从数值角度对 SDE 的最佳介绍是Higham 的这篇论文。它可能会为您提供三个问题的近似答案。
a) 在金融领域,资产的定价不是基于准确了解其现金流量。此外,它们的定价也不是基于了解其预期现金流量。理想情况下,您需要了解未来价格的整体分布。它通常表示为一对“风险回报”。风险部分是关于回报的量化不确定性。这就是为什么随机微积分似乎如此适合金融应用的原因,正是因为它似乎捕捉到了我们对资产未来现金流不确定性的理解。
抽样将代表可能的现金流路径。每一条道路都是对未来的可能实现。在蒙特卡洛方法中,您明确地对路径进行采样,并获得现金流的分布,这使您可以对资产进行定价。
但是,在某些条件下,您可以将 SDE 制定和求解为偏微分方程 (PDE) - 非随机的。这就是 Merton 对 Black-Scholes (BS) PDE 方法所做的:他将它们与 SDE 联系起来。原始 BS 论文将期权定价问题表述为物理学中的传热方程。
在期权价格的BS 方程中,您可以看到有 5 个输入:资产价格、波动率、执行价格、无风险回报和到期时间。甚至在 BS 方程之前,这些都被认为是期权价格的决定因素。这就是为什么论文一出来,从业者就明白了。请注意,现在与资产的未来价格无关。关于未来价格的唯一信息是波动性,它代表了未来的不确定性。
因此,直观地说,BS 方程所做的是将期权价格表示为未来价格分布的函数,即其标准差。这就是 SDE 的使用方式:你通过未来结果的分布来表达你的价格,如果你幸运的话,你的解决方案将有一些简单的东西,比如标准偏差。
b) Monte Carlo 用的比较多,但是就像我上面写的,如果你能把问题转化为 PDE,那么各种方法比如有限元都可以用。
c) 我不确定是否有这样的书,即用测度论计算。如果你是数学家,我可以推荐我使用的那个:Shreve 的文章“Stochastic Calculus for Finance II: Continuous-Time Models”。虽然它没有附带软件,但它非常理论化,如果你数学不强,可能不适合你。
更新我想在 a) 中添加一个物理示例。看扩散过程。您可以将单个原子的路径视为 SDE 中的单个路径,可能在其蒙特卡洛采样中。这是完全不可预测的。然而,当你观察大量原子的扩散时,扩散过程在宏观层面上一种材料进入另一种材料的速度是非常可预测的。