Matematik simulation and monte carlo with applications in finance and mcmc phần 9 ppt

‘K’=55, ‘sigma’=0.1, ‘n’=16 ‘# replications’=100, ‘paths per replication’=2500, ‘strata’=100 ‘point estimate of price’=0.2023819565 ‘estimated standard error’=0.00002354664402 13753  ¼ 0:02171666756 ‘K’=50, ‘sigma’=0.1, ‘n’=16 ‘# replications’=100, ‘paths per replication’=2500, ‘strata’=100 ‘point estimate of price’=1.919506766 ‘estimated standard error’=0.00006567443424 13753  ¼ 0:01089879722 ‘K’=45, ‘sigma’=0.1, ‘n’=16 ‘# replications’=100, ‘paths per replication’=2500, ‘strata’=100 ‘point estimate of price’=6.055282128 ‘estimated standard error’=0.0001914854216 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6.7 Basket options Consider a basket (or portfolio) consisting of n assets. The basket contains a quantity q i of asset i where i ¼ 1; ;n. Let r;  i ; fX i ðuÞ;u T; 0 ug denote the risk-free interest rate, volatilty, and prices in [0,T] of one unit of the ith asset. At time t the spot price is P n i¼1 q i x i ðtÞ. Let  denote the correlation between the returns on the assets and let the Cholesky decomposi- tion of this be bb T ¼ r. Then the price of a European call option at time t with strike price K and exercise time T is the discounted expected payoff in a risk-neutral world, that is c ¼ e ÀrðT ÀtÞ max 0; X n i¼1 q i x i exp r À 0:5  2 i ÀÁ ðT ÀtÞþ i ffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffi T À t p W i hi ! À K ! where W $ Nð0; rÞ:PutW ¼ bZ where Z $ Nð0; IÞ. 6.7.1 Naive Monte Carlo The procedure ‘basket’ estimates c using naive Monte Carlo. It performs npath replications of the payoff. Ensure that the procedure ‘STDNORM’ in Appendix 6.1 and the Linear Algebra and statistics packages are loaded. 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 Appendices 265 > with(LinearAlgebra): with(stats): Warning, these names have been redefined: anova, describe, fit, importdata, ra ndom, statevalf, statplots, transform 2 6 6 6 4 > basket:=proc(r,x,sigma,q,rho,T,t,n,npath,K) local b,c1,c2,i1,i2, mean,R,spot,stderr,theta,w,xav,xi,z; global i,X2; # # Computes call price for basket option using naive Monte Carlo ; # load STDNORM and Linear Algebra package; # # r=risk-free interest rate; # x [ i1 ] = i1th. asset price at time t; # sigma [ i1 ] =volatility of asset i1; # q [ i1 ] =quantity of asset i1 in basket; # rho=correlation matrix for returns between assets; # T=exercise time; # npath=numbe r of paths # K=strike price; # spot:=Transpose(x).q; b:= LUDecomposition(rho, method='Cholesky'); i:=false; z:=Ve ctor(n); w:=Vector(n); c1:=0;c2:=0; for i2 from 1 to npath do; for i1 from 1 to n do; z [ i1 ] :=STDNORM(); end do; w:=b.z; xav:=0; for i1 from 1 to n do; xi:=q [ i1 ] *x [ i1 ] *exp((r-0.5*sigma [ i1 ] ^2)*(T-t)+sigma [ i1 ] * sqrt(T-t)*w [ i1 ] ); xav:=xav+xi; end do; theta:=max(0,xav-K)*exp(-r*T-t)); c1:=c1+theta; c2:=c2+theta^2; end do; mean:=c1/npath ; stderr:=sqrt((c2-c1^2/npath)/npath/(npath-1)); print("K"=K, "spot"=spot, "r"=r, "n"=n, "t"=t, "T"=T, "x"=x, "q"=q, "sigma"=sigma, "rho"=rho); print("# paths"=npath); print("point estimate of price"=mean); print("estima ted standard error"=stderr); end proc: 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 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6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 266 Appendices j b [ Set up the input data. > r:=0.04: x:=Vector( [ 5,2.5,4,3 ] ): sigma:=Vector( [ 0.3,0.2,0.3,0.4 ] ): q:=Vector( [ 20,80,60,40 ] ): rho:=Matrix( [[ 1,0.7,0.5,0.3 ] , [ 0.7,1,0.6,0.2 ] , [ 0.5,0.6,1,0.4 ] , [ 0.3,0.2,0.4,1 ]] ): T:=0.5:t:=0:n:=4: npath:=10000: spot:=Transpose(x).q: 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 [ Now price the option with the following strike prices, K. > K:=660;seed:=randomize(9624651);basket(r,x,sigma,q, rho,T,t,n,npath,K); K :¼ 660 seed :¼ 9624651 ‘K’=660, ‘spot’=660., ‘r’=0.04, ‘n’=4, ‘t’=0, ‘T’=0.5, ‘x’ ¼ 5 2:5 4 3 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘q’ ¼ 20 80 60 40 2 6 6 4 3 7 7 5 , ‘sigma’ ¼ 0:3 0:2 0:3 0:4 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘rho’ ¼ 10:70:50:3 0:710:60:2 0:50:610:4 0:30:20:41 2 6 6 4 3 7 7 5 ‘# paths’ = 10000 ‘point estimate of price’ = 47.20505098 ‘estimated standard error’ = 0.7072233067 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 > K:=600;seed:=randomize(9624651);basket(r,x,sigma,q, rho,T,t,n,npath,K); K:=600 seed:=9624651 ‘K’=600, ‘spot’=660., ‘r’=0.04, ‘n’=4, ‘t’=0, ‘T’=0.5, ‘x’ ¼ 5 2:5 4 3 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘q’ ¼ 20 80 60 40 2 6 6 4 3 7 7 5 , 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 Appendices 267 ‘sigma’ ¼ 0:3 0:2 0:3 0:4 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘rho’ ¼ 10:70:50:3 0:710:60:2 0:50:610:4 0:30:20:41 2 6 6 4 3 7 7 5 ‘# paths’ = 10000 ‘point estimate of price’ = 84.02729573 ‘estimated standard error’ = 0.8807106819 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 > K:=720;seed:=randomize(9624651);basket(r,x,sigma,q, rho,T,t,n,npath,K); K:=720 seed:=9624651 ‘K’= 720, ‘spot’=660., ‘r’=0.04, ‘n’=4, ‘t’=0, ‘T’=0.5, ‘x’ ¼ 5 2:5 4 3 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘q’ ¼ 20 80 60 40 2 6 6 4 3 7 7 5 , ‘sigma’ ¼ 0:3 0:2 0:3 0:4 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘rho’ ¼ 10:70:50:3 0:710:60:2 0:50:610:4 0:30:20:41 2 6 6 4 3 7 7 5 ‘# paths’ = 10000 ‘point estimate of price’ = 23.48827444 ‘estimated standard error’ = 0.5139235861 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 [ Now change the vector of volatilities. > sigma:=Vector( [ 0.05,0.1,0.15,0.05 ] );  :¼ 0:05 0:1 0:15 0:05 2 6 6 4 3 7 7 5 2 6 6 6 6 6 6 6 6 4 > K:=660;seed:=randomize(9624651);basket(r,x,sigma,q, rho,T,t,n,npath,K); K:=600;seed:=randomize(9624651 );basket(r,x,sigma,q, rho,T,t,n,npath,K); K:=720;seed:=randomize(9624651);basket(r,x,sigma,q, rho,T,t,n, npath,K); 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 268 Appendices K :¼ 660 seed :¼ 9624651 ‘K’=660, ‘spot’=660., ‘r’=0.04, ‘n’=4, ‘t’=0, ‘T’=0.5, ‘x’ ¼ 5 2:5 4 3 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘q’ ¼ 20 80 60 40 2 6 6 4 3 7 7 5 , ‘sigma’ ¼ 0:05 0:1 0:15 0:05 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘rho’ ¼ 10:70:50:3 0:710:60:2 0:50:610:4 0:30:20:41 2 6 6 4 3 7 7 5 ‘# paths’ = 10000 ‘point estimate of price’ = 22.73700052 ‘estimated standard error’ = 0.2834997907 K :¼ 600 seed :¼ 9624651 ‘K’=600, ‘spot’=660., ‘r’=0.04, ‘n’=4, ‘t’=0, ‘T’=0.5, ‘x’ ¼ 5 2:5 4 3 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘q’ ¼ 20 80 60 40 2 6 6 4 3 7 7 5 , ‘sigma’ ¼ 0:05 0:1 0:15 0:05 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘rho’ ¼ 10:70:50:3 0:710:60:2 0:50:610:4 0:30:20:41 2 6 6 4 3 7 7 5 ‘# paths’ = 10000 ‘point estimate of price’ = 71.67610118 ‘estimated standard error’ = 0.3903638189 K :¼ 720 seed :¼ 9624651 ‘K’=720, ‘spot’=660., ‘r’=0.04, ‘n’=4, ‘t’=0, ‘T’=0.5, ‘x’ ¼ 5 2:5 4 3 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘q’ ¼ 20 80 60 40 2 6 6 4 3 7 7 5 , ‘sigma’ ¼ 0:05 0:1 0:15 0:05 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘rho’ ¼ 10:70:50:3 0:710:60:2 0:50:610:4 0:30:20:41 2 6 6 4 3 7 7 5 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 Appendices 269 ‘# paths’ = 10000 ‘point estimate of price’ = 2.744216261 ‘estimated standard error’ = 0.1003118091 2 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 4 6.7.2 Monte Carlo with importance and stratified sampling Now define x 0 ¼ X n i¼1 q i x i exp r À :5 2 i ÀÁ ðT ÀtÞ Âà and w i ¼ q i x i exp r À 0:5 2 i ÀÁ ðT ÀtÞ Âà x 0 Changing the measure, as described in the text, gives c ¼ x 0 exp½ÀrðT ÀtÞexpð0:5 b 0 bÞ E max 0; X n i¼1 w i exp ffiffiffiffiffiffiffiffiffiffiffi T À t p  i X n j¼1 b i;j z j !"# ! À K x 0 ! expðb 0 zÞ ! where Z$ Nðb; IÞ and b is chosen as described in the text. The stratifica- tion variable is X ¼ ðb 0 ZÞÀðb 0 bÞ ffiffiffiffiffiffiffiffi b 0 b q The procedure ‘basketimppoststratv2’ below implements these two var- iance reduction devices. See Table 6.3 in the text for the variance reduc- tion ratios achieved. > with(LinearAlgebra): with(stats): Warning, these names have been redefined: anova, describe, fit,importdata, ra ndom, statevalf, statplots, transform 2 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 270 Appendices > basketimppoststratv2:=proc(r,x,sigma,q,rho,T,t,n,m, npath,K,p,upper) local a0,a4,b,beta,betasq,beta2,c, c1,c2,f,i1,i2,j,jj,K d,lambda, mean,stderr,R,T1,Tbeta,s,spot,theta,v,w,x0,xs,xi,xav, xstrat,z,zi1; global i,X2,d1,d2; # # Computes call price for basket option using importance sampling with post stratification. # load STDNO RM, Linear Algebra package, and Statistics package # # r=risk-free interest rate; # x [ i1 ] = i1th. asset price at time t; # sigma [ i1 ] =volatility of asset i1; # q [ i1 ] :=quantity of asset i1; # rho [ i1, j ] :=correlation between returns on assets i1 and j; # T=exercise time; # m=number of strata # npath=number of paths in one r eplication; should be at least 20*m for post stratification to be efficient; # K=strike price; # p=number of replicatio ns; # upper=an upper bound for lambda; # f [ j ] =number of paths falling in stratum j in one replication # spot:=Transpose(x).q; b:= LUDecomposition(rho, method= ’C holesky ’); i:=false; c:=Vector(n); z:=Vector(n); w:=Vector(n); beta:=Vector(n); v:=Vector(n); # x0:=0;T1:=sqrt (T-t); for i1 from 1 to n do; x0:=x0+q [ i1 ] *x [ i1 ] *exp((r-0.5*sigma [ i1 ] ^2)*(T-t)); end do; for i1 from 1 to n do; w [ i1 ] :=q [ i1 ] *x [ i1 ] *exp((r-0.5*sigma [ i1 ] ^2)*(T-t))/x0; c [ i1 ] :=w [ i1 ] *sigma [ i1 ] ; end do; Kd:=K/x0; a0:=Transpose(c).rho.c; a4:=ln(Kd)/T1/a0; 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 Appendices 271 lambda:=fsolve(u-T1*exp(T1*u*a0)/(exp(T1*u* a 0 )- Kd),u=a4 upper); beta:=ScalarMultiply(Transpose(b).c,l ambda); print("lambda"=lambda,"beta"=beta); Tbeta:=Transpose(beta); betasq:=Tbeta.beta; beta2:=sqrt(betas q); # c1:=0;c2:=0; for jj from 1 to p do: theta:=0; for j from 1 to m d o s [ j ] :=0;f [ j ] :=0 end do; for i2 from 1 to npath d o; xs:=0; for i1 from 1 to n do; zi1:=beta [ i1 ] +STDNORM(); xs:=xs+beta [ i1 ] *zi1; z [ i1 ] :=zi1; end do; # z is N(beta,I),v is N(b*beta,rho); v:=b.z; xav:=0; for i1 from 1 to n do; xi:=w [ i1 ] *exp(sigma [ i1 ] *v [ i1 ] *T1); xav:=xav+xi; end do; xstrat:=(xs-betasq)/beta2; j:=1+floor(m*statevalf [ cdf,normald ] (xstrat)); R:=max(0,xav-Kd)*exp(-xs); f [ j ] :=f [ j ] +1; s [ j ] :=s [ j ] +R; end do; for j from 1 to m d o ; theta:=theta+s [ j ] /f [ j ] ; end do; theta:=theta/m; c1:=c1+theta; c2:=c2+theta^2; end do; mean:=exp(-r*(T-t))*x0*exp(0.5*betasq)*c1/p ; s tderr:= exp(-r*(T-t))*x0*exp(0.5*betasq)*sqrt ((c2-c1^2/p)/p/(p-1)); print("K"=K,"spot"=spot,"r"=r,"n"=n ,"t"=t,"T"=T,"x"=x, "q"=q,"sigma"=sigma,"rho"=rho); print("# replications"=p,"paths per replication"=npath ,"strata"=m); print("point estimate of price"=mean); print("estimated standard error"=stderr); 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 272 Appendices d1:=statevalf [ icdf,chisquare [ p-1 ]] (0.025)/(p-1)/stderr^2; d2:=statevalf [ icdf,chisquare [ p-1 ]] (0.975)/(p-1)/stderr^2; print("approximate 95% confidence interval for reciprocal variance of error=",d1,"to", d2); end proc: 2 6 6 6 6 6 6 4 [ Set up the input parameters. > r:=0.04: x:=Vector( [ 5,2.5,4,3 ] ): sigma:=Vector( [ 0.3,0.2,0.3,0.4 ] ): q:=Vector( [ 20,80,60,40 ] ): rho:=Matrix( [[ 1,0.7,0.5,0.3 ] , [ 0.7,1,0.6,0.2 ] , [ 0.5,0.6,1,0.4 ] , [ 0.3,0.2,0.4,1 ]] ): T:=0.5:t:=0:n:=4:m:=20:npath:=400:upper:=200:p:=25: spot:=Transpose(x).q: 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 > seed:=randomize(96 24651);K:=660:basketimppoststratv 2(r,x,sigma,q,rho,T,t,n,m,npath,K,p,upper); seed :¼ 9624651 ‘lambda’ ¼ 4:700068356; ‘beta’ ¼ 0:772172051123948266 0:380523654341933582 0:513898302957234265 0:301405189763077175 2 6 6 4 3 7 7 5 ‘K’=660, ‘spot’=660., ‘r’=0.04, ‘n’=4, ‘t’=0, ‘T’=0.5, ‘x’ ¼ 5 2:5 4 3 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘q’ ¼ 20 80 60 40 2 6 6 4 3 7 7 5 , ‘sigma’ ¼ 0:3 0:2 0:3 0:4 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘rho’ ¼ 10:70: 50:3 0:710:60:2 0:50:610:4 0:30:20:41 2 6 6 4 3 7 7 5 ‘# replications’ = 25, ‘paths per replication’ = 400, ‘strata’ = 20 ‘point estimate of price’ = 48.03048912 ‘estimated standard error’ = 0.04919665583 ‘approximate 95% confidence interval for reciprocal variance of error=’, 213.4909953, ‘to’, 677.6690736 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 Appendices 273 > seed:=randomize(9624651);K:=600:basketimppoststratv 2(r,x,sigma,q,rho,T,t,n,m,npath,K,p,upper); seed :¼ 9624651 ‘lambda’ ¼ 3:589486716; ‘beta’ ¼ 0:589715108385092890 0:290609518612742979 0:392469000899768161 0:230185997913606666 2 6 6 4 3 7 7 5 ‘K’=600, ‘spot’=660., ‘r’=0.04, ‘n’=4, ‘t’=0, ‘T’=0.5, ‘x’ ¼ 5 2:5 4 3 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘q’ ¼ 20 80 60 40 2 6 6 4 3 7 7 5 , ‘sigma’ ¼ 0:3 0:2 0:3 0:4 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘rho’ ¼ 10:70 :50:3 0:710:60:2 0:50:610:4 0:30:20:41 2 6 6 4 3 7 7 5 ‘# replications’=25, ‘paths per replication’=400, ‘strata’=20 ‘point estimate of price’=85.18136772 ‘estimated standard error’=0.06450488957 ‘approximate 95% confidence interval for reciprocal variance of error=’, 124.1839457, ‘to’, 394.1881451 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 > seed:=randomize(9624651);K:=720:basketimppoststratv 2(r,x,sigma,q,rho,T,t,n,m,npath,K,p,upper); seed :¼ 9624651 ‘lambda’ ¼ 6:065827969; ‘beta’ ¼ 0:996552064739320342 0:491097331047708086 0:663228375246980528 0:388988391569389748 2 6 6 4 3 7 7 5 ‘K’=720, ‘spot’=660., ‘r’=0.04, ‘n’=4, ‘t’=0, ‘T’=0.5, ‘x’ ¼ 5 2:5 4 3 2 6 6 4 3 7 7 5 ; ‘q’ ¼ 20 80 60 40 2 6 6 4 3 7 7 5 , 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 274 Appendices [...]... length’=2.030 197 245 6 6 6 95 %Confidence interval for mean line length’=1 .90 3465437, ‘to’, 2.15 692 9053 6 6 ‘ \ 6 6 ’ 6 6 ‘Mean interarrival time’=1., ‘Std dev of interarrival time’=0 .90 9 090 9 091 6 6 6‘Mean service duration’=0 .90 9 090 9 091 , ‘Std dev of service duration’=0 .90 9 090 9 091 6 6 ‘mean cycle length’=11.4485 597 9 6 6 ‘estimate of mean line length’=10.32733 293 6 4 95 %... Appendices 2 6 ‘Mean interarrival time’=1.,‘Std dev of interarrival time’=0 .90 9 090 9 091 6 6‘Mean service duration’=0 .90 9 090 9 091 , Std dev of service duration’=0 .90 9 090 9 091 6 6 ‘mean cycle length’=10.86151154 6 4 ‘estimate of mean line length’=10.1 597 2516 95 % Confidence interval for mean line length’=8. 897 052772, ‘to’,11.422 395 55 2 The results are summarized in the text Now experiment with the program 6... length’=0 .95 47306 296 , ‘to’, 1.053785260 6 6‘ _\ 6 6 _’ 6 6 ‘Mean interarrival time’=1., ‘Std dev of interarrival time’=0.6666666667 6 6‘Mean service duration’=0.6666666667, ‘Std dev of service duration’=0.6666666667 6 6 ‘mean cycle length’=2 .95 899 995 8 6 6 ‘estimate of mean line length’=1 .95 242 498 8 6 6 95 % Confidence interval for mean line length’=1.8 392 36 291 , ‘to’,... 6 ‘estimated standard error’=0.0 390 1100 494 6 6 ‘approximate 95 % confidence interval for reciprocal variance of error =’, 4 3 39. 5286687, ‘to’, 1077.741373 2 6 > seed:=randomize (96 24651);K:=720:basketimppoststratv2 6 (r,x,sigma,q,rho,T,t,n,m,npath,K,p,upper); 6 6 6 seed :¼ 96 24651 6 6 6 2 3 6 1:2005 890 090 91433 29 6 6 6 0:8 290 20638061244374 7 6 7 ‘lambda’ ¼ 20:43485 296 ; ‘beta’ ¼ 6 6 4 0 :94 0534185140876167... instants at which the system enters the empty and idle state and n regeneration cycles are simulated h " > with( stats): Warning, these names have been redefined: anova, describe, fit, importdata, random, statevalf, statplots, transform Simulation and Monte Carlo: With applications in finance and MCMC Ó 2007 John Wiley & Sons, Ltd J S Dagpunar 284 6 6 6 6 6 6 6 6 Appendices 6 6 6 6 2 6 6 6 6 > 6 6 6 6... ‘‘estimated standard error’’= 0.0 096 172 795 41 ‘approximate 95 % confidence interval for reciprocal variance of error =’, 5586.582 894 , ‘‘to’’, 17733.087 29 2 6 > seed:=randomize (96 24651);K:=600:basketimppoststratv2 6 (r,x,sigma,q,rho,T,t,n,m,npath,K,p,upper); 6 6 seed :¼ 96 24651 6 6 6 2 3 6 0:317687 092 406742088 6 6 6 0:2 193 66622 596 493 726 7 6 7 ‘lambda’ ¼ 5:407253416 ‘beta’ ¼ 6 4 0:24887415120738 792 8 5 6 6... mean line length’=0 .99 93680613 6 6 95 % Confidence interval for mean line length’=0 .95 03482328,’to’, 1.048387 890 6 6 ‘ \ 6 6 _’ 6 6 ‘Mean interarrival time’=1., ‘Std dev of interarrival time’=0.6666666667 6 6 6‘Mean service duration’=0.6666666667, ‘Std dev of service duration’=0.6666666667 6 6 ‘mean cycle length’=3.01 499 3555 6 6 ‘estimate of mean line length’=2.030 197 245... MODIFIED RATIO ESTIMATOR OF TIN, M.( 196 5),JASA, 60, 294 -307 f:=a3+a4*a7^2-2*a7*a5; stderr:=sqrt(f/n)/a2; print("mean cycle length"=a2); print("estimate of mean line length"=a7); print( "95 % Conf Interval for mean line length"=a7-1 .96 *stderr,"to",a7+1 .96 *stderr); end proc: h Now check that the program performs as expected for the M/M/1 system 2 6 > gg1(1,2,1,1,10000,24 697 8,71586); 6 print(" ... q=1 and nocc . seed:=randomize (96 24651);K:=600:basketimppoststratv 2(r,x,sigma,q,rho,T,t,n,m,npath,K,p,upper); seed :¼ 96 24651 ‘lambda’ ¼ 3:5 894 86716; ‘beta’ ¼ 0:5 897 15108385 092 890 0: 290 6 095 1861274 297 9 0: 392 4 690 00 899 768161 0:23018 599 791 3606666 2 6 6 4 3 7 7 5 ‘K’=600,. 20 ‘point estimate of price’ = 48.0304 891 2 ‘estimated standard error’ = 0.0 491 9665583 ‘approximate 95 % confidence interval for reciprocal variance of error=’, 213. 490 995 3, ‘to’, 677.6 690 736 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 Appendices. transform. " 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 4 Simulation and Monte Carlo: With applications in finance and MCMC J. S. Dagpunar Ó 2007 John Wiley & Sons, Ltd > gg1:=proc(lambda,mu,gam,beta,n,seed1,seed2)