Кіріспе
Статистикада, стохастикалық ұдайы өзгермелілік модельдері - бұл стохастикалық процестің дисперсиясы өзі кездейсоқ таралған модельдер. Олар математикалық қаржы саласында опциондар сияқты туынды бағалы қағаздарды бағалау үшін қолданылады. Атауы модельдердің негізгі құнды қағаздың құбылмалылығын кездейсоқ процесс ретінде қарастырғанынан туындайды, оны негізгі құнды қағаздың баға деңгейі, құбылмалылықтың ұзақ мерзімді орташа құнына қайта оралу үрдісі және құбылмалылық процесінің өзі, басқалары сияқты күйдің айнымалылары басқарады. Стохастикалық құбылмалылық модельдері Black-Scholes моделінің кемшілігін шешудің бір тәсілі болып табылады. Атап айтқанда, Black Scholes-қа негізделген модельдер негізгі құбылмалылық туындының өмір бойы тұрақты болып табылады және негізгі құнды қағаздың баға деңгейіндегі өзгерістерге әсер етпейді деп болжайды. Алайда, бұл модельдер тұжырымдалған құбылмалылық бетінің ұзақ уақыттан бері байқалып келе жатқан белгілерін түсіндіре алмайды, мысалы, құбылмалылық күлімсіреуі мен қисығы, бұл тұжырымдалған құбылмалылықтың іс жүзінде баға мен мерзіміне байланысты өзгеруіне бейім екенін көрсетеді. Бағаның өзгеруін тұрақты емес, скохастикалық процесс деп болжау арқылы туындыларды толығырақ модельдеуге болады. Black Scholes моделі мен стохастикалық құбылмалылық модельдерінің арасындағы ортаңғы жер жергілікті құбылмалылық модельдерімен қамтылған. Бұл модельдерде негізгі ұдайы өзгермелілік кездейсоқтыққа ие емес, бірақ ол тұрақты да емес. Жергілікті құбылмалылық модельдерінде құбылмалылық негізгі активтің қосымша кездейсоқтықсыз маңызды функциясы болып табылады. Осы анықтамаға сәйкес, тұрақты эластичность дисперсиясы сияқты модельдер жергілікті ұдайы өзгермелі модельдер болып табылады, бірақ олар кейде стохастикалық ұдайы өзгермелі модельдер ретінде жіктеледі. Кейбір жағдайларда жіктеу біршама түсініксіз болуы мүмкін. Стохастикалық құбылмалылықтың ерте тарихының бірнеше түбірі бар (яғни стохастикалық процесс, опция бағасы және эконометрия), ол Нил Шепардтың (2005) "Стохастикалық құбылмалылық" Оксфорд университетінің баспасында 1-тарауында қарастырылған.
In statistics, stochastic volatility models are those in which the variance of a stochastic process is itself randomly distributed. They are used in the field of mathematical finance to evaluate derivative securities, such as options. The name derives from the models' treatment of the underlying security's volatility as a random process, governed by state variables such as the price level of the underlying security, the tendency of volatility to revert to some long run mean value, and the variance of the volatility process itself, among others. Stochastic volatility models are one approach to resolve a shortcoming of the Black–Scholes model. In particular, models based on Black Scholes assume that the underlying volatility is constant over the life of the derivative, and unaffected by the changes in the price level of the underlying security. However, these models cannot explain long observed features of the implied volatility surface such as volatility smile and skew, which indicate that implied volatility does tend to vary with respect to strike price and expiry. By assuming that the volatility of the underlying price is a stochastic process rather than a constant, it becomes possible to model derivatives more accurately. A middle ground between the bare Black Scholes model and stochastic volatility models is covered by local volatility models. In these models the underlying volatility does not feature any new randomness but it isn't a constant either. In local volatility models the volatility is a non trivial function of the underlying asset, without any extra randomness. According to this definition, models like constant elasticity of variance would be local volatility models, although they are sometimes classified as stochastic volatility models. The classification can be a little ambiguous in some cases. The early history of stochastic volatility has multiple roots (i. e. stochastic process, option pricing and econometrics), it is reviewed in Chapter 1 of Neil Shephard (2005) "Stochastic Volatility," Oxford University Press.
SABR-дің құбылмалылық моделі
SABR моделі (стохастикалық альфа, бета, ро), Хаган және басқалар енгізген. бір ғана форвардты (мысалы, индекс, пайыздық мөлшерлеме, облигация, валюта немесе акциялар) стохастикалық құбылмалылық жағдайында сипаттайды: Бастапқы мәндер және ағымдағы форвардтық баға және құбылмалылық, ал және екі корреляциялық Винер процестері (яғни Браун қозғалысы) корреляциялық коэффициенті бар. Тұрақты параметрлер SABR моделінің басты ерекшелігі - құбылмалылық күлімсіреуінің күлімсіреу әсерін қайта жаңғырту.
The initial values and are the current forward price and volatility, whereas and are two correlated Wiener processes (i. e. Brownian motions) with correlation coefficient The constant parameters are such that
The main feature of the SABR model is to be able to reproduce the smile effect of the volatility smile.
GARCH үлгісі
Жалпыланған авторегрессивті шартты гетероскедастикалық (GARCH) модельі - бұл стохастикалық тұрақсыздықты бағалаудың тағы бір танымал моделі. Ол варианстық процестің кездейсоқтығы варианстықпен өзгеріп отырады деп болжайды, бұл Хестон моделіне сәйкес варианстың квадрат түбіріне қарама-қарсы. Стандартты GARCH ((1,1) моделі үздіксіз дисперсиялық дифференциал үшін мынадай формаға ие: GARCH моделі көптеген нұсқалар арқылы кеңейтілді, оның ішінде NGARCH, TGARCH, IGARCH, LGARCH, EGARCH, GJR GARCH, Power GARCH, Component GARCH және т.б. Алайда, GARCH модельдерінен алынған шартты ұдайы өзгермеліліктер стохастикалық емес, өйткені t уақытында ұдайы өзгермелілік бұрынғы мәндерді ескере отырып, толықтай алдын ала анықталады (детерминистік).
The GARCH model has been extended via numerous variants, including the NGARCH, TGARCH, IGARCH, LGARCH, EGARCH, GJR GARCH, Power GARCH, Component GARCH, etc. Strictly, however, the conditional volatilities from GARCH models are not stochastic since at time t the volatility is completely pre determined (deterministic) given previous values.
3/2 үлгісі
3/2 моделі Хестон моделіне ұқсас, бірақ дисперсия процесінің кездейсоқтығы дисперсиялық дифференциалдың формасымен өзгереді деп болжайды: Дегенмен параметрлердің мәні Хестон моделіне қарағанда өзгеше. Бұл модельде орташа қайталану және ауытқу параметрлерінің ұтқырлығы сәйкесінше және берілген стохастикалық шамалар болып табылады.
However the meaning of the parameters is different from Heston model. In this model, both mean reverting and volatility of variance parameters are stochastic quantities given by and respectively.
Қалқымалылықтың шамамен алынған модельдері
Жоғары жиіліктегі деректерден тұрақсыздықты бағалауды қолдану арқылы тұрақсыздық процесінің тегіс болуы күмән тудырады. Логтік ұтқырлық кез келген орынды уақыт шкаласында, ордерлік Хёрст экспонентімен Браунның бөлшекті қозғалысы ретінде әрекет ететіндігі анықталды. Бұл фракциялық стохастикалық құбылмалылық (FSV) моделін қабылдауға әкелді, бұл жалпыға жуық FSV (RFSV) -ге әкелді, онда "қысық" RFSV моделі уақыт сериясы деректеріне сәйкес келетінін атап өту үшін, бұл іске асырылған құбылмалылықты жақсартуға мүмкіндік береді.