Willow tree algorithms for pricing VIX derivatives under stochastic volatility models
Notice bibliographique
Résumé
VIX futures and options are the most popular contracts traded in the Chicago Board Options Exchange. The bid-ask spreads of traded VIX derivatives remain to be wide, possibly due to the lack of reliable pricing models. In this paper, we consider pricing VIX derivatives under the consistent model approach, which considers joint modeling of the dynamics of the S&P index and its instantaneous variance. Under the affine jump-diffusion formulation with stochastic volatility, analytic integral formulas can be derived to price VIX futures and options. However, these integral formulas invariably involve Fourier inversion integrals with cumbersome hyper-geometric functions, thus posing various challenges in numerical evaluation. We propose a unified numerical approach based on the willow tree algorithms to price VIX derivatives under various common types of joint process of the S&P index and its instantaneous variance. Given the analytic form of the characteristic function of the instantaneous variance of the S&P index process in the Fourier domain, we apply the fast Fourier transform algorithm to obtain the transition density function numerically in the real domain. We then construct the willow tree that approximates the dynamics of the instantaneous variance process up to the fourth order moment. Our comprehensive numerical tests performed on the willow tree algorithms demonstrate high level of numerical accuracy, runtime efficiency and reliability for pricing VIX futures and both European and American options under the affine model and 3/2-model. We also examine the implied volatility smirks and the term structures of the implied skewness of VIX options.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».