Inom den finansiella matematikens område utgör riskmått och derivatprissättning centrala delar i förståelsen av marknader med osäkerhet och ofullständighet. För att förstå de komplexa samband mellan risk och pris i dessa sammanhang måste man först förstå de grundläggande principerna för hur riskmått definieras och används för att värdera och hantera finansiella instrument.

Ett viktigt begrepp inom denna disciplin är användningen av koherenta riskmått. Koherenta riskmått definieras som funktioner som kvantifierar risken för finansiella portföljer, där dessa funktioner uppfyller vissa axiom som gör dem användbara i praktiken. Dessa riskmått måste vara: monoto­na, subadditiva, positiva homogene och translationinvarianta. Dessa egenskaper gör att riskmåtten kan hantera problem som uppstår vid osäkra marknadsförhållanden där arbitrage och andra ineffektiviteter är vanliga.

Riskmåttens roll är inte bara begränsad till att bedöma nuvarande risknivåer, utan också att ge vägledning för hur risker kan hanteras genom säkringsstrategier. Här kommer begreppet ”hedging” in, där man med hjälp av derivat och andra finansiella instrument försöker skydda en portfölj från oförutsedda marknadsrörelser. En effektiv hedgingstrategi bygger på en korrekt bedömning av riskmåtten och den underliggande marknadsdynamiken.

Det är också väsentligt att förstå hur dessa riskmått relaterar till de ekonomiska principerna för optimal riskdelning och försäkring. Enligt Bühlmann och Jewell (1979) kan riskmått och försäkringskontrakt användas för att optimera risken i en portfölj genom att säkerställa att riskerna fördelas på ett sätt som gynnar alla parter. Detta kan uppnås genom att använda en kombination av dynamiska och statiska riskmått för att bestämma den bästa riskdelningen över tid.

En annan aspekt som måste beaktas är effekten av marknadens ofullständighet på värderingen av derivatinstrument. I ofullständiga marknader kan prissättningen av derivat vara mer komplicerad än i perfekta marknader, och här spelar teorier som no-arbitrage och modeller för ekvivalenta martingalåtgärder en central roll. Dessa teorier säkerställer att prissättningen för derivat inte tillåter några arbitragemöjligheter, vilket annars skulle kunna leda till prisinstabilitet.

För att skapa ett robust system för prissättning och säkring på ofullständiga marknader måste man också beakta aspekter av modellusäkerhet. Denna osäkerhet kan påverka både värderingen och hedgingstrategierna, och därför måste riskmåtten justeras för att återspegla detta. Exempelvis kan metoder som entropiska straff och exponentiell hedging användas för att minska de potentiella förlusterna i situationer där marknadsdynamiken är svår att förutsäga.

En annan viktig aspekt av riskhantering är användningen av I-divergens och hur den kan appliceras på portföljoptimering. I-divergens är ett matematiskt verktyg som kan användas för att mäta avståndet mellan två sannolikhetsfördelningar, vilket gör det möjligt att kvantifiera osäkerhet och fördela risk på ett optimerat sätt i portföljer.

För den praktiska tillämpningen är det också relevant att förstå hur olika typer av riskmått kan anpassas till specifika finansiella marknader och instrument. Till exempel kan Choquet-integraler användas för att prissätta försäkringskontrakt där det finns en asymmetrisk riskfördelning. Genom att använda dessa matematiska verktyg kan riskmåtten justeras för att bättre spegla marknadens komplexitet och de risker som är förknippade med specifika instrument.

I sammanhanget av derivatprissättning och riskhantering är det också viktigt att beakta individer och institutioners preferenser. När det gäller försäkringskontrakt, till exempel, kan individer ha olika risktoleranser och preferenser för säkerhet. Detta påverkar hur man bör strukturera kontrakt och vad som anses vara ett "optimalt" resultat från ett försäkringsperspektiv. Att använda konvexa och icke-konvexa nyttafunktioner kan vara avgörande för att förstå och modellera dessa preferenser på ett korrekt sätt.

När man tänker på riskmått och säkring på ofullständiga marknader, är det viktigt att ha en tydlig förståelse för den underliggande matematiska teorin och för de praktiska konsekvenserna av denna teori. Detta hjälper till att säkerställa att både prissättning och riskhantering genomförs på ett sätt som är både effektivt och långsiktigt hållbart.

Hur tighta konvexa riskmått kan användas för att representera risk på olika funktionella rum

Ett konvext riskmått på en mängd XX kallas för tight om det finns en ökande sekvens av kompakta mängder K1K2K_1 \subseteq K_2 \subseteq \dots i Ω\Omega sådan att ρ(λ1K)ρ(λ)\rho(\lambda_1K) \to \rho(\lambda) för alla λ1\lambda \geq 1. Detta är en viktig egenskap hos riskmått, eftersom det tillåter oss att hantera risk och osäkerhet i storskaliga ekonomiska och finansiella system på ett mer strukturerat sätt. Det är också intressant att notera att varje konvext riskmått är tight om Ω\Omega är kompakt, vilket ger viktiga insikter i hur riskmått fungerar i slutna och begränsade miljöer.

Om ρ\rho är ett tight konvext riskmått så gäller att det uppfyller vissa stabilitetsvillkor, såsom det i Proposition 4.30, där det demonstreras att om ett konvext riskmått är tight så uppfyller det relationen i (4.31), och slutsatsen från Proposition 4.27 är giltig. Dessutom, om Ω\Omega är ett polskt rum och α\alpha är en strafffunktion på M1M_1 sådan att ρ(X)=sup(EQ[X]α(Q))\rho(X) = \sup(EQ[-X] - \alpha(Q)) för XCb(Ω)X \in C_b(\Omega), så är nivåmängderna Λc={QM1α(Q)c}\Lambda_c = \{Q \in M_1 | \alpha(Q) \leq c \} relativt kompakta för den svaga topologin på M1M_1. Det här resultatet visar på hur tighthet av ett riskmått leder till en slags kontroll och stabilitet i dess beteende under svaga konvergenser, vilket är centralt för att kunna hantera risk på ett konsekvent sätt över olika scenarier.

Vidare, när vi pratar om representationen av ett riskmått genom en strafffunktion, spelar tighthet en avgörande roll i hur denna representation kan vara meningsfull. För att förstå detta i detalj, är det viktigt att observera hur tighthet tillåter att olika mått på risk kan närma sig varandra under svaga konvergenser, vilket öppnar för praktiska tillämpningar där vi arbetar med sekvenser av förväntade värden och deras relaterade strafffunktioner.

För ett riskmått som uppfyller dessa tighthetskriterier gäller att det är kontinuerligt från ovan och uppfyller Fatou-egenskapen, vilket betyder att om en sekvens (Xn)(X_n) är punktvis konvergent till XX, så kommer ρ(Xn)\rho(X_n) att konvergera mot ρ(X)\rho(X). Detta säkerställer att vi har en stabilitet i riskmåtten som gör att de inte fluktuerar okontrollerat när vi har en sekvens av närliggande riskmått. Det är också en förutsättning för att riskmåtten ska vara användbara i praktiken när man analyserar stora och komplexa finansiella eller ekonomiska system.

Det är även viktigt att förstå att konvexa riskmått på rummet LL^\infty kan representeras av en strafffunktion som är koncentrerad på de sannolikhetsmått som är absolut kontinuerliga i förhållande till en given mått PP, som visas i Lemma 4.32. Om ett mått inte är absolut kontinuerligt i förhållande till PP, kommer strafffunktionen α(Q)\alpha(Q) att vara oändlig. Den här egenskapen är avgörande när man arbetar med funktionella rum som är knutna till specifika sannolikhetsmått, eftersom det tillåter oss att hantera risken för olika tillstånd och osäkerheter på ett sätt som är förenligt med de grundläggande matematiska reglerna för sannolikhetsteori och riskhantering.

Därför, för att korrekt tillämpa och förstå konvexa riskmått på funktionella rum, är det centralt att ha en god förståelse för både begreppen tighthet, kontinuitet, och Fatou-egenskapen, samt hur dessa egenskaper interagerar när vi går från en teoretisk modell till praktiska tillämpningar. När man dessutom tar hänsyn till att riskmått måste kunna representeras på ett stabilt sätt för att hantera komplexa ekonomiska system, blir det tydligt att dessa egenskaper inte bara är teoretiska utan också praktiska verktyg för att mäta och hantera risk.