数理金融步习习题答案

1、1(证明）请使用一价律证明看跌-看涨期权平价公式。证明：构造两个投资组合：（1）0时刻买入一股股票及一个看跌期权，成本S+P。（2）0时刻买入一份看涨期权并加上金额为，现金成本，在t时刻，假定股票价格为S（t），当S（t）K，对投资（1）来说价值S（t），对投资（2）价值以=K买入一股股票，价值为S（t）。当S（t）<K时，投资（1）价值为K，综上所述由一价律值知：S+P=C+。2（证明）证明：如果S+P-C>K，那么以下的投资策略总可以得到正的收益：卖出一股股票，卖出一个看跌期权，并买入一个看涨期权。证明：如果S+P-C>K，那么我们通过在0时刻购买一份股票，同时买入一个看

2、涨期权，并卖出一个看跌期权，这个初始的投入S+P-C，在t时刻卖出如果S(t)<=k,那么买入的看涨期权无价值，可以执行看跌期权，以价格K卖出。如果S(t)>=k，那么卖出的看跌期权无价值，则执行看涨期权，迫使以K卖出，由于S<(S+P-C)，我们都有正的利润，所以S+P-C>K。4成年男子的血液收缩压服从均值为127.7，标准差为19.2的正态分布，求：a)68%b)95%c)99.9% 解：a)设陈年男子血液收缩压为X, E为对应的正态随机变量，即E=（X-127）/19.2， u=127.7,&=19.2, 所以|&|<=19=0.682,所

3、以-1<=(E-127.7)/19.2<=1,即108.5<=E,所以取值范围为 108.5,146.9 b)由表可得p|E|<=2=0.9544,即-2<=(E-127.7)/19.2<=2,89.3<=E<=166.1,所以取值范围89.3,166.1 c) p|E|<=3=0.9974,即-3<=(E-127.7)/19.2<=3,解得70.1<=E<=185.3,所以取值范围70.1,185.3.4一个打算20后退休人，今后240个月月初存款A，随后360个月月初提款1000，名义利率6%，求A。解：月利率,

4、，所有存款的现值为：。所有提款的现值：。由题意得。计算得A=360.99361。3假定可以购买看跌期权，是否选择结束以每股150的价格卖出，使得套利机会不存在时看跌P，然后证明所得结果的看涨和看跌期权满足期权平价公式。解：，即满足。8一个五年期、面值10000美元、有10%票息率债权，价值10000美元。今后五年，每六月付持有者500美元，且这十次支付末再付本金10000美元。如每月计息一次的利率为：a)6% b)10% c)12% 求现值。 解：（1）当r=6%时，现值= (2)当r=10%时，现值= （3）当r=12%, 13以下面两张方式偿还贷款：一种是现在一次还清所有的欠款6000美元

5、，另一种是现在还10000美元，并在十年后还10000.对于下面的名义连续复利利率，哪一种还款方式更可取：a)2% b)5% c)10% 解：r=2%时， r=5%时， r=10%时，5.8令P是一个执行价格为K和现价为S的证券的看跌期权的价格。试证明P-S。其中t期权到期日，r是利率。证明：在0时刻买入一个证券，同时买入一个看跌期权，从初始的投入为P+S，在t时刻时，S（t）>K时，看跌期权毫无价值，则以K的价格卖出证券，当S（t）<K，则执行看跌期权，则（P+S）K，所以P-S5.5令C是一个看涨期权的价格，这个期权可以在t时刻以价格K买入一个证券，S是这个证券现在的价格，r是

6、利率。请写出一个包含C、S和的不等式，并给出证明。证明：S-C<，在0时刻购买一个证券，同时买入一个看涨期权，这个初始的投入S-C，是从银行存款并将在t时刻偿还。在t时刻时，S（t）>K，看涨期权将被执行，所以S-C<。5.8令P是一个执行价格为K和现价为S的证券的看跌期权的价格，试证明P-S，其中t期权到期日，r是利率。证明：在0时刻买入一个证券，同时买入一个看跌期权，从初始的投入为P+S，在t时刻里，S（t）>K时，看跌期权毫无价值，则以K的价格卖出证券，当S（t）<K，则执行看跌期权，则（P+S）K，所以P-S。6.7假设在每一个时间段内，一个证券的价值或者上涨为原来的两倍或者下跌为原来的二分之一（即）。如果该证券的初始价格为100，求一个看涨期权的无套利价格这个期权允许持有者在两个时间段结束时以每股150的价格购买股票。解:设每一个时间段名义利率均为r，的概率，所以，一个看涨期权的无