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オプション市場高頻度データ解析理論

Research Project

Project/Area Number 21K03369
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 12040:Applied mathematics and statistics-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

深澤 正彰  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (70506451)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords計量ファイナンス / 数理ファイナンス / オプション価格データ / 高頻度データ解析
Outline of Research at the Start

オプション市場価格時系列に基づく, オプション原資産価格ボラティリティモデル推定の統計的漸近理論を構築する. 特にボラティリティのヘルダー指数推定を中心的に扱い, “ボラティリティはラフか” という問題に決定的な解答を与えることを目的とする. まず対数正規型ボラティリティモデル, さらにアフィン・フォワード・バリアンスモデルに対し, ヘルダー指数のセミパラメトリック推定量を構成する. 高頻度観測極限における推定量の一致性及び漸近(混合) 正規性を証明する. 数値シミュレーションによって提案推定量の有限標本での振る舞いを検証するとともに, 実データ解析を行う.

Outline of Annual Research Achievements

1)フィルター付き確率空間におけるキュムラント再帰公式によって、オプション市場価格高頻度データから原資産価格分布のキュムラントに関する情報が得られる。フォワード・バリアンスモデルはこの再帰公式の2次の場合を利用したマーケットモデルと見なすことができ、高次キュムラントの再帰公式によってファワード・バリアンスモデルをより精緻化する方向へ拡張できる可能性がある。本年度においては特にアファイン・ボルテラ過程に対してキュムラント再帰公式を適用して得られる漸化式について研究を進めた。アファイン・ボルテラ過程においては任意の次数のキュムラントが存在することを示し、また適当なスケール極限によってジャンプ型のアファイン・ボルテラ過程がアファイン・フォワード・バリアンスモデルに有限次元分布収束することをキュムラント再帰公式を用いて証明した。
2)SPX オプション市場価格日次データを用いてインプライド・ボラティリティ・スキューの期間構造に対する冪乗則を検証した。冪乗則がほぼ毎日高い精度で当てはまることを確認する一方、直近満期のスキューが冪乗則から外れるという関連研究の主張にも一定の根拠があることを認めた。
3)ラフ・ベルゴミモデルを拡張して、SPX オプションと VIX オプション市場価格データの両方に整合性のあるモデルの構成を試みた。VIX オプション市場価格データにおいて観察されるスキュー形状を定性的に再現することができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

オプション市場価格データの要約統計量が定まらず高頻度データ解析理論の構築まで進めていない。

Strategy for Future Research Activity

インプライド・ボラティリティの新たな補間・補外法によってキュムラントを計算し、これを要約統計量として統計モデルを構成する。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 6 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] CUNY(米国)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Ecole Polytechnique(フランス)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] City University of New York(米国)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] A partial rough path space for rough volatility2024

    • Author(s)
      Fukasawa Masaaki、Takano Ryoji
    • Journal Title

      Electronic Journal of Probability

      Volume: 29 Issue: none Pages: 1-28

    • DOI

      10.1214/24-ejp1080

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Limit distributions for the discretization error of stochastic Volterra equations with fractional kernel2023

    • Author(s)
      Fukasawa Masaaki、Ugai Takuto
    • Journal Title

      The Annals of Applied Probability

      Volume: 33 Issue: 6B Pages: 5071-5110

    • DOI

      10.1214/23-aap1941

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Wiener Spiral for Volatility Modeling2023

    • Author(s)
      Fukasawa M.
    • Journal Title

      Theory of Probability & Its Applications

      Volume: 68 Issue: 3 Pages: 481-500

    • DOI

      10.1137/s0040585x97t991581

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] On asymptotically arbitrage-free approximations of the implied volatility2022

    • Author(s)
      Fukasawa Masaaki
    • Journal Title

      Frontiers of Mathematical Finance

      Volume: 1 Issue: 4 Pages: 525-537

    • DOI

      10.3934/fmf.2022006

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A rough SABR formula2022

    • Author(s)
      Fukasawa Masaaki、Gatheral Jim
    • Journal Title

      Frontiers of Mathematical Finance

      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 81-81

    • DOI

      10.3934/fmf.2021003

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Limit distributions for the discretization error of stochastic Volterra equations with fractional kernel2024

    • Author(s)
      Masaaki Fukasawa
    • Organizer
      Workshop on Stochastics, Memory and Roughness 2024 (Oslo)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ラフ・ボラティリティ研究の概要2024

    • Author(s)
      深澤 正彰
    • Organizer
      東京ファイナンスフォーラム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] A partial rough path space for rough volatility2023

    • Author(s)
      Masaaki Fukasawa
    • Organizer
      Volatility is rough (Isle of Skye)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] On the term structure of the leverage effect2023

    • Author(s)
      Masaaki Fukasawa
    • Organizer
      Volatility conference 2023 (Singapore)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] フィルター付き確率空間におけるキュムラント再帰公式とその応用2023

    • Author(s)
      深澤 正彰
    • Organizer
      確率解析とその周辺
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] On asymptotically arbitrage-free approximations of the implied volatility2022

    • Author(s)
      Masaaki Fukasawa
    • Organizer
      The 11th World Congress of the Bachelier Finance Society
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A rough SABR formula2021

    • Author(s)
      深澤 正彰
    • Organizer
      第8回 統計数理研究所リスク解析戦略研究センター金融シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] A rough SABR formula2021

    • Author(s)
      MASAAKI FUKASAWA
    • Organizer
      New Challenges in Quantitative Finance
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] Rough Volatility2023

    • Author(s)
      Peter K. Friz (Author, Editor), Christian Bayer (Author, Editor), Masaaki Fukasawa (Author, Editor), Jim Gatheral (Author, Editor), Mathieu Rosenbaum (Author, Editor), Antoine Jacquier (Author, Editor)
    • Total Pages
      291
    • Publisher
      SIAM
    • ISBN
      9781611977776
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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