models

全书从离散时间开始,在这里无需随机积分就能看清核心思想。本章建立资产、交易策略和自融资组合的形式化框架,把鞅与无套利联系起来,并讨论完备市场和期权定价。第二版增加了关于资产定价基本定理的Rogers方法以及不完备市场中超复制的补充内容。本章以关于Cox、Ross和Rubinstein模型(Black-Scholes模型的离散时间对应)的一道综合题结束。

第2章:Optimal Stopping Problem and American Options

定义停时,引入Snell包络、上鞅分解,并把它们应用于离散时间美式期权的定价与对冲。

第3章:Brownian Motion and Stochastic Differential Equations

连续时间的工具:布朗运动及其性质、随机积分与伊藤微积分(包括伊藤公式),以及随机微分方程。

第4章:The Black-Scholes Model

介绍模型,用概率测度变换为期权定价和对冲,并处理美式期权。第二版增加了隐含波动率和局部波动率模型,包括Dupire公式。

第5章:Option Pricing and Partial Differential Equations

把欧式期权价格与扩散过程及其满足的偏微分方程联系起来,讲述抛物型方程的数值解法,并讨论美式期权的偏微分方程方法。

第6章:Interest Rate Models

利率建模的原则,随后是经典模型(Vasicek、Cox-Ingersoll-Ross和Heath-Jarrow-Morton)。第二版新增的计价单位变换、远期测度和远期Libor模型属于利率部分。

第7章:Asset Models with Jumps

介绍泊松过程、资产价格的跳跃扩散模型,以及价格出现跳跃时的期权定价。

第8章:Credit Risk Models

第二版新增的一章,涵盖基于企业资产价值的结构模型、基于强度的模型,以及用于违约时间联合分布的Copula。

第9章:Simulation and Algorithms for Financial Models

金融模型的模拟、方差缩减方法和计算机实验。第二版扩充了本章,增加了说明方差缩减与对冲策略的数值实验。

附录

复习正态随机变量、条件期望和凸集分离,之后是参考文献和索引。

核心概念

第1–2章:离散时间与最优停止

  • 自融资策略与套利:不需要外部资金的交易策略,以及无需净投资即可获得无风险利润的可能。
  • 鞅与完备市场:无套利价格的刻画,以及每个未定权益都能复制的市场。
  • Snell包络与停时:把美式期权定价作为最优停止问题的工具。

第3–5章:连续时间与Black-Scholes

  • 布朗运动与伊藤微积分:随机积分与伊藤公式。
  • 概率测度变换:把定价转到风险中性测度的技术。
  • 隐含波动率与局部波动率:让波动率随执行价和期限变化的扩展。
  • 定价与偏微分方程的联系:期权价格是抛物型方程的解,可以数值求解。

第6–9章:扩展

  • 短期利率与远期利率模型:Vasicek、Cox-Ingersoll-Ross和Heath-Jarrow-Morton。
  • 跳跃扩散模型:由泊松过程驱动、含不连续性的资产价格。
  • 结构化与强度型信用模型、Copula:刻画违约及违约间相关性的方法。
  • 蒙特卡罗模拟与方差缩减:数值估值及使其高效的技术。

评析

优点

  • 简明紧凑。 全书约250页,提供所需的随机分析并将其应用于衍生品定价的主要议题,而不是为随机分析而讲随机分析。出版社称其为对金融中所用随机方法的扎实入门。
  • 从离散时间起步。 鞅、套利、完备性和美式期权先在离散时间中出现,使经济思想与连续时间的技术细节分开。
  • 篇幅虽小,覆盖面广。 除Black-Scholes模型外,书中还涉及利率模型、跳跃模型、信用风险和模拟。
  • 习题与综合题。 出版社指出第二版增加了习题和综合题,第1章以一道完整的建模题结束。
  • 第二版有实质更新。 新增内容包括局部波动率与Dupire公式、计价单位变换、远期测度、远期Libor模型和信用风险一章。

局限

  • 默认读者具备概率基础。 本书讲授随机分析,但要求读者熟悉测度论概率、条件期望和鞅;只有一个简短的附录复习部分结果。
  • 后面几章篇幅短。 利率、跳跃和信用模型在这样篇幅的书里各占一章,因此是入门而非完整论述。
  • 计算方面的指导有限。 模拟一章是唯一涉及计算的章节,书中没有提供大量实现材料。

在课程中的定位

在资产定价与衍生品书单中,这是篇幅较短、以数学为先的入门书之一。Björk的Arbitrage Theory in Continuous Time、Bingham与Kiesel的Risk-Neutral Valuation以及Musiela与Rutkowski的Martingale Methods in Financial Modelling覆盖同一条主线但篇幅更长,其中最后一本体量大得多,对利率部分尤其深入。Hunt与Kennedy的Financial Derivatives in Theory and Practice是进入定价理论的另一条路径。

Hull的Options, Futures, and Other Derivatives提供了Lamberton与Lapeyre没有的市场和产品背景,而Hull较短的Fundamentals of Futures and Options Markets更为平易。Glasserman的Monte Carlo Methods in Financial Engineering以及Platen与Bruti-Liberati关于带跳随机微分方程数值解的书,在模拟方面远远超过本书最后一章。

如何使用本书

本书适合已有扎实概率与微积分基础、希望从离散时间模型走向Black-Scholes及其扩展的读者,想要一条简洁而严格的路径。它适合数学金融课程,或与偏市场的教材搭配自学。

先读第1、2章,再读构成核心的第3、4章。打算用偏微分方程做数值定价的读者需要第5章。第6至8章彼此基本独立,可按兴趣选读。第9章适合与任何编程练习配合。用附录复习条件期望,并在进入连续时间之前做完习题,特别是第1章末的综合题。