Простейшее обобщение биномиальной модели: случай трех возможных состояний.
Предположим, что на каждых торгах цена акции может изменяться только в и раз (), и решим задачу о цене опциона в случае . Соответствующая задача ЛП имеет вид
(48) |
(49) | |||
Здесь и т.д. -- значения функции выплаты при соответствующих ценовых ситуациях.
Для ее решения перейдем к двойственной задаче, которая выглядит следующим образом:
(50) |
(51) |
В дальнейшем будем использовать симплекс-метод. Чтобы определить начальный допустимый базис, воспользуемся ''методом искусственного базиса'' (см. например, [11]). Введем вспомогательные (так называемые ,,искусственные") переменные следующим образом:
(52) |
Для системы (54) переменные и образуют допустимый базис. Если перевести эти переменные в небазисные, то они примут нулевые значения, и мы получим допустимый базис для системы (53). Для такого перевода можно использовать симплекс-метод. А именно, решим задачу минимизации функции при ограничениях (54) и
Указанная процедура приводит к следующему результату:
(53) |
Взяв этот допустимый базис в качестве исходного и применяя симплекс-метод, легко видеть, что функция (50) достигает минимума, равного
если величина
неотрицательна. Интересно отметить, что это всегда так для call-опциона с функцией выплаты , как показывает несложный анализ. Для этого надо рассмотреть варианты соотношения величины и стомости акции в момент времени , ( например, , и т.д. ), и произвести простые алгебраические манипуляции.
Видно, что в этом случае добавление третьего состояния не дает ничего существенно нового для определения рациональной стоимости опциона: такой же результат дает биномиальная модель по формуле (49), если вообще не рассматривать возможность изменения цены акции в раз. На цену влияют лишь максимальный и минимальный коэффициенты.
Однако для других функций выплаты возможны и другие варианты: если , то стоимость опциона будет
Теперь игнорируется уже состояние, соответствующее росту акций в раз.