American options in the Volterra Heston model

Etienne Chevalier (), Sergio Pulido () and Elizabeth Zúñiga ()
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Etienne Chevalier: LaMME - Laboratoire de Mathématiques et Modélisation d'Evry - ENSIIE - Ecole Nationale Supérieure d'Informatique pour l'Industrie et l'Entreprise - UEVE - Université d'Évry-Val-d'Essonne - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement
Sergio Pulido: LaMME - Laboratoire de Mathématiques et Modélisation d'Evry - ENSIIE - Ecole Nationale Supérieure d'Informatique pour l'Industrie et l'Entreprise - UEVE - Université d'Évry-Val-d'Essonne - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement, ENSIIE - Ecole Nationale Supérieure d'Informatique pour l'Industrie et l'Entreprise
Elizabeth Zúñiga: LaMME - Laboratoire de Mathématiques et Modélisation d'Evry - ENSIIE - Ecole Nationale Supérieure d'Informatique pour l'Industrie et l'Entreprise - UEVE - Université d'Évry-Val-d'Essonne - Université Paris-Saclay - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement

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Abstract: We price American options using kernel-based approximations of the Volterra Heston model. We choose these approximations because they allow simulation-based techniques for pricing. We prove the convergence of American option prices in the approximating sequence of models towards the prices in the Volterra Heston model. A crucial step in the proof is to exploit the affine structure of the model in order to establish explicit formulas and convergence results for the conditional Fourier--Laplace transform of the log price and an adjusted version of the forward variance. We illustrate with numerical examples our convergence result and the behavior of American option prices with respect to certain parameters of the model.

Date: 2022-04-27
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Published in SIAM Journal on Financial Mathematics, 2022, 13 (2), pp.426-458. ⟨10.1137/21M140674X⟩

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DOI: 10.1137/21M140674X

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