基于企业网格SOA架构的金融仿真平台的研究与实现

论文摘要

伴随着全球金融业的蓬勃发展,各种期权期货及其衍生金融产品层出不穷,传统的风险管理方法已无法满足金融机构进行风险预测和控制的准确性、实时性需求。而在理论上可行的蒙特卡罗方法,却在实际应用中由于对计算能力的无限需求,使得金融机构现有的硬件设备和软件架构总是处于无法应对的困境。金融机构如果单纯提高计算性能,就不得不投入大量资金不断更换更高级的计算设备,导致成本急剧增加。同时现有计算资源由于得不到充分利用而导致大量浪费。因此,本文研究的目的就是基于现有计算资源条件,利用网格技术,遵循SOA架构对计算资源进行充分利用,以形成堪比大型机的运算能力,进而实现蒙特卡洛方法在风险评估和预测领域的应用。网格计算的思想就是将地理上分布的、异构的各种计算资源通过高速网络连接起来共同完成计算任务。EGO企业网格系统是一个构建网格计算平台的系统软件,它提供了实现网格计算所需要的一系列功能模块,使得用户能够比较容易的开发网格应用程序。同时,SOA架构的应用日益广泛。该架构的中心思想就是让企业应用彻底摆脱面向技术的解决方案的束缚,轻松应对企业业务的变化和发展。本文的思路就是将这两者结合起来,在基于网格技术的计算环境上开发贯彻SOA架构的仿真模型平台,充分发挥二者的优势以期能够解决实际的问题。本文以蒙特卡罗方法求解期权期货及其衍生产品风险预测仿真模型在网格平台上的实现为目标,主要做了一下工作:首先,通过对网格技术研究与分析,采用EGO企业网格系统整合现有计算资源。其次,深入分析SOA架构,应用java RMI与多线程技术,设计基于企业网格的符合SOA架构的MPI中间件,有效降低并行计算编程的难度;同时,应用Master/Slave结构,使系统具有较好的负载均衡能力。然后在此平台之上,将蒙特卡罗计算框架及其常用函数移植到该平台。利用该算法简单、高效的优点,为基于企业网格的大规模蒙特卡洛仿真计算奠定了实现基础。最后,在此平台上测试了股票期权的仿真计算。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 引言
• 1.1 研究的背景
• 1.2 研究的现状
• 1.3 研究的意义
• 1.4 本文的研究路线和结构图
• 1.5 论文的主要研究目标
• 2 理论综述
• 2.1 网格以及并行计算概述
• 2.1.1 网格的起源
• 2.1.2 网格的特点、分类与定义
• 2.1.3 网格的层级结构
• 2.1.4 企业网格定义
• 2.1.5 并行与MPI
• 2.1.6 MPI（Message Passing Interface）
• 2.1.7 并行算法性能评测
• 2.2 SOA架构的分析与设计
• 2.2.1 SOA定义
• 2.2.2 SOA与传统架构的比较
• 2.2.3 SOA参考架构模型
• 2.2.4 SOA组成元素
• 3 蒙特卡罗方法以及在金融仿真中的应用
• 3.1 蒙特卡罗方法定义
• 3.2 蒙特卡罗方法的原理和思想
• 3.3 蒙特卡罗方法的特点、收敛性以及误差
• 3.4 随机数
• 3.4.1 随机数的定义
• 3.4.2 随机数表
• 3.4.3 物理方法抽取随机数
• 3.4.4 数学方法抽取随机数
• 3.4.5 伪随机数
• 3.4.6 随机变量抽样
• 3.5.蒙特卡罗模拟的基本步骤
• 3.5.1 进行蒙特卡罗模拟的基本步骤
• 3.5.2 蒙特卡罗并行求解
• 3.5.3 并行蒙特卡罗方法的编程模式
• 3.6 蒙特卡罗方法在期权定价中的应用
• 3.6.1 期权定价的基本概念
• 3.6.2 期权定价中的布莱克一斯科尔斯定理
• 3.6.3 期权定价模型
• 3.6.4 蒙特卡罗方法的期权定价模型
• 4 Financial Simulation平台需求分析及设计
• 4.1 Financial Simulation平台需求分析
• 4.2 Financial Simulation平台设计目标
• 4.3 Financial Simulation平台特点
• 4.4 Financial Simulation平台的设计思想
• 4.5 Financial Simulation平台设计原则
• 5 Financial Simulation平台实现
• 5.1 体系结构
• 5.1.1 企业网格层（Enterprise GRID layer）
• 5.1.2 并行基础架构层（Parallel Infrastructure layer）
• 5.1.3 金融仿真平台层（Financial Simulation Platform Layer）
• 5.1.4 金融仿真层（Financial Application Layer）
• 5.2 核心层—基础架构层设计与实现
• 5.2.1 遵循SOA理念的架构的设计
• 5.2.2 Service API模块
• 5.2.3 ClientAPI模块
• 5.2.4 SM模块
• 5.2.5 Service模块
• 5.2.6 RG（Register Management）模块
• 5.2.7 ResourceAgent模块
• 5.2.8 模块之间交互关系
• 5.3 企业网格层的实现
• 5.4 金融仿真平台层和金融仿真层的实现
• 5.5 Financial Simulation平台的仿真测试
• 5.5.1 测试Financial Simulation平台
• 5.5.2 蒙特卡洛对股票价格与期权定价模型的仿真
• 5.5.3 实验环境与实验结果
• 6 结论
• 6.1 主要研究成果
• 6.2 进一步研究方向
• 参考文献
• 附录 硕士研究生期间发表的学术论文