樹型模型是個更廣泛的概念,Black-Scholes的二叉樹只是一個很好懂的模型。題主說的二叉樹,應該說的是 Cox, Ross and Rubinstein (1979)[5] 或者 Rendleman and Bartter (1979)[6] 開發的CRR tree 或者RB tree。它們都是為了模擬Geometric Brownian Motion 而開發的。直觀的理解就是,樹的每一小步(叉),都模擬了GBM的一小步。
之所以可以這麼幹,核心在於“中心極限定理”。即多個獨立同分布隨機變數收斂於正太分佈。很多隨機過程都能用樹型模型近似,因為他們都有一個Brownian Motion啊。例如 Hull-White interest rate tree[3,4], CIR and CEV tree[2]。甚至還有將reduced-form model 結合進GBM 來考慮股票破產機率的模型, CEV tree with jump to default risk default risk[1]。
[1]A Jump to Default Extended CEV Model:An Application of Bessel Processes,Peter Carr and Linetskyá,(2007)
[2]Nawalkha, Sanjay K. and Beliaeva, Natalia, Efficient Trees for CIR and CEV Short Rate Models (February 2007). Available at SSRN: ssrn.com 的頁面or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.976819
[3]John Hull and Alan White, "Numerical procedures for implementing term structure models I," Journal of Derivatives, Fall 1994, pp 7–16
[4]John Hull and Alan White, "Numerical procedures for implementing term structure models II," Journal of Derivatives, Winter 1994, pp 37–48
[5] Cox, J. C. ; Ross, S. A. ; Rubinstein, M. (1979). "Option pricing: A simplified approach". Journal of Financial Economics 7 (3): 229. doi : 10.1016/0304-405X(79)90015-1 . edit
其實我和之前幾位答主都差不多,見下圖。
見到這種問題,只有一個想法
二叉樹是什麼?
二叉樹定價又是什麼?
是說要開始賣二叉樹了麼?多少錢?
好吧,還是正經一點好了。本著會要回答,不會也要回答的科學態度,我百度了一下,以下是網友李望的回答:
樹型模型是個更廣泛的概念,Black-Scholes的二叉樹只是一個很好懂的模型。題主說的二叉樹,應該說的是 Cox, Ross and Rubinstein (1979)[5] 或者 Rendleman and Bartter (1979)[6] 開發的CRR tree 或者RB tree。它們都是為了模擬Geometric Brownian Motion 而開發的。直觀的理解就是,樹的每一小步(叉),都模擬了GBM的一小步。
之所以可以這麼幹,核心在於“中心極限定理”。即多個獨立同分布隨機變數收斂於正太分佈。很多隨機過程都能用樹型模型近似,因為他們都有一個Brownian Motion啊。例如 Hull-White interest rate tree[3,4], CIR and CEV tree[2]。甚至還有將reduced-form model 結合進GBM 來考慮股票破產機率的模型, CEV tree with jump to default risk default risk[1]。
我現在來詳細說對應Black-Scholes model的兩棵樹, CRR 和 RB。要構造一顆二叉樹,需要三個量:上升的機率,1-上升的機率(下降),上升的價格,下降的價格。
.
如果要讓他可以近似Geometric Brownian Motion,它就必須在下一個時間段裡和GBM同期望同方差。
帶入
你看,兩條式子,三個變數,解不出來啊!!!
所以 Cox, Ross and Rubinstein 說,不如我們引入一條條件
然後就解出來了
而 Rendleman and Bartter 說,還可以引入
所以又解了出來
故事還沒結束
--------------第一次用分割線-------------
剛才發現,可能這樣還沒完整回答題主的問題。就是為什麼“CRR或RB樹對衍生品的定價收斂於Black-Scholes formula”。
衍生品的價格呀,說白了就是未來現金流對出現這個現金流的機率的積分,再discount一下。
,
where 是一個risk-free bond,是到期日股票價值為x是對應的衍生品現金流。
在你建立起一棵 CRR或者RB樹後,樹的最後一層對應著任何可能的股票價格 , 而當你用得到後,再根據機率和利率往回discount時,就相當於做上面的那個積分。
例如一棵10層的樹,最大的股票價格為
,近似上面積分中股票價格趨於無窮的情況。對應call option的payoff 為 , 往回discount 時,它對期權價值的貢獻就是,
二叉樹往回走的時候相當於計算一個積分的離散形式。
所以當樹的層數越來越大,模擬到期時的股票價格的分佈就越精確,積分也就越精確。
[1]A Jump to Default Extended CEV Model:An Application of Bessel Processes,Peter Carr and Linetskyá,(2007)
[2]Nawalkha, Sanjay K. and Beliaeva, Natalia, Efficient Trees for CIR and CEV Short Rate Models (February 2007). Available at SSRN: ssrn.com 的頁面or http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.976819
[3]John Hull and Alan White, "Numerical procedures for implementing term structure models I," Journal of Derivatives, Fall 1994, pp 7–16
[4]John Hull and Alan White, "Numerical procedures for implementing term structure models II," Journal of Derivatives, Winter 1994, pp 37–48
[5] Cox, J. C. ; Ross, S. A. ; Rubinstein, M. (1979). "Option pricing: A simplified approach". Journal of Financial Economics 7 (3): 229. doi : 10.1016/0304-405X(79)90015-1 . edit
[6] 找不到