Μαθηματική Χρηματοοικονομία

Μάθημα Επιλογής (ECTS 8), Κωδικός : ΜΕΜ-Θ602

Διδάσκων : Κώστας Σμαραγδάκης

Συνοπτική Περιγραφή

Το μάθημα αποτελεί μια εισαγωγή στην μαθηματική χρηματοοικονομία. Το βασικό στοιχείο του μαθήματος αποτελεί η τιμολόγηση χρηματοοικονομικών παραγώγων. Το μάθημα είναι προσανατολισμένο στην μαθηματική θεμελίωση και τελικά την παραγωγή της εξίσωσης Black-Scholes. Παρουσιάζονται τεχνικές επίλυσης και επεκτάσεις του υποδείγματος Black-Scholes. Θα παρουσιάζονται αριθμητικά παραδείγματα σε Python.

Αν και το υλικό των διαλέξεων θα αναρτάται στο site, το μάθημα δεν το θεωρώ κατάλληλο για εξ' αποστάσεως προσπάθεια και αυτομελέτη.

Πρόγραμμα Μαθημάτων

  • Δευτέρα 11.15 με 13.00
  • Παρασκεύη 09.15 με 11.00

Περιεχόμενα Μαθήματος

  1. Βασικά μαθηματικά εργαλεία
  • Στοιχεία θεωρίας πιθανοτήτων
  • Στοιχεία στοχαστικής ανάλυσης
  • Μέτρα martingale
  • Ορισμοί και συμβολισμοί
  1. Βασικά χρηματοοικονομικά παράγωγα (financial derivatives)
  • Προθεσμιακά συμβόλαια (forward contracts).
  • Ευρωπαϊκά δικαιώματα αγοράς/πώλησης (European call/put options).
  • Αμερικάνικα δικαιώματα αγοράς/πώλησης (American call/put options).
  1. Εισαγωγή στη τιμολόγηση δικαιωμάτων (option pricing)
  • Η αρχή της μη επιτηδειότητας (principle of no arbitrage).
  • 1o θεμελιώδες θεώρημα της τιμολόγησης παραγώγων.
  • Ολοκληρωμένες αγορές - 2ο θεμελιώδες θεώρημα της τιμολόγησης παραγώγων.
  • Μελέτη του διωνυμικού υποδείγματος τιμολόγησης δικαιωμάτων.
  1. Μοντελοποίηση στη μαθηματική χρηματοοικονομία
  • Στοχαστικές διαφορικές εξισώσεις.
  • Itô formula - υπόδειγμα και εξίσωση Black-Scholes.
  • Ισχυρές και ασθενείς λύσεις - τεχνικές επίλυσης για ευρωπαϊκά δικαιώματα.
  • Επεκτάσεις του υποδειγματος Black-Scholes.

Προαπαιτούμενες Γνώσεις

Το μάθημα δεν έχει προαπαιτούμενα. Προτείνεται ισχυρά να έχετε ικανοποιητική γνώση

  1. Θεωρίας Πιθανοτήτων.
  2. Απειροστικού Λογισμού.
  3. Γλώσσας Προγραμματισμού.
  4. Μαθηματικής Ανάλυσης.
  5. Διαφορικών Εξισώσεων.

Τρόπος Αξιολόγισης

Πρόοδος 30 %, Ασκήσεις μέσα στο εξάμηνο 10 %, Τελική εξέταση 60 %. Όλα υποχρεωτικά.

Ώρες Γραφείου

Δευτέρα 10.00 με 11.00, Παρασκευή 11.00 με 12.00 ή με ραντεβού.

Ανώνυμα σχόλια - Παρατηρήσεις

link

Βιβλιογραφία

  1. Εισαγωγή στη μαθηματική χρηματοοικονομία, Μ. Λουλάκης, Κάλλιπος (online), 2015
  2. Brownian motion calculus, U.F. Wiersema, Wiley, 2010
  3. Financial modelling with jump processes, Cont and Tankov, Chapman & HALL/CRC, 2004

Ανακοινώσεις

Τελική Βαθμολογία

Στο παρακάτω πίνακα μπορείτε να δείτε τη βαθμολογία σας. Αποφάσισα να δώσω σε όλες/όλους άριστα στις ασκήσεις. Στη πρόοδο όπως ενδεχομένως θα έχετε καταλάβει είχα ανεβάσει αρκετά τις βαθμολογίες. Θεωρώ ότι έκανα ότι μπορούσα ώστε να επιτύχουν όσο δυνατόν περισσότεροι. Δυστυχώς αρκετά γραπτά στο τελικό διαγώνισμα δεν μου άφησαν περιθώρια για καλύτερη αξιολόγηση.

Σας ευχαριστώ που παρακολουθήσατε το μάθημα. Kαλή συνέχεια.

AMexercisesmidtermfinalgrade (raw)grade (final)
24261083.55.55.5
2511105.523.854
2548106.53.55.055
263910523.73.5
26471063.54.95
268410412.83
2698107.566.857
274110108.59.19
274510107.58.58.5
2751107.51.54.154
28021032.53.43.5
2825103.51.52.953
282710523.73.5
2968107.545.655.5
4945105.53.54.755
5414104.51.53.253
5605104.523.553.5
561810523.73.5
5640104.51.53.253
5775106.51.53.854
5821105.51.53.553.5
58811063.54.95
592210777.37.5
59371063.54.95
5949104.523.553.5
595610523.73.5
6013106.51.53.854

Κυριακή 15 Ιανουαρίου

Για τυχόν απορίες μπορείτε να μπείτε στις 11.00 https://uoc-gr.zoom.us/j/85654218138

Παράδοση 2ου φυλλαδίου - Νέα ημερομηνία

Η παράδοση θα γίνει κατά την τελική εξέταση. Επίσης θα υπάρξει τη Κυριακή 15.01 στις 11.00 διαδικτυακή ώρα γραφείου για τυχών απορίες. Καλή συνέχεια.

Βαθμοί Προόδου

Καλή Χρονιά! midterm.pdf

Παράδοση 2ου φυλλαδίου

Παρασκευή 13 Ιανουαρίου. Την άλλη εβδομάδα θα δοθούν οι λεπτομέριες.

https://zoom.us/j/91973293441

Δεν πρέπει να υπάρξει καταγραφή από κανένα/καμία.

Καλημέρα, για όσους/όσες παρακολουθούν το μάθημα αλλά δεν μπορούν να έχουν φυσική παρουσία σήμερα μπορείτε να παρακολουθήσετε το μάθημα στο παρακάτω virtual classroom. Το μάθημα θα γίνει εφόσον έχουμε τουλάχιστον δυο άτομα δια ζώσης.

Δεν πρέπει να υπάρξει καταγραφή από κανένα/καμία.

Επειδή έλαβα e-mail από πολλά άτομα που δεν έχουν δικαίωμα συμμετοχής στις εξετάσεις, υπενθυμίζω ότι η πρόοδος και τα φυλλάδια ασκήσεων είναι υποχρεωτικά καθώς κάποια πράγματα εξετάστηκαν/θα εξετασθούν σε μια μόνο από τις δοκιμασίες. Τα λέμε αργότερα. https://zoom.us/j/96243352392

2ο φυλλάδιο ασκήσεων - Παράδοση μετά τις γιορτές

2nd_set.pdf

Τελευταία μαθήματα - Αναβολή του μαθήματος της Δευτέρας 19.12

Τα δυο τελευταία μαθήματα θα πραγματοποιηθούν Τετάρτη 21.12 στις 9 (Α212) και Παρασκευή 23.12 στις 9 (Α210). Επίσης θα υπάρχει ταυτόχρονη σύνδεση με ζοομ όπως είχαμε πει.

Με συγχωρείτε για την αναστάτωση.

Απουσία

Αγαπητές/Αγαπητοί,

Τα μαθήματα που ήταν προγραμματισμένα 12 και 16 Δεκεμβρίου δεν θα πραγματοποιηθούν λόγω απουσίας μου.

Την τελευταία εβδομάδα μαθημάτων (εορταστικά μαθήματα) θα τα αφιερώσουμε σε ασκήσεις. Θα γίνει ταυτόχρονη σύνδεση με zoom για όσες/όσους δεν βρίσκονται στο Ηράκλειο. Επίσης εκείνη την εβδομάδα θα πάρετε το 2ο φυλλάδιο με παράδοση μέσα στην εξεταστική.

Χαιρετισμούς

1ο φυλλάδιο ασκήσεων - Παράδοση 18.11.2022 στο μάθημα

1st_set.pdf

Πρόοδος (Υποχρεωτική 30 %)

Η πρόοδος του μαθήματος θα πραγματοποιηθεί την Πέμπτη 24.11.2022 στις 17.00 (Α214).

Κοινωνική Επιχειρηματικότητα - Ιστοσελίδα μαθήματος

Για όσες/όσους ενδιαφέρονται για μαθήματα που ανήκουν ή σχετίζονται με την επιστήμη οικονομικών, πέρα από το παρόν μάθημα και το μάθημα της Οικονομικής Θεωρίας Ι που προσφέρονται από το τμήμα, το τρέχον εξάμηνο προσφέρεται το ιδρυματικό μάθημα "Κοινωνική Επιχειρηματικότητα" ΠΚ1007 με διδάσκουσα την κα. Ελένη Δρακάκη. Πληροφορίες μπορείτε να βρείτε στη σελίδα του μαθήματος.

https://elearn.uoc.gr/course/view.php?id=3838.

Αναβολή μαθήματος στις 14.10.2022

Το μάθημα στις 14.10 αναβάλλεται λόγω απουσίας του διδάσκοντα. Θα συζητήσουμε στο πρώτο μάθημα στις 7.10.2022 για την ημερομηνία αναπλήρωσης του.

Ημερολόγιο

Παρασκευή 7.10.2022 - Έναρξη μαθήματος

  • Εισαγωγή
  • Βασικά χρηματοοικονομικά παράγωγα

1st_annotated.pdf

Δευτέρα 10.10.2022

  • Χώρος πιθανότητας
  • Κίνηση Brown

2nd_annotated.pdf

Δευτέρα 17.10.2022

  • Προσομοίωση κινήσεως Brown
  • Εφαρμογή μεταβολής αξίας προϊόντων
  • Κατασκευή συσχετισμένων κινήσεων Brown

3rd_annotated.pdf brownian.py cholesky.ipynb

Παρασκευή 21.10.2022

  • Φιλτραρισμένος χώρος πιθανότητας (filtered probability space)
  • Προσαρμοσμένες (adapted) στοχαστικές διαδικασίες
  • Εισαγωγή στις στοχαστικές διαδικασίες martingale

4th_annotated.pdf

Δευτέρα 24.10.2022

  • Martingales
  • Διακριτό στοχαστικό ολοκλήρωμα για κλιμακωτές συναρτήσεις

5th_annotated.pdf

Δευτέρα 31.10.2022

  • Το στοχαστικό ολοκλήρωμα κατά Ito
  • Υπολογισμός του ολοκληρώματος \(\int_0^T W_t dW_t\)

6th_annotated.pdf

Παρασκευή 4.11.2022

  • Επίλυση ασκήσεων (martingales, στοχαστικά ολοκληρώματα)
  • Αναρτήθηκε στις ανακοινώσεις το πρώτο φυλλάδιο

7th_annotated.pdf

Δευτέρα 7.11.2022

  • Ito's formula για την κίνηση Brown
  • Εφαρμογή για τον εναλλακτικό υπολογισμό (βλέπε lecture5) \(\int_0^T W_t dW_t\)

8th_annotated.pdf

Δευτέρα 14.11.2022

  • Ito's formula γενίκευση
  • Στοχαστικές διαφορικές εξισώσεις
  • Έυρεση λύσης για την εξίσωσης \(\frac{dS_t}{S_t} = \mu dt + \sigma dW_t\)

9th_annotated.pdf

Παρασκευή 18.11.2022

  • Λύσαμε το πρώτο φυλλάδιο
  • Υπενθυμίζω ήταν υποχρεωτική η παράδοση του για την συνέχεια του μαθήματος
  • Η ύλη της προόδου είναι ότι έχουμε κάνει μέχρι και αυτό το μάθημα

1st_set_annotated.pdf

Δευτέρα 22.11.2022

  • Εφαρμογές στην τιμολόγηση χρηματοοικονομικών παράγωγων
  • Ισοδύναμο χαρτοφυλάκιο
  • Μη επιτηδειότητα (no arbitrage)

10th_annotated.pdf

Παρασκευή 25.11.2022

  • Συζητήσαμε και Λύσαμε τα θέματα της προόδου

1st_exam_annotated.pdf

Δευτέρα 28.11.2022

  • Αλλαγή μέτρου πιθανότητας
  • Ισοδύναμα μέτρα martingale
  • Πρώτο θεμελιώδες θεώρημα τιμολόγησης παραγώγων

11th_annotated.pdf

Παρασκευή 2.12.2022

  • Τιμολόγιση σε συνθήκες no-arbitrage
  • Εφαρμογή σε διακριτό χρόνο
  • Μετασχηματισμός Girsanov
  • Ισοδύναμο μέτρο martingale για το μοντέλο Black-Scholes

12th_annotated.pdf

Δευτέρα 5.12.2022

  • Η εξίσωση Black-Scholes
  • Συνδέση με την εξίσωση θερμότητας

13th_annotated.pdf

Παρασκευή 9.12.2022

  • Τιμολόγηση με λύση της εξίσωσης Black-Scholes
  • Τιμολόγηση με τη μέθοδο martingale

14th_annotated.pdf

Τετάρτη 21.12.2022

  • Λύσαμε ασκήσεις

15th_annotated.pdf

Παρασκευή 25.12.2022

  • Λύσαμε ασκήσεις

16th_annotated.pdf


©2022 Costas Smaragdakis