發(fā)布時間：2017-03-17 21:07

  本文關鍵詞：基于異構眾核架構的BSDE期權定價并行算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：計算機學科的一大特點是軟硬件相互促進發(fā)展,計算能力的需求刺激著硬件設備的更新?lián)Q代,新的計算設備為更加復雜的算法實現(xiàn)提供可能。近些年來,這種特點在高性能計算領域體現(xiàn)的尤為明顯。在計算成本一定的前提下,通過現(xiàn)有異構眾核架構來充分挖掘計算潛力,是一種可行的解決方案,具有性價比高、利用率高的特點。其中,Nvidia GPU和Intel Xeon Phi是混合架構下兩款最為流行的通用高性能計算設備。在金融工程領域,通過分析固有的經(jīng)濟運行規(guī)律,借助強大的數(shù)學工具,多種有效的計算模型被設計出來。金融問題的求解最直接的價值就是能帶來巨大的經(jīng)濟收益,但此類問題的求解往往帶有強烈的時效性,以對時間敏感的中高頻金融交易為例,經(jīng)濟收益往往出現(xiàn)在毫秒級的時間窗口中,所以計算速度在其中顯得尤為重要。此外,當新的金融算法提出之后,如何在瞬息萬變的市場中根據(jù)實際情況進行修正與驗證,也嚴重依賴高性能計算。因此,將高性能計算逐漸引入金融工程領域成為了一種必然。借助高性能計算設備,快速、準確、高效地求解復雜的金融問題是如今尤為重要的一種途徑,相關領域的問題也成為了金融與計算機交叉領域的研究熱點。本文充分利用異構眾核架構計算性能高、計算邊際成本低的優(yōu)勢,選取BSDE-二叉樹歐式期權定價算法進行加速,基于有限的計算資源和良好的擴展性原則,對此類問題進行求解。其中,涉及的計算設備包括多核CPU、Nvidia GPU以及Intel Xeon Phi。為了充分利用現(xiàn)有設備的計算能力,實現(xiàn)良好的擴展性,我們設計了一種混合計算模型,包括任務層并行化和設備層并行化兩個層次,使得計算設備能夠根據(jù)自己的計算能力主動索取合適大小的計算任務,實現(xiàn)負載均衡的同時減少數(shù)據(jù)傳輸所帶來的額外耗時。同時,基于已經(jīng)提出的BSDE-二叉樹歐式期權定價算法,我們通過增加并行粒度來進一步挖掘計算潛能,對原有的運算進行優(yōu)化,降低了邏輯運算次數(shù),針對新的架構體系進行進一步適配,提高算法的執(zhí)行效率。最終實現(xiàn)了在大量期權計算任務場景中,多種異構的高性能計算設備組成的集群相互獨立地執(zhí)行各自的期權計算任務。框架在擴展性和加速比兩方面都取得了很好的效果。在未來的工作中,我們將在現(xiàn)有研究的基礎上,進一步提高框架的通用性,將更多的金融工程算法整合到框架中,為衡量金融風險、獲取金融收益以及有效驗證金融工程算法表現(xiàn)提供一個快速實現(xiàn)途徑。并且進一步提高算法框架的通用性,透明計算設備,降低框架用戶的編程成本。
【關鍵詞】：異構眾核架構 期權定價 GPU XeonPhi CUDA
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：F830.9;TP338.6
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 緒論12-15
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研究內(nèi)容13-14
• 1.3 論文組織14-15
• 第二章 相關背景15-27
• 2.1 期權及期權定價15-16
• 2.2 BSDE期權定價算法16-18
• 2.3 CUDA架構18-21
• 2.4 MIC架構21-24
• 2.5 相關工作與本文貢獻24-25
• 2.6 本章小結25-27
• 第三章 實現(xiàn)闡述27-39
• 3.1 任務層并行化28-32
• 3.1.1 節(jié)點間并行28-29
• 3.1.2 節(jié)點內(nèi)并行29-32
• 3.2 設備層并行化32
• 3.3 算法實現(xiàn)與優(yōu)化32-38
• 3.3.1 Dynamic Parallelism34-36
• 3.3.2 細節(jié)優(yōu)化36-37
• 3.3.3 訪存優(yōu)化37
• 3.3.4 MIC實現(xiàn)與優(yōu)化37
• 3.3.5 其余部分37-38
• 3.4 本章小結38-39
• 第四章 性能分析與比較39-45
• 4.1 實驗環(huán)境39
• 4.2 單節(jié)點表現(xiàn)39-42
• 4.3 集群表現(xiàn)42-43
• 4.4 本章小結43-45
• 第五章 總結與展望45-48
• 5.1 工作總結45-46
• 5.2 下一步工作展望46-48
• 5.2.1 引入更多算法46-47
• 5.2.2 完善框架47-48
• 參考文獻48-53
• 致謝53-54
• 攻讀學位期間發(fā)表的主要學術論文54-55
• 學位論文評閱及答辯情況表55

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1 王秀美,唐小婭,奚振斐,宋國鄉(xiāng);支付交易費用的外匯期權定價[J];現(xiàn)代電子技術;2005年03期

2 李海秋;Black-Scholes模型擴展性研究及參數(shù)估計綜述[J];軟科學;2005年01期

3 徐國泉,王元地;技術交易中的期權定價法[J];科技管理研究;2004年04期

4 陳勇;葉茂;;期權定價多元樹的計算[J];數(shù)值計算與計算機應用;2006年03期

5 王忠玉 ,劉培杰;從復制到倒向隨機微分方程[J];科學中國人;1999年04期

6 唐小婭;宋國鄉(xiāng);;分析對比不同波動率模型下的期權定價[J];現(xiàn)代電子技術;2006年23期

7 孫曉琳;;建立基于Excel的期權定價模板[J];財會月刊;2007年30期

8 黎春;郭丹;;Black-Scholes模型在ESO會計處理中的應用[J];河北經(jīng)貿(mào)大學學報(綜合版);2007年01期

9 唐小婭,王秀美,奚振斐,宋國鄉(xiāng);波動率服從馬爾可夫鏈的期權定價[J];現(xiàn)代電子技術;2005年02期

10 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄧東雅;馬敬堂;單悅;;美式勒式期權定價及其應用價值研究[A];第六屆（2011）中國管理學年會論文摘要集[C];2011年

2 梅雨;馬路安;何穗;;具有隨機壽命的兩值期權定價[A];第四屆中國不確定系統(tǒng)年會論文集[C];2006年

3 陳黎明;易衛(wèi)平;;期權定價新思路:量子金融觀點[A];第八屆中國管理科學學術年會論文集[C];2006年

4 徐建強;彭錦;;模糊彩虹期權定價[A];第二屆中國智能計算大會論文集[C];2008年

5 韓立巖;鄭承利;;期權定價中的非統(tǒng)一理性與模糊測度[A];中國系統(tǒng)工程學會模糊數(shù)學與模糊系統(tǒng)委員會第十一屆年會論文選集[C];2002年

6 趙中秋;李金林;;基于期權定價思想的績效評估與組合動態(tài)管理方法設計[A];第七屆北京青年科技論文評選獲獎論文集[C];2003年

7 林建華;王世柱;馮敬海;;隨機利率下的期權定價[A];2001年中國管理科學學術會議論文集[C];2001年

8 朱玉旭;黃潔綱;徐紀良;;連續(xù)交易保值與期權定價[A];管理科學與系統(tǒng)科學進展——全國青年管理科學與系統(tǒng)科學論文集（第4卷）[C];1997年

9 戴蘭若;高金伍;;基于指數(shù)O-U模型的不確定期權定價[A];第十一屆中國不確定系統(tǒng)年會、第十五屆中國青年信息與管理學者大會論文集[C];2013年

10 田萍;張屹山;;基于中國股市的期權定價模型初探[A];21世紀數(shù)量經(jīng)濟學（第5卷）[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 趙美;期權定價的4大影響因素[N];財會信報;2005年

2 周洛華;現(xiàn)時不宜推出股票期權[N];中國保險報;2005年

3 長城偉業(yè)北京營業(yè)部 王小方;中國和印度：交易系統(tǒng)供應商爭奪的目標[N];期貨日報;2007年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 梁晨曦;不完備市場中期權定價與對沖方法[D];浙江大學;2016年

2 周航;馬爾科夫區(qū)制轉(zhuǎn)移下的期權定價研究[D];吉林大學;2016年

3 秦洪元;交易成本/交易限制下的期權定價[D];廈門大學;2008年

4 馮廣波;期權定價有關問題的探討[D];中南大學;2002年

5 李亞瓊;擴展的歐式期權定價模型研究[D];湖南大學;2009年

6 孫超;帶交易成本的新式期權定價問題及算法[D];浙江大學;2006年

7 韓繼光;非完全市場中的期權定價[D];中國科學技術大學;2010年

8 李英華;基于熵樹模型的期權定價研究[D];大連理工大學;2013年

9 唐勇;基于時變波動率的期權定價與避險策略研究[D];上海交通大學;2009年

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1 靳大力;高維資產(chǎn)組合期權定價探究[D];蘭州財經(jīng)大學;2015年

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5 劉紅杰;基于信用風險的期權定價[D];華中科技大學;2014年

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8 任玉超;跳躍擴散模型下期權定價的實證分析[D];華南理工大學;2016年

9 歐榮軍;隨機利率條件下一類奇異外匯期權定價[D];南京理工大學;2016年

10 王繼紅;含交易方違約風險的交換期權定價[D];新疆大學;2008年

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