MKZR:Modelowanie dynamiki instrumentów pochodnych

Z Skrypty dla studentów Ekonofizyki UPGOW

(Różnice między wersjami)
m (Geometryczny proces Wienera)
(Geometryczny proces Wienera)
Linia 2: Linia 2:
Geometryczny proces Wienera jest procesem losowym, który jest rozwiązaniem równania
Geometryczny proces Wienera jest procesem losowym, który jest rozwiązaniem równania
-
 
<math>dX(t) = \mu X(t) dt + \sigma X(t) d W(t)\,</math>.
<math>dX(t) = \mu X(t) dt + \sigma X(t) d W(t)\,</math>.
Linia 14: Linia 13:
co przypomina proces [[Ornsteina Uhlenbecka]].
co przypomina proces [[Ornsteina Uhlenbecka]].
 +
 +
 +
[[Plik:GeomBM.png|thumb|360px|Rozkład P(x,t) dla Procesu  Wienera w czterech następujących po sobie chwilach t =  0.2,1,1.8,2.6. Widać rozmywanie się piku Gaussowskiego.]]
 +
 +
[[Plik:GeomBM_hist.png|thumb|360px|Rozkład P(x,t) dla geometrycznego procesu  Wienera w czterech następujących po sobie chwilach t =  0.7,3.5,6.2,9.1. Widać rozmywanie się piku zgodnie z odpowiednim rozkładem [http://pl.wikipedia.org/wiki/Rozkład_logarytmicznie_normalny logarytmicznie normalnym].]]
 +
 +
 +
 +
<source lang='matlab'>
 +
clear all
 +
close all
 +
N=400;
 +
M=20;
 +
T=14;
 +
h=T/N;
 +
clear x
 +
x=zeros(M,N);
 +
x(:,1)=1*ones(M,1); # log(1)=0
 +
sigma=.1;
 +
mu=0.1;
 +
 +
for i=2:N
 +
  x(:,i)=x(:,i-1) + mu*x(:,i-1)*h + sigma*sqrt(h)*x(:,i-1).*normrnd (0,1,M,1);
 +
endfor
 +
 +
plot((1:N)*h,x,'r-')
 +
</source >
 +
 +
<source lang='matlab'>
 +
clear all
 +
close all
 +
N=100;
 +
M=20000;
 +
T=14;
 +
h=T/N;
 +
clear x
 +
x=zeros(M,N);
 +
x(:,1)=1*ones(M,1); # log(1)=0
 +
sigma=.1;
 +
mu=0.1;
 +
 +
for i=2:N
 +
  x(:,i)=x(:,i-1) + mu*x(:,i-1)*h + sigma*sqrt(h)*x(:,i-1).*normrnd (0,1,M,1);
 +
endfor
 +
 +
hold on
 +
for idx=1:4
 +
  n=5+(idx-1)*20;
 +
  t=n/N*T
 +
  xmax=5;
 +
  h1=.1;
 +
  hist(x(:,n),[0:h1:xmax],1/h1)
 +
  fplot(@(xx) lognpdf(xx,(mu-0.5*sigma^2)*t,sigma*sqrt(t)),[0.0,xmax],200,'ro-')
 +
endfor
 +
hold off
 +
</source >
 +
[[PIZL:Przykłady zastosowań równań stochastycznych w ekonomii|Procesy]]
[[PIZL:Przykłady zastosowań równań stochastycznych w ekonomii|Procesy]]

Wersja z 14:23, 8 maj 2010

Geometryczny proces Wienera

Geometryczny proces Wienera jest procesem losowym, który jest rozwiązaniem równania

\(dX(t) = \mu X(t) dt + \sigma X(t) d W(t)\,\).



Deterministyczna część tego równania stochastycznego jest członem liniowym i rozwiązanie dla przypadku \(\sigma=0\) jest w postaci eksponencjalnej

\(x(t)\simeq e^{\mu t}\),

co przypomina proces Ornsteina Uhlenbecka.


Rozkład P(x,t) dla Procesu Wienera w czterech następujących po sobie chwilach t = 0.2,1,1.8,2.6. Widać rozmywanie się piku Gaussowskiego.
Rozkład P(x,t) dla geometrycznego procesu Wienera w czterech następujących po sobie chwilach t = 0.7,3.5,6.2,9.1. Widać rozmywanie się piku zgodnie z odpowiednim rozkładem logarytmicznie normalnym.


clear all
close all
N=400;
M=20;
T=14;
h=T/N;
clear x
x=zeros(M,N);
x(:,1)=1*ones(M,1); # log(1)=0
sigma=.1;
mu=0.1;
 
for i=2:N
  x(:,i)=x(:,i-1) + mu*x(:,i-1)*h + sigma*sqrt(h)*x(:,i-1).*normrnd (0,1,M,1);
endfor
 
plot((1:N)*h,x,'r-')
clear all
close all
N=100;
M=20000;
T=14;
h=T/N;
clear x
x=zeros(M,N);
x(:,1)=1*ones(M,1); # log(1)=0
sigma=.1;
mu=0.1;
 
for i=2:N
  x(:,i)=x(:,i-1) + mu*x(:,i-1)*h + sigma*sqrt(h)*x(:,i-1).*normrnd (0,1,M,1);
endfor
 
hold on
for idx=1:4
  n=5+(idx-1)*20;
  t=n/N*T
  xmax=5;
  h1=.1;
  hist(x(:,n),[0:h1:xmax],1/h1)
  fplot(@(xx) lognpdf(xx,(mu-0.5*sigma^2)*t,sigma*sqrt(t)),[0.0,xmax],200,'ro-')
endfor
hold off


Procesy


\(f_y(y)=\frac{f_x(x_1)}{|g'(x_1)|}+...+ \frac{f_x(x_n)}{|g'(x_n)|}\)