Proprietà asintotiche della volatilità implicita

Nella seguente tesi sono state illustrate alcune proprietà della volatilità implicita, una variabile molto importante nell'ambito finanziario, che viene utilizzata nella formula di Black & Scholes per ottenere il prezzo osservato; infatti essendo il prezzo dell'opzione una funzione invertibile della volatilità ad ogni prezzo quotato dell'opzione corrisponde un unico valore della volatilità, detta appunto volatilità implicita.

Metodi di Fourier per la valutazione dei derivati finanziari

Questa tesi affronta uno dei principali argomenti trattati dalla finanza matematica: la determinazione del prezzo dei derivati finanziari. Esistono diversi metodi per trattare questo tema, ma in particolare vengono illustrati i metodi che usano la trasformata di Fourier. Questi ultimi infatti ci permettono di sostituire il calcolo dell'attesa condizionata scontata, con il calcolo dell'integrale della trasformata di Fourier, in quanto la funzione caratteristica, cioè la trasformata di Fourier della funzione densità, è più trattabile rispetto alla funzione densità stessa. Vengono in primo luogo analizzate alcune importanti formule di valutazione e successivamente implementate, attraverso il software Mathematica. I modelli di riferimento utilizzati per l'implementazione sono il modello di Black-Scholes e il modello di Merton.

Diccionario biográfico de matemáticos

Este Diccionario Biográfico de Matemáticos incluye más de 2040 reseñas de matemáticos, entre las que hay unas 280 de españoles y 36 de mujeres (Agnesi, Blum, Byron, Friedman, Hipatia, Robinson, Scott, etc.), de las que 11 son españolas (Casamayor, Sánchez Naranjo, Sanz-Solé, etc.). Se ha obtenido la mayor parte de las informaciones por medio de los libros recogidos en el apéndice “Bibliografía consultada”; otra parte, de determinadas obras matemáticas de los autores reseñados (estas obras no están incluidas en el citado apéndice, lo están en las correspondientes reseñas de sus autores). Las obras más consultadas han sido las de Boyer, Cajori, Kline, Martinón, Peralta, Rey Pastor y Babini, Wieleitner, las Enciclopedias Espasa, Británica, Larousse, Universalis y Wikipedia. Entre las reseñas incluidas, destacan las siguientes, en orden alfabético: Al-Khuwairizmi, Apolonio, Arquímedes, Jacob y Johann Bernoulli, Brouwer, Cantor, Cauchy, Cayley, Descartes, Diofanto, Euclides, Euler, Fermat, Fourier, Galileo, Gauss, Hilbert, Lagrange, Laplace, Leibniz, Monge, Newton, Pappus, Pascal, Pitágoras, Poincaré, Ptolomeo, Riemann, Weierstrass, etc. Entre los matemáticos españoles destacan las de Echegaray, Etayo, Puig Adam, Rey Pastor, Reyes Prósper, Terradas (de quien Einstein dijo: “Es uno de los seis primeros cerebros mundiales de su tiempo y uno de los pocos que pueden comprender hoy en día la teoría de la relatividad”), Torre Argaiz, Torres Quevedo, los Torroja, Tosca, etc. Se han incluido varias referencias de matemáticos nacidos en la segunda mitad del siglo XX. Entre ellos descuellan nombres como Perelmán o Wiles. Pero para la mayor parte de ellos sería conveniente un mayor distanciamiento en el tiempo para poder dar una opinión más objetiva sobre su obra. Las reseñas no son exhaustivas. Si a algún lector le interesa profundizar en la obra de un determinado matemático, puede utilizar con provecho la bibliografía incluida, o también las obras recogidas en su reseña. En cada reseña se ha seguido la secuencia: nombre, fechas de nacimiento y muerte, profesión, nacionalidad, breve bosquejo de su vida y exposición de su obra. En algunos casos, pocos, no se ha podido encontrar el nombre completo. Cuando sólo existe el año de nacimiento, se indica con la abreviatura “n.”, y si sólo se conoce el año de la muerte, con la abreviatura “m.”. Si las fechas de nacimiento y muerte son sólo aproximadas, se utiliza la abreviatura “h.” –hacia–, abreviatura que también se utiliza cuando sólo se conoce que vivió en una determinada época. Esta utilización es, entonces, similar a la abreviatura clásica “fl.” –floreció–. En algunos casos no se ha podido incluir el lugar de nacimiento del personaje o su nacionalidad. No todos los personajes son matemáticos en sentido estricto, aunque todos ellos han realizado importantes trabajos de índole matemática. Los hay astrónomos como, por ejemplo, Brahe, Copérnico, Laplace; físicos como Dirac, Einstein, Palacios; ingenieros como La Cierva, Shannon, Stoker, Torres Quevedo (muchos matemáticos, considerados primordialmente como tales, se formaron como ingenieros, como Abel Transon, Bombelli, Cauchy, Poincaré); geólogos, cristalógrafos y mineralogistas como Barlow, Buerger, Fedorov; médicos y fisiólogos como Budan, Cardano, Helmholtz, Recorde; naturalistas y biólogos como Bertalanfly, Buffon, Candolle; anatomistas y biomecánicos como Dempster, Seluyanov; economistas como Black, Scholes; estadísticos como Akaike, Fisher; meteorólogos y climatólogos como Budyko, Richardson; filósofos como Platón, Aristóteles, Kant; religiosos y teólogos como Berkeley, Santo Tomás; historiadores como Cajori, Eneström; lingüistas como Chomsky, Grassmann; psicólogos y pedagogos como Brousseau, Fishbeim, Piaget; lógicos como Boole, Robinson; abogados y juristas como Averroes, Fantet, Schweikart; escritores como Aristófanes, Torres de Villarroel, Voltaire; arquitectos como Le Corbusier, Moneo, Utzon; pintores como Durero, Escher, Leonardo da Vinci (pintor, arquitecto, científico, ingeniero, escritor, lingüista, botánico, zoólogo, anatomista, geólogo, músico, escultor, inventor, ¿qué es lo que 6 no fue?); compositores y musicólogos como Gugler, Rameau; políticos como Alfonso X, los Banu Musa, los Médicis; militares y marinos como Alcalá Galiano, Carnot, Ibáñez, Jonquières, Poncelet, Ulloa; autodidactos como Fermat, Simpson; con oficios diversos como Alcega (sastre), Argand (contable), Bosse (grabador), Bürgi (relojero), Dase (calculista), Jamnitzer (orfebre), Richter (instrumentista), etc. También hay personajes de ficción como Sancho Panza (siendo gobernador de la ínsula Barataria, se le planteó a Sancho una paradoja que podría haber sido formulada por Lewis Carroll; para resolverla, Sancho aplicó su sentido de la bondad) y Timeo (Timeo de Locri, interlocutor principal de Platón en el diálogo Timeo). Se ha incluido en un apéndice una extensa “Tabla Cronológica”, donde en columnas contiguas están todos los matemáticos del Diccionario, las principales obras matemáticas (lo que puede representar un esbozo de la historia de la evolución da las matemáticas) y los principales acontecimientos históricos que sirven para situar la época en que aquéllos vivieron y éstas se publicaron. Cada matemático se sitúa en el año de su nacimiento, exacto o aproximado; si no se dispone de este dato, en el año de su muerte, exacto o aproximado; si no se dispone de ninguna de estas fechas, en el año aproximado de su florecimiento. Si sólo se dispone de un periodo de tiempo más o menos concreto, el personaje se clasifica en el año más representativo de dicho periodo: por ejemplo, en el año 250 si se sabe que vivió en el siglo III, o en el año -300 si se sabe que vivió hacia los siglos III y IV a.C. En el apéndice “Algunos de los problemas y conjeturas expuestos en el cuerpo del Diccionario”, se ha resumido la situación actual de algunos de dichos problemas y conjeturas. También se han incluido los problemas que Hilbert planteó en 1900, los expuestos por Smale en 1997, y los llamados “problemas del milenio” (2000). No se estudian con detalle, sólo se indica someramente de qué tratan. Esta segunda edición del Diccionario Biográfico de Matemáticos tiene por objeto su puesta a disposición de la Escuela de Ingenieros de Minas de la Universidad Politécnica de Madrid.

Power generation investment opportunities evaluation: A comparison between net present value and real options approach

To evaluate an investment project in the competitive electricity market, there are several key factors that affects the project's value: the present value that the project could bring to investor, the possible future course of actions that investor has and the project's management flexibility. The traditional net present value (NPV) criteria has the ability to capture the present value of the project's future cash flow, but it fails to assess the value brought by market uncertainty and management flexibility. By contrast with NPV, the real options approach (ROA) method has the advantage to combining the uncertainty and flexibility in evaluation process. In this paper, a framework for using ROA to evaluate the generation investment opportunity has been proposed. By given a detailed case study, the proposed framework is compared with NPV and showing a different results

Nonstandard Finite Difference Schemes with Application to Finance: Option Pricing

2000 Mathematics Subject Classification: 65M06, 65M12.

Essays on the determinants of private investment: The effects of relative price uncertainty and political instability

The objective of this study was to provide empirical evidence on the effects of relative price uncertainty and political instability on private investment. My effort is expressed in a single-equation model using macroeconomic and socio-political data from eight Latin American countries for the period 1970–1996. Relative price uncertainty is measured by the implied volatility of the exchange rate and political instability is measured by using indicators of social unrest and political violence. ^ I found that, after controlling for other variables, relative price uncertainty and political instability are negatively associated with private investment. Macroeconomic and political stability are key ingredients for the achievement of a strong investment response. This highlights the need to develop the state and build a civil society in which citizens can participate in decision-making and express consent without generating social turmoil. At the same time the government needs to implement structural policies along with relative price adjustments to eliminate excess volatility in price movements in order to provide a stable environment for investment. ^

FX modelling under collateralization

We present the market practice for interest rate yield curves construction and pricing interest rate derivatives. Then we give a brief description of the Vasicek and the Hull-White models, with an example of calibration to market data. We generalize the classical Black-Scholes-Merton pricing formulas, considering more general cases such as perfect or partial collateral, derivatives on a dividend paying asset subject to repo funding, and multiple currencies. Finally we derive generic pricing formulae for different combinations of cash flow and collateral currencies, and we apply the results to the pricing of FX swaps and CCS, and we discuss curve bootstrapping.

Evaluación de la aplicación de dos modelos de valoración de opciones a la administración de portafolios

El artículo revisa la teoría de opciones y propone un método para la implementación del «Portfolio Insurance » basado en el modelo binomial, el cual es evaluado en oposición al modelo de Black-Scholes. Usando datos reales y simulados se encuentra que el método de Black-Scholes se desempeña mejor en condiciones «inestables »; el modelo binomial, en cambio,obtiene mejores resultados con tendencias definidas en los precios de las acciones (crecientes, decrecientes o estables durante un período extendido).

Osakeindeksioption implisiittisen volatiliteetin informaatiosisältö

Volatiliteetilla mitataan arvopaperin toteutuneen tuoton epävarmuutta ja sillä on keskeinen rooli riskienhallinnassa sekä arvopapereiden hinnoittelussa. Volatiliteetin estimoimiseen on kaksi vaihtoehtoista lähestymistapaa. Historiallinen volatiliteetti estimoidaan toteutuneesta hintadatasta, kun taas implisiittinen volatiliteetti voidaan johtaa optioiden markkinahinnoista käyttämällä Black-Scholes-Merton-hinnoittelumallia tai vaihtoehtoisesti Britten-Jonesin ja Neubergerin kehittämää mallia (mallivapaa implisiittinen volatiliteetti), joka ei ole riippuvainen mistään tietystä hinnoittelumallista, vaan johdetaan suoraan optioiden markkinahinnoista. Implisiittinen volatiliteetti edustaa näin ollen markkinaosapuolten näkemystä option jäljellä olevana juoksuaikana toteutuvasta volatiliteetista. Toteutuvan volatiliteetin ennustamista implisiittisen ja historiallisen volatiliteetin avulla on tutkittu laajalti 1970-luvulta lähtien ja tulokset ovat olleet ristiriitaisia sekä historiallisen ja implisiittisen volatiliteetin keskinäisessä vertailussa että kahden eri implisiittisen volatiliteetin vertailussa. Tämän tutkielman tavoite on selvittää ennustaako implisiittinen volatiliteetti toteutuvaa volatiliteettia. Tutkielmassa syvennytään erityisesti vertailemaan historiallisen volatiliteetin, Black–Scholes-implisiittisen sekä mallivapaan implisiittisen volatiliteetin paremmuutta toteutuvan volatiliteetin ennusteina. Tutkielman empiirinen osuus on suoritettu eurooppalaisella aineistolla käyttämällä EURO STOXX 50 -indeksin, siihen liittyvien osto-optioiden sekä VSTOXX-volatiliteetti-indeksin hintatietoja vuosilta 2006–2014. Aikasarjatutkimus on suoritettu ei-päällekkäisillä havainnoilla niin, että jokaista volatiliteettiennustetta kohden on tasan yksi kuukauden mittainen periodi, jolta toteutunut volatiliteetti lasketaan. Empiirinen tarkastelu on suoritettu PNS-regressioanalyysillä, jolla on ensin tutkittu jokaisen volatiliteettiennusteen kykyä selittää toteutuvaa volatiliteettia sekä erikseen että yhdessä. Tulosten perusteella mallivapaa implisiittinen volatiliteetti on harhainen, mutta tutkituista ennusteista selkeästi tehokkain ennustamaan toteutuvaa volatiliteettia ja sisällyttää itseensä sekä Black–Scholes-implisiittisen että historiallisen volatiliteetin sisältämän informaation

Equazioni differenziali stocastiche backward

Questo elaborato si pone come obiettivo l’introduzione e lo studio di due strumenti estremamente interessanti in Analisi Stocastica per le loro applicazioni nell’ambito del controllo ottimo stocastico e, soprattutto (per i fini di questo lavoro), della finanza matematica: le equazioni differenziali stocastiche backward (BSDEs) e le equazioni differenziali stocastiche forward-backward (FBSDEs). Innanzitutto, la trattazione verterà sull’analisi delle BSDEs. Partendo dal caso lineare, perfettamente esplicativo dei problemi di adattabilità che si riscontrano nella definizione di soluzione, si passerà allo studio delle BSDEs non lineari con coefficienti Lipschitziani, giungendo, in entrambe le situazioni, alla prova di risultati di esistenza e unicità della soluzione. Tale analisi sarà completata con un’indagine sulle relazioni che persistono con le PDEs, che porterà all’introduzione di una generalizzazione della formula di Feynman-Kac e si concluderà, dopo aver introdotto le FBSDEs, con la definizione di un metodo risolutivo per queste ultime, noto come Schema a quattro fasi. Tali strumenti troveranno applicazione nel quinto e ultimo capitolo come modelli teorici alla base della Formula di Black-Scholes per problemi di prezzatura e copertura di opzioni.

Valoración de empresas. Aplicación Modelo Black and Scholes

La presente tesis es un trabajo de investigación que trata sobre la aplicación del Modelo Black and Scholes para valorar empresas en el entorno ecuatoriano. Para tener una lógica sencilla y ordena se ha divido el trabajo en cuatro capítulos, los cuales tienen un objetivo específico cada uno y en su conjunto buscan responder las hipótesis planteadas en la tesis. El primer capítulo proporciona una idea general sobre los aspectos teóricos de la valoración de empresas, en este capítulo se encuentra la definición, los conceptos básicos, una explicación de cada uno de los métodos más importantes que se conoce actualmente. El propósito del capítulo es entender la valoración de empresas en su conjunto. El segundo capítulo se orienta en las bases conceptuales desarrolladas por el modelo Black and Scholes referente a valoración de opciones y su comparación con otros modelos, se toma este enfoque debido a que se cuenta con suficiente información para entender adecuadamente el modelo. La finalidad del capítulo es comprender el modelo de Black and Scholes para la valoración de opciones. El tercer capítulo analiza la aplicación del modelo Black and Scholes en la valoración de empresas a través de estudios previos, los fundamentos, las variables que se requieren y la forma de obtener las mismas. El capítulo tiene como propósito analizar la valoración de empresas aplicando el modelo Black and Scholes. El último capítulo se centra en realizar la aplicación práctica en el entorno ecuatoriano de valorar empresas a través del modelo Black and Scholes, en el mismo se describe paso a paso como se realizó la valoración y se detalla los resultados obtenidos. El objetivo del capítulo es aplicar los conocimientos desarrollados y obtener resultados que permitan tener fundamentos suficientes para obtener las conclusiones finales.

Modelagem estocástica de opções de câmbio no Brasil: aplicação de transformada rápida de Fourier e expansão assintótica ao modelo de Heston

Pós-graduação em Física - IFT

Crashes, volatility, and the equity premium: Lessons from S&P 500 options

We use a novel pricing model to imply time series of diffusive volatility and jump intensity from S&P 500 index options. These two measures capture the ex ante risk assessed by investors. Using a simple general equilibrium model, we translate the implied measures of ex ante risk into an ex ante risk premium. The average premium that compensates the investor for the ex ante risks is 70% higher than the premium for realized volatility. The equity premium implied from option prices is shown to significantly predict subsequent stock market returns.

Regime-Switching in the Impact of Oil Price Shocks on Stock Market Volatility: Evidence from Oil-Importing and Oil-Exporting Countries

Research has highlighted the adequacy of Markov regime-switching model to address dynamic behavior in long term stock market movements. Employing a purposed Extended regime-switching GARCH(1,1) model, this thesis further investigates the regime dependent nonlinear relationship between changes in oil price and stock market volatility in Saudi Arabia, Norway and Singapore for the period of 2001-2014. Market selection is prioritized to national dependency on oil export or import, which also rationalizes the fitness of implied bivariate volatility model. Among two regimes identified by the mean model, high stock market return-low volatility regime reflects the stable economic growth periods. The other regime characterized by low stock market return-high volatility coincides with episodes of recession and downturn. Moreover, results of volatility model provide the evidence that shocks in stock markets are less persistent during the high volatility regime. While accelerated oil price rises the stock market volatility during recessions, it reduces the stock market risk during normal growth periods in Singapore. In contrast, oil price showed no significant notable impact on stock market volatility of target oil-exporting countries in either of the volatility regime. In light to these results, international investors and policy makers could benefit the risk management in relation to oil price fluctuation.

Market anomalies and tactical asset allocation: Utilising market anomalies in multiple asset class portfolios with the Black−Litterman model

This thesis discusses the basic problem of the modern portfolio theory about how to optimise the perfect allocation for an investment portfolio. The theory provides a solution for an efficient portfolio, which minimises the risk of the portfolio with respect to the expected return. A central feature for all the portfolios on the efficient frontier is that the investor needs to provide the expected return for each asset. Market anomalies are persistent patterns seen in the financial markets, which cannot be explained with the current asset pricing theory. The goal of this thesis is to study whether these anomalies can be observed among different asset classes. Finally, if persistent patterns are found, it is investigated whether the anomalies hold valuable information for determining the expected returns used in the portfolio optimization Market anomalies and investment strategies based on them are studied with a rolling estimation window, where the return for the following period is always based on historical information. This is also crucial when rebalancing the portfolio. The anomalies investigated within this thesis are value, momentum, reversal, and idiosyncratic volatility. The research data includes price series of country level stock indices, government bonds, currencies, and commodities. The modern portfolio theory and the views given by the anomalies are combined by utilising the Black-Litterman model. This makes it possible to optimise the portfolio so that investor’s views are taken into account. When constructing the portfolios, the goal is to maximise the Sharpe ratio. Significance of the results is studied by assessing if the strategy yields excess returns in a relation to those explained by the threefactormodel. The most outstanding finding is that anomaly based factors include valuable information to enhance efficient portfolio diversification. When the highest Sharpe ratios for each asset class are picked from the test factors and applied to the Black−Litterman model, the final portfolio results in superior riskreturn combination. The highest Sharpe ratios are provided by momentum strategy for stocks and long-term reversal for the rest of the asset classes. Additionally, a strategy based on the value effect was highly appealing, and it basically performs as well as the previously mentioned Sharpe strategy. When studying the anomalies, it is found, that 12-month momentum is the strongest effect, especially for stock indices. In addition, a high idiosyncratic volatility seems to be positively correlated with country indices on stocks.