100% tevredenheidsgarantie Direct beschikbaar na je betaling Lees online óf als PDF Geen vaste maandelijkse kosten 4.2 TrustPilot
logo-home
Samenvatting

Summary Valuation and Risk Management Part I

Beoordeling
-
Verkocht
8
Pagina's
38
Geüpload op
09-12-2024
Geschreven in
2024/2025

Summary Valuation and Risk Management given at Tilburg University in the first semester. (Quantitative Finance and Actuarial Sciences)












Oeps! We kunnen je document nu niet laden. Probeer het nog eens of neem contact op met support.

Documentinformatie

Geüpload op
9 december 2024
Aantal pagina's
38
Geschreven in
2024/2025
Type
Samenvatting

Voorbeeld van de inhoud

Tilburg University

Master Program


Summary Valuation and Risk
Management

Supervisor:
Author:
Hambel, C
Rick Smeets
Schweizer, N

December 9, 2024

,Table of Contents
1 Introduction to Financial Modeling 2
1.1 Discrete vs. Continuous Time Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Fundamentals from Stochastic Calculus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2 Generic State Space Model 7
2.1 Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 No Arbitrage and the First FTAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3 The Numéraire-dependent Pricing Formula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.4 Replication and the Second FTAP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.5 The PDE Approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3 Contingent Claim Pricing 18
3.1 Black Scholes Revisited . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.1.1 The Fastest Way to the Black-Scholes Formula . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.1.2 A Double-Barrier Option . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.2 Option Pricing in Incomplete Markets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2.1 The Heston Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2.2 Calibration vs. Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

4 Fixed Income Modeling 22
4.1 Bonds and Yields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.2 Interest Rates and Interest Rate Derivatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

5 Short Rate Models for the TSIR 29
5.1 Benchmark: Vasicek Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5.2 Affine Term Structure Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

6 Empirical Models 32
6.1 The Nelson-Siegel Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.2 The Nelson-Siegel-Svensson Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

7 LIBOR Market Model and Option Pricing 34

8 Credit Risk 36




1

,1 Introduction to Financial Modeling
1.1 Discrete vs. Continuous Time Modeling
When considering a discrete time setting with time horizon T , we denote

t ∈ {0, ∆t, 2∆t, . . . , (n − 1)∆t, |{z}
n∆t} = {i∆t | i = 0, . . . , n}
=T

Furthermore, we can define continuous time as a limit of discrete time, that is, ∆t → 0 as n → ∞:

t ∈ [0, T ]

A risk-free asset (a bond) paying a constant interest rate is given by

Bt+∆t = Bt (1 + r · ∆t)

with returns defined by
∆Bt+∆t
= r · ∆t
Bt
A risky asset (a stock) is modeled by
√ i.i.d.
St+∆t = St (1 + µ · ∆t + σ · νt+∆t · ∆t), νt+∆t ∼ N (0, 1)

Note that µ stands for the expected rate of return (drift) and σ defines volatility. It holds that
µ > r and hence µ − r > 0 defines the risk premium. Returns are defined as
∆St+∆t √
= µ · ∆t + σ · νt+∆t · ∆t
St
Since returns are not necessarily bounded from below by -1, this means that asset prices can be
negative. We solve this issue by modeling log-returns Lt , and take the exponential:

St+∆t = St e∆Lt+∆t

For the risk-free asset we now have that
 
r·∆t Bt+∆t
Bt+∆t = Bt e ⇔ r∆t = ln = ∆ ln Bt+∆t
Bt
and the risky asset is now modeled as

∆Lt+∆t = ln(St+∆t ) − ln(St )

 
1 2 i.i.d.
= µ − σ ∆t + σ · νt+∆t · ∆t, νt+∆t ∼ N (0, 1)
2
Now, we take the limit to continuous time, i.e., let n → ∞ while keeping the time horizon constant,
i.e., ∆t = Tn → 0. Then, the final stock price ST is modeled using a product of exponentials of log
returns, simplified through several steps:
n−1
Y
ST = S0 e∆L(i+1)∆t
i=0


2

, This expression can be expanded and simplified as
( n−1  )


X 1 2
ST = S0 exp µ − σ ∆t + σ · ν(i+1)·∆t ∆t
i=0
2

Now using the fact that T = n · ∆t we can write
( √ n
)
n √ X

1 2
ST = S0 exp µ − σ T + σ · √ · ∆t νi∆t
2 n i=1
( n
)


1 2 1 X
= S0 exp µ− σ T +σ· T × √ νi∆t
2 n i=1

Using the CLT,
n
1 X d
√ νi∆t → ZT ∼ N (0, 1) as n → ∞
n i=1
Thus, the stock price in the limit becomes:

  
d 1 2
ST → S0 exp µ − σ T + σ · T · ZT
2
In the limit, under i.i.d. returns, the log return is normally distributed

 
1 2
LT = L0 + µ − σ T + σ · T · ZT
2
Consequently, using the properties of a log-normal distribution, we have that in the limit, the stock
price ST is log-normally distributed with

mean: E[ST ] = S0 eµ·T
 
σ2 T
variance: Var(ST ) = S02 e2µ·T e −1

This means that any discrete-time model converges to a log normal distribution if and only if we
have i.i.d. innovations such that the CLT can be applied.

Regarding trading in discrete time, assume a frictionless financial market. This means the market
operates without any transactional hindrances like taxes, transaction costs, or regulatory con-
straints such as short-selling limits. We define vector notations:
(i) m: the number of basic assets.

(ii) Yt : an m-dimensional vector representing the prices of these assets at any time t.

(iii) ϕt : a vector denoting the number of units of assets held at time t.
The value of the portfolio Vt at any time t is calculated by taking the dot product of the quantity
of assets held (ϕt ) and the current asset prices (Yt ):
m
X
Vt = ϕ′t Yt = ϕi,t Yi,t
i=1


3

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
De reputatie van een verkoper is gebaseerd op het aantal documenten dat iemand tegen betaling verkocht heeft en de beoordelingen die voor die items ontvangen zijn. Er zijn drie niveau’s te onderscheiden: brons, zilver en goud. Hoe beter de reputatie, hoe meer de kwaliteit van zijn of haar werk te vertrouwen is.
rickprive611 Tilburg University
Bekijk profiel
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
45
Lid sinds
7 jaar
Aantal volgers
2
Documenten
9
Laatst verkocht
1 week geleden
Tilburg University - EOR - Summaries

Samenvattingen gemaakt in LaTeX over vercschillende vakken gegeven in de BSc EOR en MSc op Tilburg University.

4,5

2 beoordelingen

5
1
4
1
3
0
2
0
1
0

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Veelgestelde vragen