具有无限方差的正态分布的值大于其均值的概率是多少?

机器算法验证 正态分布 方差
2022-03-10 19:00:20

今天面试被问到类似的问题。

面试官想知道当波动率趋于无穷大时,平价期权最终成为价内期权的概率是多少。

我说 0% 是因为作为 Black-Scholes 模型和随机游走假设基础的正态分布将具有无限方差。所以我认为所有值的概率都为零。

我的面试官说正确的答案是 50%,因为正态分布仍然是对称的并且几乎是均匀的。因此,当您从均值积分到 + 无穷大时,您将获得 50%。

我仍然不相信他的推理。

谁是对的?

3个回答

这两种推理形式在数学上都不是严格的——没有无限方差的正态分布,也没有随着方差变大的限制分布——所以我们要小心一点。

在 Black-Scholes 模型中,假设标的资产的对数价格是随机游走的。这个问题相当于问“资产在到期日的(对数)价值超过其当前(对数)价值的可能性有多大?” 让波动率无限增长,相当于让到期日无限增长。因此,答案应该与询问“的随机游走的大于其在时间的值的极限是多少?” 通过对称性(交换上升和下降),(并注意在连续模型中赚钱的机会是)这些概率等于对于任何tt001/2t>0,因此它们的极限确实存在并且等于1/2

考虑一系列正态随机变量,均值和 SDX1,X2,,Xnμσn

基本上你的面试官要求,因为我们知道limnP(Xn>μ)σn

显然我们看到独立于,这给了我们答案。limnP(Xn>μ)=12σn

直观地说,您应该想象一个有限方差分布并使用它的极限,而不是设想一个无限方差正态分布。

您应该根据对数正态分布进行分析,而不是正态分布。当他说分布是对称的时,你的面试官是错误的。无论差异如何,它永远不会。您还需要区分波动性和您所说的无限方差。例如,股票价格没有上限,因此具有“无限方差”。