σμimplied vol · KKmax(S−K,0)udβρᵢⱼfat tailsPnL · drawdownyield · TdSₜ = μSₜ dt + σSₜ dWₜC = S·N(d₁) − K·e⁻ʳᵀ·N(d₂)σₚ² = wᵀΣwd₁ = [ln(S/K) + (r + σ²⁄2)T] ⁄ σ√T∂V/∂t + ½σ²S²·∂²V/∂S² + rS·∂V/∂S − rV = 0Sharpe = (Rₚ − R_f) ⁄ σₚVaR₉₉ = μ − 2.33σρ = Cov(X,Y) ⁄ σₓσᵧE[Rₚ] = Σ wᵢ·E[Rᵢ]φ(x) = e^(−x²/2) ⁄ √2πE[Rᵢ] = R_f + βᵢ(E[Rₘ] − R_f)dXₜ = θ(μ − Xₜ)dt + σ dWₜσ²ₜ = ω + α·ε²ₜ₋₁ + β·σ²ₜ₋₁C − P = S − K·e⁻ʳᵀΔ = ∂V/∂S Γ = ∂²V/∂S²p = (e^(rΔt) − d) ⁄ (u − d)rₜ = ln(Pₜ ⁄ Pₜ₋₁)E[Xₜ₊₁ | ℱₜ] = Xₜf* = (bp − q) ⁄ bz = (x − μ) ⁄ σP(N=k) = λᵏe^(−λ) ⁄ k!Θ = −∂V/∂Tν = S·φ(d₁)·√Tmin wᵀΣw s.t. wᵀμ = μ*∫Σ∂∞λ
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σμimplied vol · KKmax(S−K,0)udβρᵢⱼfat tailsPnL · drawdownyield · TdSₜ = μSₜ dt + σSₜ dWₜC = S·N(d₁) − K·e⁻ʳᵀ·N(d₂)σₚ² = wᵀΣwd₁ = [ln(S/K) + (r + σ²⁄2)T] ⁄ σ√T∂V/∂t + ½σ²S²·∂²V/∂S² + rS·∂V/∂S − rV = 0Sharpe = (Rₚ − R_f) ⁄ σₚVaR₉₉ = μ − 2.33σρ = Cov(X,Y) ⁄ σₓσᵧE[Rₚ] = Σ wᵢ·E[Rᵢ]φ(x) = e^(−x²/2) ⁄ √2πE[Rᵢ] = R_f + βᵢ(E[Rₘ] − R_f)dXₜ = θ(μ − Xₜ)dt + σ dWₜσ²ₜ = ω + α·ε²ₜ₋₁ + β·σ²ₜ₋₁C − P = S − K·e⁻ʳᵀΔ = ∂V/∂S Γ = ∂²V/∂S²p = (e^(rΔt) − d) ⁄ (u − d)rₜ = ln(Pₜ ⁄ Pₜ₋₁)E[Xₜ₊₁ | ℱₜ] = Xₜf* = (bp − q) ⁄ bz = (x − μ) ⁄ σP(N=k) = λᵏe^(−λ) ⁄ k!Θ = −∂V/∂Tν = S·φ(d₁)·√Tmin wᵀΣw s.t. wᵀμ = μ*∫Σ∂∞λ
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Stochastic Calculus-Skill›Modul 4 · Modelle jenseits der Brownschen Bewegung›Thema 4.2·~1 Std.Fortgeschritten

Sprünge: Poisson und Merton

Position in der SkillModul 4 von 5 · Thema 2 von 3
4.2 Sprünge: Poisson und Merton
—Lab-Punkte— / 100XP gesamt—Serie—

Wenn Kurse springen

Die Brownsche Bewegung geht in kleinen Schritten, aber echte Kurse springen manchmal: eine Gewinnüberraschung, eine Zentralbankentscheidung, ein Crash. Ein Poisson-Prozess zählt solche Ereignisse. Er hat eine Rate λ\lambdaλ, die mittlere Zahl der Sprünge pro Jahr, und die Wahrscheinlichkeit für genau kkk Sprünge in der Zeit ttt ist e−λt(λt)k/k!e^{-\lambda t}(\lambda t)^{k}/k!e−λt(λt)k/k!. Im Merton-Modell folgt die Aktie der üblichen Diffusion und wird zu jedem Sprungzeitpunkt mit einem Zufallsfaktor JJJ multipliziert. Dabei ist k=E[J−1]k=E[J-1]k=E[J−1] die mittlere Sprunggröße, und der Term −λk-\lambda k−λk nimmt den Drift zurück, den Sprünge im Mittel hinzufügen, sodass die erwartete Rendite μ\muμ bleibt.

P(Nt=k)=e−λt(λt)kk!,E[Nt]=λt,ln⁡J∼N(m,δ2)⇒k=em+δ2/2−1,Var[ln⁡STS0]=σ2T+λT(m2+δ2)P(N_t=k)=\frac{e^{-\lambda t}(\lambda t)^{k}}{k!},\quad E[N_t]=\lambda t,\quad \ln J\sim\mathcal N(m,\delta^{2})\Rightarrow k=e^{m+\delta^{2}/2}-1,\quad \mathrm{Var}\big[\ln\tfrac{S_T}{S_0}\big]=\sigma^{2}T+\lambda T(m^{2}+\delta^{2})P(Nt​=k)=k!e−λt(λt)k​,E[Nt​]=λt,lnJ∼N(m,δ2)⇒k=em+δ2/2−1,Var[lnS0​ST​​]=σ2T+λT(m2+δ2)(1)

Sprünge verändern, was ein Modell kann. Renditen bekommen dicke Ränder: Die meisten Tage ähneln der Diffusion, einige sind aber viel größer. Die Varianz hat zwei Quellen, den Diffusionsanteil σ2T\sigma^{2}Tσ2T und den Sprunganteil λT(m2+δ2)\lambda T(m^{2}+\delta^{2})λT(m2+δ2). Und die Absicherung wird schwerer: Einem plötzlichen Sprung kann man nicht mit kleinen Aktiengeschäften folgen, der Preis einer Option hängt daher von Ihrer Sicht auf das Sprungrisiko ab und nicht nur von σ\sigmaσ.

Sprünge zählenBei λ=3\lambda=3λ=3 Sprüngen pro Jahr beträgt die Wahrscheinlichkeit für keinen Sprung in einem halben Jahr e−1,5≈0,2231e^{-1{,}5}\approx0{,}2231e−1,5≈0,2231, und die erwartete Zahl der Sprünge ist 1,51{,}51,5. Ist ln⁡J\ln JlnJ normalverteilt mit m=−0,05m=-0{,}05m=−0,05 und δ=0,1\delta=0{,}1δ=0,1, dann ist k=e−0,05+0,005−1≈−0,0440k=e^{-0{,}05+0{,}005}-1\approx-0{,}0440k=e−0,05+0,005−1≈−0,0440: Der mittlere Sprung ist ein Rückgang um 4,4%4{,}4\%4,4%. Mit σ=0,2\sigma=0{,}2σ=0,2, T=1T=1T=1, λ=2\lambda=2λ=2 beträgt die Varianz der Log-Rendite 0,04+2×(0,0025+0,01)=0,0650{,}04+2\times(0{,}0025+0{,}01)=0{,}0650,04+2×(0,0025+0,01)=0,065.
  • Poisson-Prozess: zählt Sprünge mit Rate λ\lambdaλ. Die erwartete Anzahl in der Zeit ttt ist λt\lambda tλt.
  • Merton-Modell: Diffusion plus Sprünge zufälliger Größe, mit Driftkorrektur −λk-\lambda k−λk.
  • Dicke Ränder: Sprünge fügen seltene große Bewegungen hinzu und lassen sich nicht vollständig absichern.

Lab: Was bewertet wird

  • Gar kein Sprung15 Pkt.
  • Der mittlere Sprung15 Pkt.
  • Die Varianz mit Sprüngen15 Pkt.
  • Was Sprünge hinzufügen15 Pkt.
  • Symbole zuordnen15 Pkt.
  • Einen Sprungpfad simulieren10 Pkt.
  • Warum Sprünge schwer abzusichern sind15 Pkt.
0/ 7 beantwortet
Aufgaben
1Numerische Antwort15 Pkt.Nicht beantwortet

Sprünge treten mit der Rate λ=3\lambda=3λ=3 pro Jahr auf. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für keinen Sprung in t=0,5t=0{,}5t=0,5 Jahren, e−λte^{-\lambda t}e−λt? Geben Sie vier Dezimalstellen an.

p=p =p=akzeptiert: ± 0.0005
2Numerische Antwort15 Pkt.Nicht beantwortet

Der Sprungfaktor JJJ hat ein normalverteiltes ln⁡J\ln JlnJ mit Mittelwert m=−0,05m=-0{,}05m=−0,05 und Standardabweichung δ=0,1\delta=0{,}1δ=0,1. Wie groß ist die mittlere Sprunggröße k=em+δ2/2−1k=e^{m+\delta^{2}/2}-1k=em+δ2/2−1? Geben Sie vier Dezimalstellen an.

k=k =k=akzeptiert: ± 0.0005
3Numerische Antwort15 Pkt.Nicht beantwortet

Wie groß ist mit σ=0,2\sigma=0{,}2σ=0,2, T=1T=1T=1, λ=2\lambda=2λ=2, m=−0,05m=-0{,}05m=−0,05 und δ=0,1\delta=0{,}1δ=0,1 die Varianz der Log-Rendite σ2T+λT(m2+δ2)\sigma^{2}T+\lambda T(m^{2}+\delta^{2})σ2T+λT(m2+δ2)?

v=v =v=akzeptiert: ± 0.001
4Auswahl15 Pkt.Nicht beantwortet

Was fügen Sprünge einem Renditemodell im Vergleich zur einfachen Brownschen Bewegung hinzu?

5Zuordnen15 Pkt.Nicht beantwortet

Ordnen Sie jedem Symbol seine Bedeutung zu.

Wähle den Partner für jedes Element links.

λ\lambdaλ
JJJ
k=E[J−1]k=E[J-1]k=E[J−1]
−λk-\lambda k−λk
6Schritte ordnen10 Pkt.Nicht beantwortet

Bringen Sie die Schritte eines Zeitschritts in die richtige Reihenfolge.

Zum Umsortieren ziehen, oder ein Element fokussieren, mit Leertaste anheben, mit Pfeiltasten bewegen und mit Leertaste ablegen.

  1. 1Den Kurs mit Diffusions- und Sprungfaktor multiplizieren
  2. 2Den Diffusionsschock ziehen
  3. 3Die Zahl der Sprünge im Schritt ziehen
  4. 4Für jeden Sprung eine Größe ziehen
7In Worten erklären15 Pkt.Nicht beantwortet

Erklären Sie in ein bis zwei Sätzen, warum eine Delta-Absicherung nicht vollständig gegen einen Sprung des Aktienkurses schützen kann.

Mathe-ModusEingabe per Tastatur oder LaTeXAufgabe 1 von 7 · Strg ⏎ zum Prüfen

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