Pricing Options based on Volatility Forecasting using A Hybrid Generalized AutoRegressive Conditional Heteroscedasticity Model and Long Short-Term Memory with COVID-۱۹

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 83

فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJIEPR-34-2_013

تاریخ نمایه سازی: 24 مرداد 1402

چکیده مقاله:

This paper proposes a data-driven method, using Artificial Neural Networks, to price financial options and compute volatilities, which speeds up the corresponding numerical methods. Prospects of the Stock Market are priced by the Black Scholes model, with the difference that the volatility is considered stochastic. So, we propose an innovative hybrid method to forecast the volatility and returns in Stock Market indices, which declare a model with a generalized autoregressive conditional heteroscedasticity framework. In addition, this research analyzes the impact of COVID-۱۹ on the option, return, and volatility of the stock market indices. It also incorporates the long short-term memory network with a traditional artificial neural network and COVID-۱۹ to generate better volatility and option pricing forecasts. We appraise the models' performance using the root second-order quadratic function means of the out-of-sample returns powers. The results illustrate that the autoregressive conditional heteroscedasticity forecasts can serve as informative features to significantly increase the predictive power of the neural network model. Integrating the long short-term memory and COVID-۱۹ is an effective approach to construct proper neural network structures to boost prediction performance. Finally, we interpret the sensitivity of option prices concerning the market or model parameters, which are essential in practice.

نویسندگان

Hojjat Pourfereidouni

Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Yazd University, Yazd, Iran

Hasan Hosseini-Nasab

Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, Yazd University, Yazd, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Fouque, J. P., Papanicolaou, G., & Sircar, K. R. (۲۰۰۰). ...
  • Hull, J, C. (۲۰۱۶). Options, Futures and Other Derivatives. ۹th ...
  • Alexander, C. (۲۰۰۸). Market risk analysis, pricing, hedging and trading ...
  • Black, F. and Scholes, M. (۱۹۷۳). The e pricing of ...
  • Alexander, C. (۲۰۰۸). Value-At-Risk Models. John Wiley & Sons, New ...
  • Amendola, A., Braione, M., Candila, V., & Storti, G. (۲۰۱۸). ...
  • Xie, P., Ye, J. and Wang, J. (۲۰۲۰). Volatility Estimation ...
  • Archakov, I., Hansen, P. R., & Lunde, A. (۲۰۲۰). A ...
  • Bollerslev, T. (۱۹۸۸). On the correlation structure for the generalized ...
  • Engle, R. (۲۰۰۲). Dynamic conditional correlation: A simple class of ...
  • Sheppard, K., & Xu, W. (۲۰۱۹). Factor high-frequency-based volatility (heavy) ...
  • Hochreiter, S., & Schmidhuber, J. (۱۹۹۷). Long short-term memory. Neural ...
  • Graves, A., & Jaitly, N. (۲۰۱۴, June). Towards end-to-end speech ...
  • Ren, J., Hu, Y., Tai, Y. W., Wang, C., Xu, ...
  • Sutskever, I., Vinyals, O., & Le, Q. V. (۲۰۱۴). Sequence ...
  • Zhu, W., Lan, C., Xing, J., Zeng, W., Li, Y., ...
  • Liu, J., Wang, G., Hu, P., Duan, L. Y., & ...
  • Karpathy, A., & Fei-Fei, L. (۲۰۱۵). Deep visual-semantic alignments for ...
  • Chen, M., Ding, G., Zhao, S., Chen, H., Liu, Q., ...
  • Song, X., Kanasugi, H., & Shibasaki, R. (۲۰۱۶, July). Deeptransport: ...
  • Liu, Q., Wu, S., Wang, L., & Tan, T. (۲۰۱۶, ...
  • Hu, L., Li, J., Nie, L., Li, X. L., & ...
  • Wang, M., Ni, B., & Yang, X. (۲۰۱۷). Recurrent modeling ...
  • Baldwin, R., & Tomiura, E. (۲۰۲۰). Thinking ahead about the ...
  • Christoffersen, P., Jacobs, K., & Ornthanalai, C. (۲۰۱۳). GARCH option ...
  • Hull, J., & White, A. (۱۹۸۷). The pricing of options ...
  • Dumas, B., Fleming, J., & Whaley, R. E. (۱۹۹۸). Implied ...
  • Duan, J. C. (۱۹۹۵). The GARCH option pricing model. Mathematical ...
  • Heston, S. L., & Nandi, S. (۲۰۰۰). A closed-form GARCH ...
  • Badescu, A. M., & Kulperger, R. J. (۲۰۰۸). GARCH option ...
  • Su, Y., Chen, M., & Huang, H. (۲۰۱۰). An application ...
  • Bahamonde, N., & Veiga, H. (۲۰۱۶). A robust closed-form estimator ...
  • Huang, H. C., Su, Y. C., & Chen, W. S. ...
  • Wang, Q., & Wang, Z. (۲۰۲۱). VIX futures and its ...
  • Cox, J. C., & Ross, S. A. (۱۹۷۶). The valuation ...
  • Heston, S. L. (۱۹۹۳). A closed-form solution for options with ...
  • Lee, M. K., & Kim, J. H. (۲۰۱۸). Pricing of ...
  • Huang, Z., Wang, T., & Hansen, P. R. (۲۰۱۷). Option ...
  • Simonato, J. G. (۲۰۱۹). American option pricing under GARCH with ...
  • Zhang, H., & Watada, J. (۲۰۱۹, March). Building Fuzzy Levy-GJR-GARCH ...
  • Chang, Y., Wang, Y., & Zhang, S. (۲۰۲۱). Option Pricing ...
  • Barone-Adesi, G., Engle, R. F., & Mancini, L. (۲۰۰۸). A ...
  • Chiang, M. H., & Huang, H. Y. (۲۰۱۱). Stock market ...
  • Wang, C. W., Tzang, S. W., Wu, C. W., & ...
  • Christoffersen, P., Jacobs, K., & Ornthanalai, C. (۲۰۱۳). GARCH option ...
  • Monfared, S. A., & Enke, D. (۲۰۱۴). Volatility forecasting using ...
  • Papantonis, I. (۲۰۱۶). Volatility risk premium implications of GARCH option ...
  • Tang, L., & Diao, X. (۲۰۱۷, May). Option pricing based ...
  • Rastogi, S., Don, J., & Nithya, V. (۲۰۱۸). Volatility estimation ...
  • Yoo, E. G., & Yoon, S. J. (۲۰۲۰). CBOE VIX ...
  • Escobar-Anel, M., Rastegari, J., & Stentoft, L. (۲۰۲۱). Option pricing ...
  • Bollerslev, T. (۱۹۸۶). Generalized autoregressive conditional heteroskedasticity. Journal of econometrics, ...
  • Roni, B., Wu, C., Jewel, R. K., & Wang, S. ...
  • Reddy, Y. V., & Narayan, P. (۲۰۱۶). Literature on stock ...
  • Mamtha, D., & Srinivasan, K. S. (۲۰۱۶). Stock market volatility–conceptual ...
  • MAWARDI, W. (۲۰۱۸). Determinants of the stock price volatility in ...
  • NGUYEN, C. T., & NGUYEN, M. H. (۲۰۱۹). Modeling stock ...
  • IRFAN, M., KASSIM, S., SHAIKH, Z. H., KUMAR, M., & ...
  • Zolfaghari, M., & Gholami, S. (۲۰۲۱). A hybrid approach of ...
  • Chun, D., Cho, H., & Ryu, D. (۲۰۱۹). Forecasting the ...
  • Umar, M., Mirza, N., Rizvi, S. K. A., & Furqan, ...
  • Juliana, A., Padliansyah, R., Yulianti, R., Hidayat, N., & Tarakan, ...
  • Cheikh, N. B., Zaied, Y. B., & Chevallier, J. (۲۰۲۰). ...
  • Kristjanpoller, W., & Minutolo, M. C. (۲۰۱۶). Forecasting volatility of ...
  • Kim, H. Y., & Won, C. H. (۲۰۱۸). Forecasting the ...
  • Fernandes, N. (۲۰۲۰). Economic effects of coronavirus outbreak (COVID-۱۹) on ...
  • Anjorin, A. A. (۲۰۲۰). The coronavirus disease ۲۰۱۹ (COVID-۱۹) pandemic: ...
  • Feinstein, M. M., Niforatos, J. D., Hyun, I., Cunningham, T. ...
  • Okhuese, A. V. (۲۰۲۰). Estimation of the probability of reinfection ...
  • Onvista. (۲۰۲۰), July. MSCI World Index: Kurs, Chart News. Available ...
  • Gourinchas, P. O. (۲۰۲۰). Flattening the pandemic and recession curves. ...
  • FAZ. (۲۰۲۰). DüstereVorhersage des IWF: Die größteKriseseit der Großen Depression. ...
  • Bollerslev, T. (۱۹۸۶). Generalized autoregressive conditional heteroskedasticity. Journal of econometrics, ...
  • Girard, E., & Omran, M. (۲۰۰۹). On the relationship between ...
  • Gers, F. A., Schraudolph, N. N., & Schmidhuber, J. (۲۰۰۲). ...
  • Sak, H., Vinyals, O., Heigold, G., Senior, A., McDermott, E., ...
  • Povey, D., Ghoshal, A., Boulianne, G., Burget, L., Glembek, O., ...
  • نمایش کامل مراجع