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2012 Fiscal Year Annual Research Report

数理ファイナンスにおける確率制御・フィルタリングの方法の発展と応用

Research Project

Project/Area Number 20340019
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

長井 英生  関西大学, システム理工学部, 教授 (70110848)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 畑 宏明  静岡大学, 教育学部, 助教 (00609290)
宮原 孝夫  名古屋市立大学, 経済学研究科(研究院), 名誉教授 (20106256)
石井 仁司  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (70102887)
A Kohatsu・Higa  立命館大学, 理工学部, 教授 (80420412)
小池 茂昭  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90205295)
Project Period (FY) 2008-04-08 – 2013-03-31
Keywords大偏差確率制御 / ロバスト性 / エルゴード型H-J-B方程式 / 粘性解 / インサイダー取引市場モデル / ハミルトン・ヤコビ方程式
Research Abstract

・市場の数理モデルにおけるダウンサイドリスク最小化問題に動機づけを得て、一般的な拡散過程の, 制御項を含む加法的汎関数に関する大偏差確率の評価を考察した。対応するエルゴード型H-J-B 方程式の解析を通じて、大偏差確率に関する双対性定理が得られた。また、その拡散過程のずれの係数に不確かさを容認し、ロバスト性を考慮した場合にも類似の双対性定理を得た。
・インサイダー取引を行える市場の中で最適な取引戦略を計算し、Black-Scholes 株価格モデルの影響について研究を行った。この結果により中・長期の株価格への影響についていくつかの結論が出された。これからstochastic volatilityモデルの設定で同様な結論があるか検討する。
・非有界係数・非有界非斉次項を持つ完全非線形偏微分方程式のLp 粘性劣解の局所最大値原理を弱Harnack不等式を用いて証明した。この際、ABP最大値原理および、弱Harnack不等式が成立する為に仮定する、係数や非斉次項の条件を従来の結果より弱い条件に一般化した。
・次の2つのモデルの下でのリスク鋭感的ポートフォリオ最適化問題の明示的な最適戦略を構成し最適値を得た。①Wishart自己回帰型ファクターモデル ②Cox-Ingersoll-Ross モデルに正の純粋ジャンプ過程を加えた過程をファクター過程としたモデル
・2階完全非線形楕円型偏微分方程式に対する固有値問題をn次元球で考察し,球対称解の範疇で第一固有値,高次の固有値の存在とその性質について研究した.また,ハミルトン・ヤコビ方程式の時間無限大における漸近挙動について,値関数による解の表示を使った方法と粘性解の方法の二つの方法で研究を進めた.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2013 2012

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Expected power-utility maximization under incomplete information and with Cox-process observation2013

    • Author(s)
      H. Nagai
    • Journal Title

      Appl. Math. Optimization

      Volume: 67 Pages: 33-72

    • DOI

      DOI 10.1007/s00245-012-9180-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A market model with medium/long-term effects due to an insider2013

    • Author(s)
      Hata, Hiroaki, Kohatsu-Higa, Arturo
    • Journal Title

      Quantitative Finance

      Volume: Volume 13, Number 3 Pages: 421-437(17)

    • DOI

      DOI:10.1080/14697688.2012.695084

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Risk-sensitive asset management with Wishart-autoregressive-type factor model2013

    • Author(s)
      H. Hata
    • Journal Title

      Journal of Mathematical Finance

      Volume: 3 Pages: 222—229

    • DOI

      10.4236/jmf.2013.31A021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Downside risk minimization via a large deviations approach2012

    • Author(s)
      H. Nagai
    • Journal Title

      Annals of Applied Probability

      Volume: vol.22 Pages: 608-669

    • DOI

      DOI 10.1214/11-AAP781

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Down-side risk minimization under prescribed consumption level2012

    • Author(s)
      H.Nagai
    • Journal Title

      Risk and Decision Analysis

      Volume: 3 Pages: 191-200

    • DOI

      DOI 10.3233/RDA-2011-0058

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the large time behavior of solutions of Hamilton-Jacobi equations associated with nonlinear boundary conditions2012

    • Author(s)
      G.Barles, H.Ishii and H.Mitake
    • Journal Title

      Arch. Ration. Mech. Anal.

      Volume: 204, no. 2 Pages: 515-558

    • DOI

      DOI 10.1007/s00205-011-0484-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Eigenvalue problem for fully nonlinear second-order elliptic PDE on balls2012

    • Author(s)
      N. Ikoma
    • Journal Title

      Ann. Inst. H. Poincare Anal. Non Lineaire

      Volume: 29 Pages: 783-812

    • DOI

      10.1016/j.anihpc.2012.04.004

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Local maximum principle for Lp-viscosity solutions of fully nonlinear elliptic PDEs with unbounded coefficients,2012

    • Author(s)
      S. Koike
    • Journal Title

      Communications in Pure and Applied Analysis

      Volume: 11 Pages: 1897 - 1910

    • DOI

      10.3934/cpaa.2012.11.1897

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Robust estimates of certain large deviation probabilities for controlled semi-martingales2013

    • Author(s)
      H. Nagai
    • Organizer
      Workshop on Stochastic Processes and Applications
    • Place of Presentation
      NCTS, National Tsing Hua University, Taiwan
    • Year and Date
      20130314-20130315
    • Invited
  • [Presentation] Estimates of certain large deviation probabilities for controlled semi-martingales2012

    • Author(s)
      H. Nagai
    • Organizer
      Perspective in Analysis and Probability
    • Place of Presentation
      ETH Zurich, Switzerland
    • Year and Date
      20120924-20120928
    • Invited
  • [Presentation] Eigenvalue problem for fully nonlinear elliptic PDE on balls2012

    • Author(s)
      H. Ishii
    • Organizer
      Mostly Maximum Principle
    • Place of Presentation
      ローマ大学 (サピエンザ校)(イタリア)
    • Year and Date
      20120912-20120914
    • Invited
  • [Presentation] Small stochastic perturbations of Hamiltonian flows in 2D: a PDE approach2012

    • Author(s)
      H. Ishii
    • Organizer
      5th Euro-Japanese Workshop on Blow-up
    • Place of Presentation
      CIRM Luminy (マルセーユ大学)(フランス)
    • Year and Date
      20120910-20120914
    • Invited
  • [Presentation] Recent Results on Integration by Parts Formulae and Applications to Greeks2012

    • Author(s)
      A. Kohatsu-Higa
    • Organizer
      Ajou Workshop in Financial Economics and Finance
    • Place of Presentation
      Suwon, Korea
    • Year and Date
      20120713-20120715
    • Invited
  • [Presentation] Large deviation estimates for controlled semi-martingales2012

    • Author(s)
      H. Nagai
    • Organizer
      2012 Ajou workshop on financial economics and mathematics
    • Place of Presentation
      Suwon, Korea
    • Year and Date
      20120713-15
  • [Presentation] Large time behavior of solutions of Hamilton-Jacobi equations with the Neumann boundary condition2012

    • Author(s)
      H. Ishii
    • Organizer
      International Conference in Geometric and Nonlinear Partial Differential Equation
    • Place of Presentation
      西安交通大学 (中国)
    • Year and Date
      2012-06-13

URL: 

Published: 2014-07-24  

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