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ジャンプ型確率ボラティリティモデルに対するボラティリティ・サーフェスの研究

研究課題

研究課題/領域番号 22K03419
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分12040:応用数学および統計数学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

新井 拓児  慶應義塾大学, 経済学部(三田), 教授 (20349830)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード数理ファイナンス / 確率論 / 数値計算 / 深層学習
研究開始時の研究の概要

代表的なジャンプ型確率ボラティリティ(SV)モデルであるBarndorff-Nielsen and Shephard(BNS)モデルに対し、インプライド・ボラティリティの近似式の導出やボラティリティ・サーフェスの分析を行う。また、これらの成果を発展させ、パラメータのカリブレーション手法の提案も目指す。さらに、BNSモデル以外のジャンプ型SVモデルにも研究を広げたい。

研究成果の概要

本研究では、代表的なジャンプ型確率ボラティリティモデルであるBarndorff-Nielsen and Shephardモデル(BNSモデル)に焦点を当て、オプション価格計算とボラティリティ・サーフェスの分析を目指した。得られた主な成果は、(1)BNSモデルに対する教師無し深層学習を用いたオプション価格計算の開発、(2)BNSモデルの中でも、資産価格過程がマルチンゲールではなく、かつ、infinite activeなジャンプを持つ場合に対するMonte Carloシミュレーション法の開発、(3)オプション価格計算の教師あり深層学習の開発の3点である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ジャンプ型確率ボラティリティモデル(SVモデル)は、重要なモデルであるにもかかわらず研究がそれほど進展していなかった。今回は、infinite activeな場合のBarndorff-Nielsen and Shephardモデルに対する数値計算法を確立した。これにより、ジャンプ型SVモデルの研究が発展する契機を与えることができた。

報告書

(4件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2025 2024 2023

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Option pricing for Barndorff-Nielsen and Shephard model by supervised deep learning2024

    • 著者名/発表者名
      Arai Takuji、Imai Yuto
    • 雑誌名

      International Journal of Financial Engineering

      巻: 12 号: 01

    • DOI

      10.1142/s2424786324500117

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monte Carlo simulation for Barndorff-Nielsen and Shephard model under change of measure2024

    • 著者名/発表者名
      Arai Takuji、Imai Yuto
    • 雑誌名

      Mathematics and Computers in Simulation

      巻: 218 ページ: 223-234

    • DOI

      10.1016/j.matcom.2023.11.029

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constrained optimal stopping under a regime-switching model2024

    • 著者名/発表者名
      Arai Takuji、Takenaka Masahiko
    • 雑誌名

      Journal of Applied Probability

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A remark on exact simulation of OU-TS processes2024

    • 著者名/発表者名
      Arai Takuji
    • 雑誌名

      Journal of Applied Probability

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep learning-based option pricing for Barndorff-Nielsen and Shephard model2023

    • 著者名/発表者名
      Takuji Arai
    • 雑誌名

      International Journal of Financial Engineering

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Monte Carlo simulation for Barndorff-Nielsen and Shephard model under change of measure2025

    • 著者名/発表者名
      新井拓児
    • 学会等名
      第62回2024年度冬季JAFEE大会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] Constrained optimal stopping under a regime-switching model2023

    • 著者名/発表者名
      Arai Takuji
    • 学会等名
      JAFEE-ISM国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Constrained optimal stopping under a regime-switching model2023

    • 著者名/発表者名
      Arai Takuji
    • 学会等名
      ICIAM2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deep Learning-Based Option Pricing for Barndorff-Nielsen and Shephard Model2023

    • 著者名/発表者名
      新井拓児
    • 学会等名
      第58回冬季JAFEE大会(2022年度冬季大会)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2026-01-16  

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