Le théorème de Girsanov dans la tarification des options expliqué
Découvrez comment le théorème de Girsanov modifie la dérive d’un mouvement brownien entre mesures de probabilité, pourquoi la volatilité reste fixe et comment naissent les dynamiques neutres au risque
Réponse directe
Le théorème de Girsanov montre comment un changement de mesure absolument continu déplace la dérive d’un processus brownien tout en préservant sa diffusion. Sous les conditions indiquées, il transforme une dynamique physique en dynamique de tarification
La dynamique physique contient une dérive de rendement attendu
Sous une mesure physique P, une action peut suivre dS/S = μdt + σdWᴾ, où μ représente le rendement attendu modélisé
Cette dérive est pertinente pour la prévision et le choix de portefeuille, mais la valeur d’une option sans arbitrage ne devrait pas dépendre d’une estimation arbitraire de μ dans un modèle de diffusion complet
Passer des probabilités physiques aux probabilités de tarification exige davantage que de remplacer un symbole par un autre. Il faut une transformation de mesure valide
Un processus de densité repondère les trajectoires entières
La dérivée de Radon–Nikodym définit la manière dont la nouvelle mesure pondère les événements par rapport à l’ancienne jusqu’à chaque date
Pour les modèles browniens, cette densité s’écrit couramment comme une exponentielle stochastique construite à partir d’un processus souvent noté λ
La densité doit rester positive et avoir une espérance égale à un. Sinon, l’expression proposée peut ne pas définir une mesure de probabilité équivalente
Le mouvement brownien reçoit une dérive compensatrice
Avec une densité valide, Wᵠ = Wᴾ + ∫λdt devient un mouvement brownien sous la nouvelle mesure Q, selon une convention de signe courante
En substituant dWᴾ = dWᵠ − λdt, on déplace la dérive de tout processus exposé à ce choc brownien
Le coefficient de volatilité qui multiplie dW ne disparaît pas. Les changements de mesure d’une diffusion équivalente modifient la dérive, et non la structure instantanée de covariance
La dérive neutre au risque suit le financement et le carry
Pour une action sans dividende, choisissez λ de sorte que la dérive sous Q devienne le taux court r. Avec un rendement de dividende q, la dérive hors dividende est généralement r − q
L’actif de rendement total actualisé est alors une martingale sous Q, et un payoff réplicable peut être évalué par son espérance actualisée sous Q
Le résultat ne dit pas que l’action rapporte réellement r dans le monde réel. Il indique comment sa dérive apparaît sous la mesure de tarification choisie
Lambda représente un prix du risque brownien
Dans le cas simple à coefficients constants, λ = (μ − r) / σ selon la convention de signe indiquée et sans dividendes
Avec plusieurs sources de risque, un vecteur de prix du risque déplace la dérive par l’intermédiaire de la matrice des expositions à la volatilité. Toute dérive souhaitée n’est pas atteignable si les expositions ne sont pas de rang suffisant
Dans les marchés incomplets, certaines composantes du prix du risque peuvent rester indéterminées par les actifs négociés, produisant plusieurs mesures de martingale admissibles
Le théorème nécessite des conditions d’intégrabilité
Les conditions de Novikov, de Kazamaki ou des conditions proches sont couramment utilisées pour garantir que l’exponentielle stochastique est une vraie martingale et non seulement une martingale locale
L’équivalence préserve aussi les événements de probabilité nulle. Une transformation ne peut pas rendre possible une trajectoire réellement impossible tout en restant équivalente
Des coefficients explosifs, des martingales locales strictes, des horizons infinis ou une faible régularité peuvent invalider une application désinvolte de la formule
Les sauts et la mise en œuvre exigent un changement plus large
Pour les processus à sauts, un changement de mesure peut modifier l’intensité des sauts et la distribution de leur taille ainsi que la dérive continue
Les modèles de tarification calibrés spécifient directement les paramètres neutres au risque, mais les relier aux estimations physiques nécessite encore un modèle de prime de risque
Indiquez la mesure initiale, la mesure cible, la densité, la convention de signe, le numéraire, l’horizon et les conditions avant d’interpréter les dynamiques transformées
Questions fréquentes
Que fait le théorème de Girsanov en finance ?
Il fournit les conditions permettant de changer de mesure de probabilité afin de modifier la dérive brownienne et de transformer les prix actualisés des actifs négociables en martingales
Le théorème de Girsanov modifie-t-il la volatilité ?
Pour un changement équivalent de diffusion brownienne, il déplace la dérive tout en préservant le coefficient de diffusion instantané et la covariance
Qu’est-ce que le prix du risque de marché ?
C’est le processus utilisé dans la densité pour traduire l’exposition au risque en ajustement de dérive entre la mesure physique et la mesure de tarification
Le théorème de Girsanov peut-il être utilisé avec des sauts ?
Oui, par l’intermédiaire de résultats plus larges sur les semi-martingales, mais l’intensité des sauts et la loi de leur taille peuvent aussi changer et doivent être précisées