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

Summary - Stochastic Processes: The Fundamentals (Master Finance)

Beoordeling
-
Verkocht
2
Pagina's
39
Geüpload op
13-12-2024
Geschreven in
2024/2025

Summary Stochastic Processes: the Fundamentals of the Master Finance at the VU (also course for Financial Econometrics). This summary includes all course content that has been discussed in the lectures and tutorials. The summary contains the following topics: no-arbitrage pricing, risk neutral pricing, derivative pricing, binomial tree model, algebras and filtrations, markov processes, random variables, expectation and variance, random walk, Brownian motion, ito's lemma, Black-Scholes, Girsanov's theorem, risk neutral valuation, put-call parity, short rate models, pricing caps.

Meer zien Lees minder











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

Documentinformatie

Geüpload op
13 december 2024
Aantal pagina's
39
Geschreven in
2024/2025
Type
Samenvatting

Voorbeeld van de inhoud

Summary

Joya da Silva Patricio Gomes

Stochastic Processes: the Fundamentals

Email:

Student Number: 2806884




December 13, 2024

,Contents

Lecture 1 1
Learning Goals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
No-Arbitrage Pricing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Risk-Neutral Pricing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Deriving the Risk-Neutral Measure (Q) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Lecture 2 4
Basic Derivative Pricing: Principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
The Binomial Tree Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Derivative Pricing in the Binomial Tree Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Risk-Neutral Pricing and the First Fundamental Theorem . . . . . . . . . . . . . . 5
Multi-Period Binomial Tree Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Lecture 3 7
Probability Theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Goal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Probability Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Finite Probability Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Algebras and Filtrations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Random Variables and Probability Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Expectation and Conditional Expectation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Stochastic Processes and Martingales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Markov Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Risk-Neutral Pricing Formula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Lecture 4 11
Finite Probability Spaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Random Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Continuous Random Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Sigma-Algebras and Probability Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Almost Sure Events and Paradoxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Borel Sigma-Algebra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
General Definition of a Random Variable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Measure and Probability Measure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Stochastic Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Expectation and Variance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Lecture 5 15
Stochastic Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Properties of the Symmetric Random Walk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Scaled Symmetric Random Walk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2

,SP: the Fundamentals Summary

Limiting Distribution of the Scaled Symmetric Random Walk . . . . . . . . . . . . 16
Brownian Motion vs. Scaled Symmetric Random Walk . . . . . . . . . . . . . . . 17
Stochastic Integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Building Stochastic Processes from Brownian Motion . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Lecture 6 19
Properties of Brownian Motion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Quadratic Variation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Stochastic Calculus vs. Ordinary Calculus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Itô’s Lemma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Lecture 7 22
More Properties of Brownian Motion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Stochastic Integrals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Application to Stock Price Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Introduction to the Black-Scholes World . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Deriving the Black-Scholes Equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Solving the Black-Scholes Equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Lecture 8 26
Black-Scholes Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Risk-Neutral Valuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
No-Arbitrage Pricing and Linear Pricing Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Change of Measure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Girsanov’s Theorem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
First Fundamental Theorem of Asset Pricing in Continuous Time . . . . . . . . . 28
Illustration in the Black-Scholes World . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Lecture 9 30
Black-Scholes Market . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Risk-Neutral Valuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
The Greeks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Put-Call Parity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Second Fundamental Theorem of Asset Pricing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Beyond Black-Scholes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Lecture 10 33
Term Structure of Interest Rates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Short Rate Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Pricing Caps and Caplets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35




CONTENTS 3

, Lecture 1

Learning Goals
• No-Arbitrage Principle: Students should understand and apply the concept of no-
arbitrage, which ensures there are no opportunities to make riskless profits in the
market.
• Continuous-Time Models: Gain familiarity with continuous-time financial models,
including concepts like Brownian Motion and stochastic processes.
• Itô’s Lemma: Learn to apply Itô’s Lemma, a fundamental result in stochastic calculus,
used in modeling financial derivatives.
• Black-Scholes Model: Develop a deep understanding of the Black-Scholes option
pricing formula, a cornerstone of modern financial theory.
• Risk-Neutral Pricing: Comprehend the risk-neutral pricing method, which finds
the fair value of derivatives by discounting the expected payoff under a risk-neutral
measure.


No-Arbitrage Pricing
Definition
The no-arbitrage pricing approach dictates that financial markets are structured in such a
way that there are no ”free lunch” opportunities, i.e., there are no riskless profit opportuni-
ties.

Arbitrage Opportunity
An arbitrage opportunity is a scenario where a portfolio has an initial value of zero, cannot
lose value, and has a positive probability of generating a profit.

Simple Example of Arbitrage
Suppose a coin toss pays EUR 10 for heads and EUR 20 for tails. If the cost to enter this
game is EUR 5, an arbitrage opportunity exists since the expected payoff (EUR 15) exceeds
the cost.

Generalizing to Markets
In financial markets with various traded instruments, arbitrage-free conditions mean that if
two assets or portfolios have identical future payoffs, they should be priced the same.

1

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.
joyadasilva Vrije Universiteit Amsterdam
Bekijk profiel
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
14
Lid sinds
1 jaar
Aantal volgers
0
Documenten
4
Laatst verkocht
2 maanden geleden

5,0

1 beoordelingen

5
1
4
0
3
0
2
0
1
0

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