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Avanços nas Técnicas de Precificação de Opções

Métodos mais rápidos para avaliar opções melhoram a tomada de decisão nas finanças.

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A precificação de opções ajuda a galera a descobrir quanto vale um contrato financeiro que dá a alguém o direito de comprar ou vender um ativo por um preço fixo. Mudanças rápidas no mercado podem fazer os preços dos ativos subirem ou caírem rápido, então é importante estimar os preços das opções logo.

O que é uma Opção?

Uma opção é um contrato financeiro entre duas partes. A pessoa que tem a opção (o titular) tem o direito, mas não a obrigação, de comprar ou vender um ativo da outra parte (o emissor) por um preço fixo antes de uma data específica. Existem dois principais tipos de opções:

  1. Opções de Compra (Call): Dão ao titular o direito de comprar um ativo.
  2. Opções de Venda (Put): Dão ao titular o direito de vender um ativo.

As opções também podem ser categorizadas por quando podem ser exercidas:

  • Opções Europeias: Podem ser exercidas só na data de vencimento.
  • Opções Americanas: Podem ser exercidas a qualquer momento antes da data de vencimento.

Qual é o Problema de Precificação de Opções?

O problema de precificação de opções envolve calcular o valor ou preço de uma opção com base na probabilidade de que ela será exercida na expiração. O valor teórico de uma opção depende de vários fatores, incluindo:

  • O preço atual de mercado do ativo subjacente
  • O preço de exercício
  • A taxa de juros livre de risco
  • O rendimento de dividendos
  • A volatilidade do preço do ativo
  • O tempo restante até a expiração

Métodos Tradicionais para Precificação de Opções

Alguns métodos são usados para calcular o valor das opções. Alguns dos métodos mais comuns incluem:

  1. Método da Árvore Binomial: Cria uma representação visual das mudanças potenciais no valor de um ativo ao longo do tempo. Calcula o valor da opção em vários pontos, retrocedendo da data de expiração até o presente.

  2. Método das Diferenças Finitas: Usa equações matemáticas para aproximar como o preço de uma opção muda ao longo do tempo. Divide as mudanças de preço em etapas menores e calcula o valor iterativamente.

  3. Simulação de Monte Carlo: Usa amostragem aleatória para simular os caminhos que o preço de um ativo pode tomar. Calculando o payoff médio de muitos caminhos simulados, estima o valor da opção.

Melhorando a Precificação de Opções

Os métodos tradicionais para calcular o valor das opções podem ser lentos, especialmente para opções americanas. Avanços recentes focam em métodos mais rápidos. Aqui está do que essas melhorias se tratam:

  • Transformação de Problemas de Precificação: Os desafios de precificação de opções podem ser transformados em cálculos que usam certos padrões matemáticos, chamados de estênceis.

  • Transformada Rápida de Fourier (FFT): Uma técnica matemática usada para acelerar os cálculos, dividindo problemas complexos em partes mais simples.

Precificação de Opção de Compra Americana

Para opções americanas, a precificação pode ser complexa. O Modelo de Precificação de Opções Binomiais (BOPM) é um método comum usado. Esse método cria uma estrutura em árvore onde cada nó representa um preço possível do ativo em um determinado momento. O valor é calculado passo a passo da data de expiração até o presente.

Otimizar a maneira como esses cálculos são feitos pode acelerar bastante o processo. Isso envolve dividir o problema e calcular seções menores ao mesmo tempo, fazendo com que todo o processo seja mais rápido.

Precização de Opção de venda Americana

O Modelo Black-Scholes-Merton (BSM) é outro método usado para precificar opções, especialmente para opções de venda americanas. Esse modelo envolve resolver equações para determinar o valor da opção com base nas características do ativo subjacente. O BSM fornece uma estrutura para estimar como o valor da opção muda ao longo do tempo.

A nova abordagem para o modelo BSM foca em transformar o problema de precificação em um sistema de grade e depois aplicar os mesmos cálculos simples de estênceis que foram usados para opções de compra americanas.

Vantagens dos Novos Métodos

Os novos algoritmos desenvolvidos para precificar opções americanas têm várias vantagens:

  • Velocidade: Conseguem calcular os preços das opções muito mais rápido do que os métodos tradicionais ao otimizar os cálculos e usar FFT.

  • Flexibilidade: Esses métodos não estão restritos a apenas certos tipos de problemas, o que significa que podem ser adaptados para uma gama mais ampla de situações.

  • Eficiência: Dividindo o problema de precificação em partes menores, a carga computacional geral é reduzida, resultando em resultados mais rápidos.

Aplicações Práticas

Os métodos melhorados para precificação de opções têm implicações significativas nas finanças. Traders e investidores podem tomar decisões mais rápidas com base em preços de opções atualizados. À medida que esses novos algoritmos continuam a ser refinados, eles podem se aplicar a uma variedade maior de instrumentos financeiros além apenas das opções.

Direções Futuras

Ainda há espaço para melhorias e exploração no campo da precificação de opções. Áreas potenciais para explorar incluem:

  • Modelos de Precificação Diferentes: Testar esses algoritmos eficientes em outros tipos de modelos como volatilidade dependente do tempo ou modelos estocásticos.

  • Estilos de Opção Alternativos: Investigar outras opções como opções asiáticas, opções knockout ou opções bermudanas.

  • Métodos Computacionais Adicionais: Explorar diferentes métodos numéricos como elementos finitos, que podem oferecer vantagens em certos cenários.

Resumo

Compreender e calcular rapidamente os preços de opções é vital nas finanças. Os novos métodos de precificação ajudam traders e investidores ao fornecer estimativas de preços mais rápidas e precisas. A pesquisa e o desenvolvimento contínuos nessa área podem levar a ainda mais avanços e aplicações em diversos contextos financeiros.

Fonte original

Título: Fast American Option Pricing using Nonlinear Stencils

Resumo: We study the binomial, trinomial, and Black-Scholes-Merton models of option pricing. We present fast parallel discrete-time finite-difference algorithms for American call option pricing under the binomial and trinomial models and American put option pricing under the Black-Scholes-Merton model. For $T$-step finite differences, each algorithm runs in $O(\left(T\log^2{T}\right)/p + T)$ time under a greedy scheduler on $p$ processing cores, which is a significant improvement over the $\Theta({T^2}/{p}) + \Omega(T\log{T})$ time taken by the corresponding state-of-the-art parallel algorithm. Even when run on a single core, the $O(T\log^2{T})$ time taken by our algorithms is asymptotically much smaller than the $\Theta(T^2)$ running time of the fastest known serial algorithms. Implementations of our algorithms significantly outperform the fastest implementations of existing algorithms in practice, e.g., when run for $T \approx 1000$ steps on a 48-core machine, our algorithm for the binomial model runs at least $15\times$ faster than the fastest existing parallel program for the same model with the speed-up factor gradually reaching beyond $500\times$ for $T \approx 0.5 \times 10^6$. It saves more than 80\% energy when $T \approx 4000$, and more than 99\% energy for $T > 60,000$. Our option pricing algorithms can be viewed as solving a class of nonlinear 1D stencil (i.e., finite-difference) computation problems efficiently using the Fast Fourier Transform (FFT). To our knowledge, ours are the first algorithms to handle such stencils in $o(T^2)$ time. These contributions are of independent interest as stencil computations have a wide range of applications beyond quantitative finance.

Autores: Zafar Ahmad, Reilly Browne, Rezaul Chowdhury, Rathish Das, Yushen Huang, Yimin Zhu

Última atualização: 2023-10-16 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2303.02317

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.02317

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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