Thema der Dissertation ist zum einen die Quantifizierung und zum anderen die endogene Modellierung von Finanzrisiken. Die mathematische Analyse führt unter anderem auf Zusammenhänge finanzmathematischer Probleme mit der Theorie großer Abweichungen, der Choquet-Theorie, der Theorie interagierender Teilchensysteme und der Theorie dynamischer Systeme. Die ersten zwei Kapitel der Arbeit beleuchten die Bemessung von Finanzrisiken aus zwei unterschiedlichen Perspektiven. In Kapitel 1 analysieren wir die Berechnung von Risikomaßen mittels Monte Carlo Methoden. In Kapitel 2 wird die Rolle von Information und Zeit bei der Bewertung von Finanzrisiken untersucht. Die Modellierung von Finanzrisiken auf Märkten interagierender Akteure wird in den beiden letzten Kapiteln der Arbeit in zwei Fallstudien betrachtet. In der ersten Fallstudie in Kapitel 3 befassen wir uns dabei mit dem Zusammenhang von Kreditrisiken und Ansteckungsprozessen von Firmen, die mit ihren Geschäftspartnern interagieren. In der zweiten Fallstudie in Kapitel 4 beleuchten wir die Marktinteraktion von eingeschränkt rationalen Investoren in einem evolutionären Marktselektionsmodell. / In this thesis, we study monetary measures and endogenous models of financial risk. The mathematical analysis identifies connections between problems in mathematical finance on the one hand and large deviations, Choquet-theory, interacting particle systems, and dynamical systems on the other hand. The first part of the thesis considers two aspects of the quantification of financial risk. In the first chapter, we focus on the calculation of risk measurements by Monte Carlo simulation. In the second chapter, we investigate a particular class of dynamic risk measures. In the second part we analyze two models of financial risk in economies with interacting agents. First, we focus in the third chapter on credit contagion of firms which interact with each other in a network of business partners. Second, we investigate in the fourth chapter the market interaction of investors with bounded rationality in an evolutionary selection market model.

Univ., Diss.--Mainz, 2003. / Literaturverz. S. [165] - 170.

The Heston stochastic volatility model is one extension of the Black-Scholes model which describes the money markets more accurately so that more realistic prices for derivative products are obtained. From the stochastic differential equation of the underlying financial product a partial differential equation (p.d.e.) for the value function of an option can be derived. This p.d.e. can be solved with the finite difference method (f.d.m.). The stability and consistency of the method is examined. Furthermore a boundary condition is proposed to reduce the numerical error. Finally a non uniform structured grid is derived which is fairly optimal for the numerical result in the most interesting point. / Das stochastische Volatilitaetsmodell von Heston ist eines der Erweiterungen des Black-Scholes-Modells. Von der stochastischen Differentialgleichung fuer den unterliegenden Prozess kann eine partielle Differentialgleichung fuer die Wertfunktion einer Option abgeleitet werden. Es wird die Loesung mittels Finiter Differenzenmethode untersucht (Konsistenz, Stabilitaet). Weiterhin wird eine Randbedingung und ein spezielles nicht-uniformes Netz vorgeschlagen, was zu einer starken Reduzierung des numerischen Fehlers der Wertfunktion in einem ganz bestimmten Punkt fuehrt.

The Heston stochastic volatility model is one extension of the Black-Scholes model which describes the money markets more accurately so that more realistic prices for derivative products are obtained. From the stochastic differential equation of the underlying financial product a partial differential equation (p.d.e.) for the value function of an option can be derived. This p.d.e. can be solved with the finite difference method (f.d.m.). The stability and consistency of the method is examined. Furthermore a boundary condition is proposed to reduce the numerical error. Finally a non uniform structured grid is derived which is fairly optimal for the numerical result in the most interesting point. / Das stochastische Volatilitaetsmodell von Heston ist eines der Erweiterungen des Black-Scholes-Modells. Von der stochastischen Differentialgleichung fuer den unterliegenden Prozess kann eine partielle Differentialgleichung fuer die Wertfunktion einer Option abgeleitet werden. Es wird die Loesung mittels Finiter Differenzenmethode untersucht (Konsistenz, Stabilitaet). Weiterhin wird eine Randbedingung und ein spezielles nicht-uniformes Netz vorgeschlagen, was zu einer starken Reduzierung des numerischen Fehlers der Wertfunktion in einem ganz bestimmten Punkt fuehrt.

Das Ziel der Dissertation ist die Entwicklung statistischer Testverfahren zur Überprüfung parametrischer Modelle für die Dynamik zeitstetiger Prozesse und die Anwendung der entwickelten Methoden auf Finanzmarktdaten. Besonderes Augenmerk wird auf die statistische Methodik und die Untersuchung der Testeigenschaften in endlichen Stichproben gelegt, da diese in empirischen Untersuchungen von entscheidener Bedeutung sind. Alle Kapitel der Dissertation umfassen eine empirische Analyse, in der die vorgestellten Tests auf Finanzmarktdaten angewandt werden. / The aim of the thesis is to provide a wide range of statistical methods designed to test parametric assumptions about the evolution of continuous time processes in financial markets. The main focus is on the statistical methodology and the investigation of the properties of the proposed methods when applied to finite samples. The latter aspect is particularly important for empirical applications. All chapters include an empirical analysis of financial data using the developed methods.

Itô’s Lemma Ausarbeitung im Rahmen des Seminars "Finanzmathematik", SS 2009 Die Arbeiten des japanischen Mathematikers Kiyosi Itô aus den 1940er Jahren bilden heute die Grundlage der Theorie stochastischer Integration und stochastischer Differentialgleichungen. Die Ausarbeitung beschäftigt sich mit Itô's Kalkül, in dem zunächst das Itô-Integral bezüglich diverser Integratoren bereitgestellt wird, um sich anschließend mit Itô's Lemma bzw. der Itô-Formel als grundlegendes Hilfsmittel stochastischer Integration zu widmen. Am Ende wird ein kurzer Ausblick auf das Black-Scholes-Modell für zeitstetige Finanzmärkte vollzogen. Grundlage für die Ausarbeitung ist das Buch "Risk-Neutral Valuation" von Nicholas H. Bingham und Rüdiger Kiesel.

Von der Professur Stochastik der Fakultät für Mathematik der Technischen Universität Chemnitz werden seit 1995 regelmäßig jedes Jahr im Herbst die Workshops "Stochastische Analysis" organisiert. Ausgewählte Beiträge sollen erstmals in Form eines Tagungsbandes veröffentlicht werden. Eine jährliche Fortsetzung ist geplant. Der 9. Workshop "Stochastische Analysis" fand vom 29.09.2003 bis zum 01.10.2003 in Bärenstein statt.

Von der Professur Stochastik der Fakultät für Mathematik der Technischen Universität Chemnitz werden seit 1995 regelmäßig jedes Jahr im Herbst die Workshops "Stochastische Analysis" organisiert. Ausgewählte Beiträge werden seit 2003 in Form eines Tagungsbandes veröffentlicht. Der 10. Workshop "Stochastische Analysis" fand vom 27.09.2004 bis zum 29.09.2004 in Klingenthal statt.

Von der Professur Stochastik der Fakultät für Mathematik der Technischen Universität Chemnitz werden seit 1995 regelmäßig jedes Jahr im Herbst die Workshops "Stochastische Analysis" organisiert. Ausgewählte Beiträge werden in Form eines Tagungsbandes veröffentlicht. Der 12. Workshop "Stochastische Analysis" fand vom 20.09.2006 bis zum 22.09.2006 in Schöneck/Vogtland statt.

Diese Dissertation behandelt Fragen aus der stochastischen Analysis und der Finanzmathematik, die sich unter dem Begriff der Robustheit zusammenfassen lassen. Zunächst betrachten wir finanzmathematische Modelle mit Arbitragemöglichkeiten. Wir identifizieren die Abwesenheit von Arbitragemöglichkeiten der ersten Art (NA1) als minimale Eigenschaft, die in jedem finanzmathematischen Modell gelten muss, und zeigen, dass (NA1) äquivalent zur Existenz eines dominierenden lokalen Martingalmaßes ist. Als Beispiel für Prozesse, die (NA1) erfüllen, studieren wir stetige lokale Martingale, die darauf bedingt werden nie Null zu treffen. Anschließend verwenden wir eine modellfreie Version der (NA1) Eigenschaft, die es erlaubt, qualitative Eigenschaften von “typischen Preistrajektorien” zu beschreiben. Hier konstruieren wir ein pfadweises Itô-Integral. Dies deutet an, dass sich typische Preispfade als rough-path-Integratoren verwenden lassen. Nun entwickeln wir mittels Fourierentwicklungen einen alternativen Zugang zur rough-path-Theorie. Wir zerlegen das Integral in drei Operatoren mit verschiedenen Eigenschaften. So wird offensichtlich, dass Integratoren mit der Regularität der Brownschen Bewegung mit ihrer Lévy-Fläche versehen werden müssen, um ein pfadweise stetiges Integral zu erhalten. Daraufhin bemerken wir, dass die Integration zweier Funktionen gegeneinander äquivalent dazu ist, eine Funktion mit der Ableitung einer anderen (im Allgemeinen eine Distribution) zu multiplizieren. In höheren Dimensionen ist das Multiplikationsproblem jedoch allgemeiner. Wir verwenden Littlewood-Paley-Theorie, um unseren Fourier-Zugang zur rough-path-Theorie auf Funktionen mehrdimensionaler Variablen zu erweitern. Wir konstruieren einen Operator, der für Funktionen mit dem punktweisen Produkt übereinstimmt und in einer geeigneten Topologie stetig ist. Nun lassen sich stochastische partielle Differentialgleichungen lösen, die bisher aufgrund von Nichtlinearitäten nicht zugänglich waren. / This thesis deals with various problems from stochastic analysis and from mathematical finance that can best be summarized under the common theme of robustness. We begin by studying financial market models with arbitrage opportunities. We identify the weak notion of absence of arbitrage opportunities of the first kind (NA1) as the minimal property that every sensible asset price model should satisfy, and we prove that (NA1) is equivalent to the existence of a dominating local martingale. As examples of processes that satisfy (NA1) but do not admit equivalent local martingale measures, we study continuous local martingales conditioned not to hit zero. We continue by working with a model free formulation of the (NA1) property, which permits to describe qualitative properties of “typical asset price trajectories”. We construct a pathwise Itô integral for typical price paths. Our results indicate that typical price paths can be used as integrators in the theory of rough paths. Next, we use a Fourier series expansion to develop an alternative approach to rough path integration. We decompose the integral into three components with different behavior. Then it is easy to see that integrators with the regularity of the Brownian motion must be equipped with their Lévy area to obtain a pathwise continuous integral operator. We now note that integrating two functions against each other is equivalent to multiplying one with the derivative of the other, which will in general only be a distribution. In higher index dimensions however, the multiplication problem is more general. We use Littlewood-Paley theory to extend our Fourier approach from rough path integrals to multiplying functions of a multidimensional index. We construct an operator which agrees with the usual product for smooth functions, and which is continuous in a suitable topology. We apply this to solve stochastic partial differential equations that were previously difficult to access due to nonlinearities.