隨機控制、濾波與數理財務

資產定價基本定理(fundamental theorems of asset pricing)

資產定價基本定理是使現代衍生品定價邏輯成立的兩個結果——它們精確說出風險中性定價為何奏效、以及何時給出唯一答案。它們把兩個純經濟概念——「沒有白吃的午餐」與「每個回報都能製造出來」——翻譯成兩個關於機率測度與鞅的純數學條件。它們是布萊克-休斯與整個計量金融所倚賴的基礎。

第一基本定理:市場無套利,若且唯若存在等價鞅測度(一個與真實測度 P 等價的機率測度 Q,在其下折現資產價格為鞅)。「無套利」意指不存在這樣的自融資交易策略:從零財富出發、永不為負、卻以正機率以正回報結束——即無無風險的印鈔機。其等價性是重點:抽象的經濟公理恰恰被鞅測度的存在所捕捉。在連續時間中,正確陳述需要比天真無套利略強的條件——風險消失的無免費午餐(NFLVR)——精確定理歸功於戴爾巴恩與沙赫邁爾;離散時間版本(Dalang-Morton-Willinger)較乾淨,且與單純無套利等價。第二基本定理:無套利市場為完備(每個或有請求權皆可由自融資策略複製),若且唯若等價鞅測度唯一。故 Q 的存在給出價格;Q 的唯一性給出每個請求權的單一價格。

兩者合起來組織了整個定價版圖:Q 的存在 = 無套利 = 價格有良好定義;Q 的唯一性 = 完備 = 每個衍生品都有一個由複製得到、且等於 Q 下折現回報期望的明確價格。它們正是布萊克-休斯模型(完備、Q 唯一)給出單一數字、而隨機波動率與跳躍模型(不完備、無窮多個 Q)只給無套利區間並需額外結構才能釘住價格的原因。誠實的提醒:連續時間的第一定理確實需要 NFLVR,而非僅僅缺乏明顯套利——天真無套利在連續時間中太弱,因為有倍增策略的病態,這正是強加可容許性(財富下有界)與 NFLVR 的原因。而完備是一個強而特殊的性質:真實市場是不完備的(你無法完美避險波動率或跳躍),故第二定理那乾淨的唯一性是例外、而非通則。

在一期漲/跌股票模型中,滿足鞅條件的唯一 q 恰好在「無風險成長嚴格介於跌與漲報酬之間」(90 < 100 < 120 且 r=0)時存在——那既是無套利條件,又使模型完備(一個風險來源、兩個資產),故第二定理的唯一 q 給每個選擇權單一價格。若加入第三種可能結果(90, 100, 120)而只有一檔股票與債券:此時 q 有許多個,市場不完備,選擇權只有價格區間。

兩種結果配兩個資產為完備(q 唯一);三種結果配兩個資產則不完備(多個 q、一個價格區間)。

Q 的存在是無套利;Q 的唯一性是完備——這是兩個不同的定理。在連續時間中,因有倍增策略的病態,第一定理需要 NFLVR(配可容許策略),而非天真無套利。

又稱
FTAPno-arbitrage theoremsFTAP無套利定理資產定價基本定理