辅导案例-MTH319

欢迎使用51辅导,51作业君孵化低价透明的学长辅导平台,服务保持优质,平均费用压低50%以上! 51fudao.top
  


PAPER CODE EXAMINER DEPARTMENT TEL
MTH319 Yi Hong FM 1729


1st SEMESTER 2020/21

Assignment ONE



Financial Engineering

SUBMISSION DEADLINE: 5:00 PM on Sunday November 8, 2020


INSTRUCTIONS TO CANDIDATES

1. The assignment comprises 15% weight of the final module mark.

2. Write a report about the performance of hedging strategies (details and guidelines
attached).

3. The report must be written in English, associated with the supportive excel files.

4. University policy on late submission will be followed.




























  
Introduction 
 
This part of the course assessment is worth 15% of the final mark for the course, and consists of a 
take‐home individual course assignment that will be worked on and submitted individually.  
 
This project aims to practice your skills in pricing, hedging and trading involving options, stocks and 
bonds in the context of Monte Carlo simulations.  
 
SCENARIO: 
 
Suppose  you  are  working  on  a  security  market  consisting  of  a  stock,  a  Treasury  bond  and  a 
European (call/put) option: 
1) a Treasury bond delivers the annual yield of 2.50% (r = 2.5%) with continuous compounding, 
and has the infinity maturity (TBond=∞). Under a risk‐neutral probability measure Q, the bond 
price follows a process as follows: 
( )
( )
dB t rdt
B t
  
And the current bond price is $1.0, e.g., B(0) =1. 
2) the stock price follows a geometric Brownian motion. Under a risk‐neutral probability measure 
Q, the process for the stock price is given by: 
( )
( )
Q
t
dS t rdt dW
S t
   
      And The current stock price is $100, e.g.,  0 $100S  , and the volatility of this stock is 40% per    
     annum, e.g.,  40%  . 
3) A European option on this stock  (or Option A)  is specified with the strike price of $100 (e.g., 
K=$100) and  the  time‐to‐maturity of 2 years  (e.g., TA=2 years). YOU may decide  the  type of 
Option A: either call/put. 
 
  
Requirements: 
 
I. PART I (Numerical Analysis) (50%) 
a) Conduct the Monte Carlo simulation and work out the price of this European option with 
the number of simulation paths equal to M= 5000. (20%) 
b) Conduct  the  performance  analysis  1)  by  changing  the  number  of  simulation  paths  (e.g., 
M=1000, 3000, 5000, 8000, 10000 and etc.) 2) by  changing  the number of  time steps  in 
each simulation path (e.g., N= 500, 1000, 4000, 6000, 8000 and etc.). Plot your numerical 
results. (15%) 
c) Estimate the probability functions of strike price at maturity (e.g., TA=2 years) by using the 
result as follows: 
2
0 0
2( ) ; (1 )TrT rTT S K
c cprob S K e prob e
K K
     
   , 
based on the simulation conducted in a) by setting a range of  { }( 0,1,...,50)K K i i   . 
Plot these estimated probabilities.  (15%) 
II. PART II (Trading Strategies) (40%)  
Suppose that there is another European option (Option B) written on this stock with a different 
strike K=$110 but with maturity of 3 years (TB= 3 years).  YOU may decide the type of Option B: 
either call/put.  
Assume now that you have taken a short position in the European option with the quantity of 
1 (e.g., nA = ‐1) 
d) Develop the delta‐neutral strategy to hedge your short position  in Option A by using the 
portfolio of stocks and bonds. Plot 1) the time series of replication errors of your hedging 
portfolio (involving option A, stocks and bonds) and 2) terminal payoff of Option A against 
the payoff of  the portfolio of  stocks and bonds across different  stock prices at maturity. 
(20%) 
  
e) Develop  the  delta‐gamma  neutral  strategy  to  hedge  your  short  position  in  Option  A  by 
using  the portfolio  of  stocks,  bonds  and options B.  Plot  1)  the  time  series  of  replication 
errors of your hedged portfolio (involving option A, stocks, bonds and option B) and 2) the 
terminal payoff of Option A against the payoff of the portfolio of stocks, bonds and option 
B across different stock prices at maturity. (20%) 
III. PART III (Reporting) (10%)  
Summary all  the results  in Part  I and Part  II and make comments on your results accordingly 
with  the  maximum  of  600  words.  For  example,  you  may  report  your  numerical  results  by 
briefly describe  the methodology at  first, and make comments on your plots  in PART  I. Also, 
you  may  assess  the  performance  and  features  (i.e.,  advantages  and  disadvantages)  of  the 
hedging strategies developed in PART II.   
 
 
 
  
Assignment Guideline

This assignment assesses Learning Outcome A‐D. 
 
Note that you need: 
1) Show all the results with comprehensive interpretations in a report (with the maximum 
15 pages);  
2) Show other relevant and supportive results in Python programme code or other program 
language code.  
 
As the outcome from this project, you are expected to submit a report, associated with the 
code  files.  Please  disclose  the  detailed  process/results  as  much  as  possible  (e.g.,  the 
methodology  and  implementation  of  Monte  Carlo  simulation  and  the  development  of 
delta‐neutral and delta‐gamma‐neutral hedging strategies). The deadline of the assignment 
submission to ICE is at 5pm on November 8, 2019 (Week 8).  
 
Your  analysis  has  to be your own,  demonstrating  your own  ideas  and  independent  and 
critical thinking (and not those of somebody else). 
 
However, your report must include: 
 
1) A brief description of the project 
In the first section, your work should contain a formal introductory section that provides an 
overview of  the project, including the title of the project, the setup of the securities market 
and the process of asset prices and the main goals that this project aims to achieve.  
 
2) Process of the optimal hedging strategies and performance analysis 
After specifying the security market that you are working on, you are ready to complete the 
tasks  in  I) and II) which can be presented in two separate sections.  It  is suggested that you 
describe  the  process  of  Monte  Carlo  simulation  in  the  market  in  detail  and  report  the 
performance analysis of your implementation and the estimated probability plots as well, and 
then  provide  the  details  about  the  development  of  the  delta‐neutral  and  delta‐gamma‐
neutral  hedging  strategies,  followed  the  performance  analysis  of  hedging  portfolios.  Also, 
please clearly explain how you obtain the required results, supported by your models in code 
files.  
Note:  the  lecture and tutorial  in Week 5&6 will demonstrate the strategy how to complete 
these tasks in a simplified case. 
 
3) Comments on results 
In the final section, you need evaluate the implementation process of PART I and II in terms of 
the  pricing  and  hedging  performance  in  the  context  of  Monte  Carlo  simulation.  It  is  very 
important  for  you  to  understand  those  theoretical  results  discussed  in  the  lectures  by 
conducting practical investigations in a specified market, which will help to improve your skills 
in financial modelling and investment management in practice. 

Submission:    each  of  you  submits  only  ONE  report  and  ONE  code  file.  In  the  first  page, 
please list your name(s) and student ID(s).  
   

欢迎咨询51作业君
51作业君

Email:51zuoyejun

@gmail.com

添加客服微信: abby12468