<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20241031//EN" "JATS-journalpublishing1-4.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
  <front>
    <journal-meta>
      <journal-id journal-id-type="publisher-id">jmf</journal-id>
      <journal-title-group>
        <journal-title>Journal of Mathematical Finance</journal-title>
      </journal-title-group>
      <issn pub-type="epub">2162-2442</issn>
      <issn pub-type="ppub">2162-2434</issn>
      <publisher>
        <publisher-name>Scientific Research Publishing</publisher-name>
      </publisher>
    </journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.4236/jmf.2026.162007</article-id>
      <article-id pub-id-type="publisher-id">jmf-151236</article-id>
      <article-categories>
        <subj-group>
          <subject>Article</subject>
        </subj-group>
        <subj-group>
          <subject>Business</subject>
          <subject>Economics</subject>
          <subject>Physics</subject>
          <subject>Mathematics</subject>
        </subj-group>
      </article-categories>
      <title-group>
        <article-title>EURIBOR Market Modeling and Monte Carlo Pricing of Caps Interest Rate Derivatives</article-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author">
          <name name-style="western">
            <surname>Mokaya</surname>
            <given-names>Enock N.</given-names>
          </name>
          <xref ref-type="aff" rid="aff1">1</xref>
        </contrib>
      </contrib-group>
      <aff id="aff1"><label>1</label> Department of Mathematics, African Institute for Mathematical Sciences, Limbe, Cameroon </aff>
      <author-notes>
        <fn fn-type="conflict" id="fn-conflict">
          <p>The author declares no conflicts of interest regarding the publication of this paper.</p>
        </fn>
      </author-notes>
      <pub-date pub-type="epub">
        <day>01</day>
        <month>05</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <pub-date pub-type="collection">
        <month>05</month>
        <year>2026</year>
      </pub-date>
      <volume>16</volume>
      <issue>02</issue>
      <fpage>108</fpage>
      <lpage>141</lpage>
      <history>
        <date date-type="received">
          <day>30</day>
          <month>10</month>
          <year>2025</year>
        </date>
        <date date-type="accepted">
          <day>11</day>
          <month>05</month>
          <year>2026</year>
        </date>
        <date date-type="published">
          <day>14</day>
          <month>05</month>
          <year>2026</year>
        </date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>© 2026 by the authors and Scientific Research Publishing Inc.</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
        <license license-type="open-access">
          <license-p> This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license ( <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link> ). </license-p>
        </license>
      </permissions>
      <self-uri content-type="doi" xlink:href="https://doi.org/10.4236/jmf.2026.162007">https://doi.org/10.4236/jmf.2026.162007</self-uri>
      <abstract>
        <p>The main task in this essay entails modeling a finite sequence of forward Euribor interest rates as continuous-time stochastic processes under several equivalent martingale probability measures, and in particular, under the terminal measure. To achieve this, we consider a continuous trading economy that is free from arbitrage, and further proceed to implement a Monte Carlo method for pricing interest rate derivatives such as caps and caplets within these forward Euribor rate processes. We briefly review tools for stochastic differential equations and use this knowledge to construct the equation describing the dynamics of the Euribor market model, wherein prices of trading assets become martingales.</p>
      </abstract>
      <kwd-group kwd-group-type="author-generated" xml:lang="en">
        <kwd>Euribor Market Model</kwd>
        <kwd>Stochastic Processes</kwd>
        <kwd>Martingale Probability</kwd>
      </kwd-group>
    </article-meta>
  </front>
  <body>
    <sec id="sec1">
      <title>1. Introduction</title>
      <p>The way in which money changes its value in time is a complex matter of fundamental importance in finance [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]. This confirms the presence of forces which cause turbulence in the money market, thus leading to uncertainties, which has caused banks and institutions that offer credit to increase their liquidity. It is an undoubted fact that 1000 borrowed today is worth more tomorrow, since the interest rates which accrue from time to time are never constant and are influenced by random events which occur in the financial markets [<xref ref-type="bibr" rid="B2">2</xref>].</p>
      <p>Euribor, which stands for Euro Interbank Offer Rate, is the rate at which Euro interbank term deposits are offered by one prime bank to another within the Euro zone [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]. It was introduced in the year 1999. Our study in this essay provides an analytical approach for studying the Euribor interest rates. This approach complements other methods that assess the market’s risks around interbank offer rates. To achieve this, we will follow a methodology similar to the one expertly presented by Antoon Pelsser [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>] in his book for the London Interbank Offered Rate (LIBOR) market model. </p>
      <p>In this study, we investigate the Euribor market model since it is one of the most attractive options markets for short-term interest rate sensitive securities [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>]. We build a toolkit to model a finite sequence of forward Euribor rates as continuous-time stochastic processes under several equivalent martingale probability measures in the absence of arbitrage conditions. Since stochastic processes are not always martingales under any probability measure, we consider a change of measure by invoking the Cameron-Martin-Girsanov transformations. To achieve this, we introduce the notion of numéraire, which is in line with Girsanov’s theorem. We thus proceed to perform these transformations under the associated forward measures to obtain the required sequence of forward Euribor rate processes and then analyse them under the terminal measure. Due to the complexity of the drift terms which appear in the model, it is rather difficult to explicitly solve the stochastic differential equation describing the model, and as such, we resort to the Monte Carlo method. This enables us to effectively price interest rate derivatives such as caps and caplets. Although several models such as HJM, BGM, Ho-Lee, and Vasicek have been developed to describe forward interest rates, this work applies the established LIBOR Market Model framework, specifically under the terminal measure, to investigate the behaviour of Euribor forward rates under the terminal measure, which represents a valuable practical application but not a unique methodology in itself. </p>
      <p>But first things first, in Chapter 1, we provide a general overview of the research topic and outline the methodology used. Chapter 2 begins with a review of some preliminary notions of financial calculus; we further explore deterministic interest rates and bond pricing, which will be used in subsequent chapters. In Chapter 3, we present tools for modeling stochastic interest rates, and later provide a thorough treatment of Euribor market models in Chapter 4. Under the terminal measure, it turns out that the dynamics of the results in the previous chapter prompt us to employ numerical methods to solve the complicated stochastic differential equations, whose solution we duly illustrate in Chapter 5 using Monte Carlo methods. </p>
    </sec>
    <sec id="sec2">
      <title>2. Basics of Interest Rates and Bond Pricing</title>
      <sec id="sec2dot1">
        <title>2.1. Preliminary Basic Concepts of Finance</title>
        <p>In order to do justice to this material and make it well understood, it is pertinent that we begin by introducing some vocabulary used in financial mathematics and offer clear definitions of some important notions which will largely form part of this work. This will be beneficial to any person who wishes to refresh his knowledge on preliminary concepts applicable in the field of finance. We will frequently refer to [<xref ref-type="bibr" rid="B6">6</xref>] and ([<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>], Chapters 2 and 10) in a bid to build up this section.</p>
        <p>A financial market is a place which provides a platform offering a link between savings and investments. It involves trade in stock, equities, bonds, currencies, and derivatives. The basic instrument traded in any financial market is called an asset. An asset refers to any property which yields value in exchange and is said to have a positive economic value. There are three types of traders in a financial market. The first category includes those who risk more with the intention of gaining more, and are referred to as speculators. Since speculators bet on market movements, they are considered more vulnerable to gains or losses. The second category are the hedgers. These types of traders try their level best to make investments more certain by reducing risks associated with uncertainty. Last but not least, the arbitrageurs play with several markets in hope of finding an advantage to gain with no risk. In this market, a derivative security is any security whose price depends on an underlying asset. Since we are modeling interest rates, we shall later see the interconnection between interest rates and bonds. According to [<xref ref-type="bibr" rid="B7">7</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="B8">8</xref>] a bond is a financial instrument which certainly guarantees the holder an interest payment in the future, <italic>i.e.</italic>, a debt investment where the investor lends money to a loanee who promises to repay the principal and interest at a later date called the maturity date, e.g., government bonds. The issuer of the bond is also called the bond writer. It is worthwhile noting that bonds can be transferable in the secondary market, in which case, they become highly liquid. Bonds are generally issued in different pieces called coupons. Thus, a bondholder is entitled to receive these predetermined payments as long as the bond is still subsisting. The main difference between regular bonds and zero-coupon bonds is the fact that the former pays interest (coupons) to the bondholder up to maturity, while in the latter, the bondholder is only entitled to the face value of the bond at maturity. </p>
        <p>2.1.1. Definition: <italic>Zero-Coupon</italic></p>
        <p>A Zero-Coupon Bond with maturity <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a contract which guarantees the holder a cash payment of one unit on the maturity date <inline-formula><mml:math><mml:mi> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> [<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>]. The price at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of a zero-coupon bond with maturity <inline-formula><mml:math><mml:mi> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> is denoted by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>Another type of financial derivatives is called options. They give the owner the right, but not the obligation to buy or sell an underlying stock at or before a predetermined period, for a fixed price called the strike price, determined a priori at time <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Thus, if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> S </mml:mi><mml:mi> T </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a risky asset, e.g., stock. A European call option [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] is a contract giving the holder the right to buy an underlying asset in the future, for a price <inline-formula><mml:math><mml:mi> K </mml:mi></mml:math></inline-formula> called the strike price, fixed in advance at time <inline-formula><mml:math><mml:mi> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Its payoff (or value at time <inline-formula><mml:math><mml:mi> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> ) is then </p>
        <disp-formula id="FD1">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>S</mml:mi>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>max</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>S</mml:mi>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>A European put option gives the right to sell the underlying asset for the strike price <inline-formula><mml:math><mml:mi> K </mml:mi></mml:math></inline-formula> at the exercise time <inline-formula><mml:math><mml:mi> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Its payoff is</p>
        <disp-formula id="FD2">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>P</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>K</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>S</mml:mi>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>+</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>max</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>K</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>S</mml:mi>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Remark.</bold>A European option differs from an American option in the sense that the former is exercised at the expiry time, while the latter may be exercised at any time before the expiry time.</p>
        <p>2.1.2. Definition: <italic>Stock</italic></p>
        <p>A stock is any ownership in a company indicated by units called shares of stock, and which yields value when traded.</p>
        <p>If at the initial time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the stock price <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is known to all investors and at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the price of a share of stock is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> S </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then:</p>
        <disp-formula id="FD3">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>S</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>Market Value of Company</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>Number of shares of the Company</mml:mtext>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and the rate of return on stock is given by:</p>
        <disp-formula id="FD4">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>R</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>S</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>2.1.3. Definition: <italic>Portfolio</italic></p>
        <p>In bond and stock markets, if an investor holds <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> amount of money in a given bond and <inline-formula><mml:math><mml:mi> y </mml:mi></mml:math></inline-formula> units of shares in a given stock over a given period of trading, we say that the vector <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> h </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the portfolio of that investor.</p>
        <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we say that there is a short position in a bond or stock, while for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> or <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , one gets a long position in a bond or stock.</p>
        <p>In our essay, we will make the following assumptions:</p>
        <p>i) Short positions and fractional positions are allowed;</p>
        <p>ii) the market is completely liquid; <italic>i.e.</italic>, one can buy any amount of shares of stock;</p>
        <p>iii) there are no transaction costs; <italic>i.e.</italic>, no additional fee in buying/selling a stock;</p>
        <p>iv) The selling price and buying price of all assets are equal.</p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot2">
        <title>2.2. Constant Interest Rates and Bond Pricing</title>
        <p>It is factual that money put in a bank account earns interest over a given period of time. The main reasoning behind this is that the money is locked in a savings account and, as such, since it cannot be spent right away, the owner expects compensation for postponed consumption. This brings into perspective the concept of the time value of money. Consider an investment P made at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which is attracting an interest <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at a given rate. Then, at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , at the end of the investment period, a total amount <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> P </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is paid back to the lender or investor. Therefore, the interest earned from time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to time <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> is given by</p>
        <disp-formula id="FD5">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>I</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>We define interest rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as the proportion of the loan charged as interest to the borrower, <italic>i.e.</italic>,</p>
        <disp-formula id="FD6">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>r</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>I</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>P</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and is normally expressed as a percentage of the outstanding loan.</p>
        <p>2.2.1. Simple Interest and Bond Pricing</p>
        <p>The simple interest is the money earned after investing an initial amount in a bank or financial institution; this initial amount is usually called the principal. Thus, simple interest is given by</p>
        <disp-formula id="FD7">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>I</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>r</mml:mi>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The future value of the investment after time <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> constitutes the initial principal plus the total interest earned by this investment from the time the initial deposit was made, <italic>i.e.</italic>,</p>
        <disp-formula id="FD8">
          <label>(1)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where,</p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : Value of investment at time <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mi> r </mml:mi></mml:math></inline-formula> : Constant interest rate on the principal;</p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> : Principal amount.</p>
        <p><bold>Note:</bold><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is typically called the growth factor,<italic>i.e.</italic>, the quantity with which the loan or investment grows over time. The future value of the investment at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> will be</p>
        <disp-formula id="FD9">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Remark.</bold>Interest is said to be simple if it is attracted by the principal P only at a constant rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p>From (1), given the future value of an investment, one can compute the <italic>present value</italic> of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as follows:</p>
        <disp-formula id="FD10">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>r</mml:mi>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Return on an investment starting at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and ending at time <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> , denoted by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> R </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , is given by the formula below:</p>
        <disp-formula id="FD11">
          <label>(2)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>R</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>In the case of simple interest,</p>
        <disp-formula id="FD12">
          <label>(3)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>R</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>r</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>2.2.2. Periodic Compounding Interest and Bond Pricing </p>
        <p>Suppose a principal <inline-formula><mml:math><mml:mi> P </mml:mi></mml:math></inline-formula> , which earns interest at a constant rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , is deposited in a bank account. We say that the interest is periodically compounded if the interest earned on the initial principal at the end of each compounding period is added to that principal, updating this principal and (cumulatively) attracting interest again at rate <inline-formula><mml:math><mml:mi> r </mml:mi></mml:math></inline-formula> in the next compounding period, and so on <inline-formula><mml:math><mml:mi> k </mml:mi></mml:math></inline-formula> times, until the last compounding period [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>]. The future value after <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> years is given by </p>
        <disp-formula id="FD13">
          <label>(4)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mi>r</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where the term <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mfrac><mml:mi> r </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is called the growth factor of periodic compound interest.</p>
        <p>From (4), given the future value of an investment, one can compute the present value of <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> using the following formula:</p>
        <disp-formula id="FD14">
          <label>(5)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mi>r</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Using this, it is easy to see that the value of the investment at any earlier time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is given by</p>
        <disp-formula id="FD15">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mi>r</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>2.2.3. Continuous Compounding Interest and Bond Pricing</p>
        <p>The concept of continuous compounding borrows heavily from periodic compounding. Observe that (4) is equivalent to</p>
        <disp-formula id="FD16">
          <label>(6)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mfrac>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                              </mml:mfrac>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                            <mml:mi>r</mml:mi>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Computing the limit of both sides of (6), when <inline-formula><mml:math><mml:mi> k </mml:mi></mml:math></inline-formula> approaches infinity, we obtain</p>
        <disp-formula id="FD17">
          <label>(7)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>P</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which represents the future value of a principal attracting interest at a constant rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , continuously compounded for <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> years. Noticing that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mo> = </mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mtext> lim </mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> k </mml:mi></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then from (7), it follows that </p>
        <disp-formula id="FD18">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>r</mml:mi>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mi>r</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>P</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>that is,</p>
        <disp-formula id="FD19">
          <label>(8)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mo>′</mml:mo>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>r</mml:mi>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which means that the rate of change of investment is directly proportional to the present value of the investment.</p>
      </sec>
      <sec id="sec2dot3">
        <title>2.3. Deterministic and Stochastic Interest Rates</title>
        <p>Deterministic interest rates depend only on the running time, and this is denoted by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> r </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , while stochastic interest rates are deterministic interest rates that also depend on some randomness occasioned by the state of the world. Here, we shall consider a type of forward interest rate contract which gives its holder a loan decided at present time <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> over a future period of time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Companies often need to agree at present time <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> to a loan to be delivered over the given future period, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , at a rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . For instance, if a company purchases a bond priced <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at time <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> , whose maturity is at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , it ought to pay back <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at maturity. However, if the company decides to extend the maturity of the tenor to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then it should repay <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Notice that there will be a floating rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> which is prone to increase at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus, the company may arrange to pay back <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at an agreed rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The following definition plays a crucial role in the analysis of deterministic and stochastic interest rates.</p>
        <p>Definition: Forward Rate</p>
        <p>According to [<xref ref-type="bibr" rid="B9">9</xref>], the forward rate in the above contract is the rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> agreed upon at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , effected at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and ending at <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> so that</p>
        <disp-formula id="FD20">
          <label>(9)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>To solve (9), we introduce the logarithm and proceed as follows:</p>
        <disp-formula id="FD21">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>ln</mml:mi>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>ln</mml:mi>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD22">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ln</mml:mi>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ln</mml:mi>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>i.e.</italic>, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ln </mml:mi><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> ln </mml:mi><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
        <p>thus we have:</p>
        <disp-formula id="FD23">
          <label>(10)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ln</mml:mi>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>ln</mml:mi>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which represent the forward rates.</p>
        <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is sufficiently small, such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≈ </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then Equation (10) becomes,</p>
        <disp-formula id="FD24">
          <label>(11)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mo>∂</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>ln</mml:mi>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which represents the instantaneous interest rates. Integrating this relation, one can recover the bond prices, <italic>i.e.</italic>,</p>
        <disp-formula id="FD25">
          <label>(12)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>exp</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>In our study of forward rates, which are stochastic in nature, we introduce randomness of the floating rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by letting it be driven by Brownian Motion <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> on a filtered probability space. Applying the methodology of Health, Jarrow, and Morton [<xref ref-type="bibr" rid="B10">10</xref>], which is abbreviated as HJM, [<xref ref-type="bibr" rid="B1">1</xref>] assumes that the forward rates satisfy the equation</p>
        <disp-formula id="FD26">
          <label>(13)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>ω</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mo>,</mml:mo>
                        <mml:mi>ω</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Obtained from the stochastic differential equation </p>
        <disp-formula id="FD27">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>α</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>ω</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>ω</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> ω </mml:mi></mml:math></inline-formula> denotes the state of the world, <inline-formula><mml:math><mml:mi> α </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> are random adapted processes.</p>
        <p>In a bid to meet the objective of our work, we shall not describe these kinds of models extensively, but rather, we will study similar models frequently used in the real-world market, for instance, the Euribor market model. The forward Euribor rates within this model imply what the market feels concerning the movements in the future interest rates. Since the Euribor interest rates, which we are modeling in this essay, depend both on time and on randomness, we will review the basics of random/stochastic processes and stochastic calculus in the next chapter.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec3">
      <title>3. Tools for Stochastic Interest Rate Modeling</title>
      <p>In this chapter, we will review various notions from probability theory as described in [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>]. These vital concepts will be applicable in many instances that occur during the analysis of stochastic methods for modeling interest rates.</p>
      <sec id="sec3dot1">
        <title>3.1. Conditional Expectation of Random Variables</title>
        <p>In this section, we consider the concepts of conditional expectation, conditional probabilities, as well as conditioning of a <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -algebra <inline-formula><mml:math><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:math></inline-formula> generated by a random variable. The majority of the definitions used here are adopted from [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>].</p>
        <p>3.1.1. Definition</p>
        <p>Let Ω be a non-empty set. A family <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℱ </mml:mi></mml:math></inline-formula> of subsets of Ω is called a <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -algebra of Ω if: </p>
        <p>i) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; </p>
        <p>ii) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> ⇒ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> A </mml:mi><mml:mi> c </mml:mi></mml:msup><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>iii) If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> A </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> A </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> A </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a sequence of subsets in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msubsup><mml:mo> ∪ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> A </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>3.1.2. Definition</p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mo> , </mml:mo><mml:msup><mml:mi> ℙ </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be two probability spaces. A function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:msup><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℱ </mml:mi></mml:math></inline-formula> measurable if and only if</p>
        <disp-formula id="FD28">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>U</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ω</mml:mi>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:mi>ℝ</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>ω</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:mi>U</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>⊂</mml:mo>
              <mml:mi>ℱ</mml:mi>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mo>∀</mml:mo>
              <mml:mi>U</mml:mi>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>ℱ</mml:mi>
                <mml:mtext>*</mml:mtext>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> * </mml:mo></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a real random variable.</p>
        <p>Given a probability space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℙ </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a probability measure on Ω.</p>
        <p>A random variable <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is said to be integrable if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus, the expected value of <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> exists and is denoted by:</p>
        <disp-formula id="FD29">
          <label>(14)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>Ω</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>ℙ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>On the other hand, given two events <inline-formula><mml:math><mml:mi> A </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> B </mml:mi></mml:math></inline-formula> , the conditional probability of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> B </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is defined as <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℙ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> B </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi> ℙ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mi> B </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> ℙ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> B </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>If A and B are independent, then</p>
        <disp-formula id="FD30">
          <label>(15)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ℙ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>A</mml:mi>
                  <mml:mo>∩</mml:mo>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>ℙ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>ℙ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For an event <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> B </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the conditional expectation of <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> given <inline-formula><mml:math><mml:mi> B </mml:mi></mml:math></inline-formula> is defined by:</p>
        <disp-formula id="FD31">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>X</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ℙ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>ℙ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>with</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>ℙ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≠</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>3.1.3. Definition</p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> be an integrable random variable on a probability space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:math></inline-formula> be a sub <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -algebra contained in <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℱ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Then, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is measurable and</p>
        <disp-formula id="FD32">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>for</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>A</mml:mi>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>A</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mo>|</mml:mo>
                        <mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>ℙ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>A</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>ℙ</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The conditional probability of an event <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> given a <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -algebra <inline-formula><mml:math><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:math></inline-formula> is defined as</p>
        <disp-formula id="FD33">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ℙ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>A</mml:mi>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mi>A</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="script">G</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> A </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the indicator function of A.</p>
        <p>Given two integrable random variables <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> Y </mml:mi></mml:math></inline-formula> on a probability space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℋ </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then: </p>
        <p>i) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; </p>
        <p>ii) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is independent of <inline-formula><mml:math><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:math></inline-formula> ; </p>
        <p>iii) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is <inline-formula><mml:math><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:math></inline-formula> measurable; </p>
        <p>iv) If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ; </p>
        <p>v) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> ℋ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> ℋ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℋ </mml:mi><mml:mo> ⊂ </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> G </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p><italic>Proof.</italic> We refer the reader to ([<xref ref-type="bibr" rid="B5">5</xref>], page 29). □</p>
      </sec>
      <sec id="sec3dot2">
        <title>3.2. Continuous-Time Stochastic Processes and Martingales</title>
        <p>The concepts building up this section were adopted from [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>].</p>
        <p>3.2.1. Definition</p>
        <p>A continuous time stochastic process is any collection <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of random variables on a probability space, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , indexed by a continuous sub-interval <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>For a fixed <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ω </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ω </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> : </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is called a sample path or realization of <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> . If all the sample paths of <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> are continuous functions, then <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a continuous-time stochastic process. Further, if all the sample paths of <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> are right continuous and have left limits, then <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is referred to as a process. Two stochastic processes are called versions of one another if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℙ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since financial markets are often faced with uncertainties, trading in stock is subject to the random occurrence of events which may affect the prices in the future. In this paper, we shall see that for time increments, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the value of stock (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> S </mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ) at different times <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , is a random vector and it is determined by its finite-dimensional distributions. We now define the notion of filtrations, a theory which is widely used in finance, especially in insider trading and credit risk.</p>
        <p>3.2.2. Definition: <italic>Continuous</italic>-<italic>Time Filtration</italic></p>
        <p>A filtration in this context will represent an information structure available in the market. Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a probability space. A collection <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of sub <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -algebras in <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℱ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is called a continuous-time filtration if:</p>
        <p>i) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is trivial, <italic>i.e.</italic>, it contains only <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -null sets and their complements, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ∅ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> Ω </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>ii) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ⊆ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (information accumulates);</p>
        <p>iii) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:msub><mml:mo> ∩ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (right-continuous property);</p>
        <p>iv) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> T </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (total information).</p>
        <p>A filtration therefore represents the evolution of information of the world with time. In mathematical finance, if the filtration is complete and right-continuous, then it is said to satisfy the usual hypothesis. Moreover, it is easy to make any filtration complete by adding all the <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:math></inline-formula> null sets to it.</p>
        <p>3.2.3. Definition: <italic>Adaptedness</italic></p>
        <p>A continuous-time stochastic process <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is adapted to a given filtration <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -measurable for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represents the time interval.</p>
        <p>3.2.4. Definition:<italic>Continuous</italic>-<italic>Time Martingale</italic></p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a continuous-time stochastic process on a filtered probability space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We say that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a martingale with respect to <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if </p>
        <p>1) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∀ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and</p>
        <p>2) the martingale property below holds</p>
        <disp-formula id="FD34">
          <label>(16)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ℱ</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>s</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mo>∀</mml:mo>
              <mml:mi>s</mml:mi>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><bold>Remark.</bold>If we replace the equality in (3.2.1) with the inequality <inline-formula><mml:math><mml:mo> ≤ </mml:mo></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is called a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> ℙ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -supermartingale. If we replace it with the inequality <inline-formula><mml:math><mml:mo> ≥ </mml:mo></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is called a <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> ℙ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -submartingale.</p>
        <p>Assertion (iii) of definition (3.2.2) is applicable in martingale theory in the sense that we assume all martingales, being mathematical tools used for pricing market investments and derivative securities, have a regular right-continuous version. Now, we introduce the notion of Brownian motion and some of its basic properties.</p>
      </sec>
      <sec id="sec3dot3">
        <title>3.3. Brownian Motion and Its Basic Properties</title>
        <p>3.3.1. Definition</p>
        <p>A real-valued stochastic process <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is called a standard Brownian motion or Wiener process if the following properties are satisfied:</p>
        <p>i) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
        <p>ii) For all stationary time increments, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℕ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the random variables</p>
        <disp-formula id="FD35">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>follow a normal distribution with mean 0 and variance <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,<italic>i.e.</italic>,</p>
        <disp-formula id="FD36">
          <label>(17)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which implies</p>
        <disp-formula id="FD37">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mi>r</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:mi>o</mml:mi>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>min</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>iii) Almost surely, the function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ↦ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is continuous. </p>
        <p>The concept of almost surely (<italic>a</italic>.<italic>s</italic>), as used in probability theory, means an event occurs with certainty <italic>i.e.</italic>, with probability 1. In other words, the probability of possible exceptions is zero.</p>
        <p><bold>Remark.</bold>With reference to the central limit theorem, under certain conditions, the distributions of independent random variables drawn from a large sample tend to converge to a normal distribution with mean <inline-formula><mml:math><mml:mi> μ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and variance <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus, if </p>
        <fig id="fig1">
          <label>Figure 1</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1491214-rId465.svg?20260514093755" />
        </fig>
        <p> is a random variable, the probability density function of a normal distribution is given by the following formula</p>
        <disp-formula id="FD38">
          <label>(18)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>π</mml:mi>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>x</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>μ</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then (18) is called the standard normal distribution of a variate <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> and is denoted by</p>
        <disp-formula id="FD39">
          <label>(19)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mtext>e</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                      <mml:mi>π</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>3.3.2. Lemma</p>
        <p>For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the covariance of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is <inline-formula><mml:math><mml:mi> s </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><italic>Proof.</italic>Guided by the definition of the covariance of two random variables, and with reference to [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>], observe that</p>
        <disp-formula id="FD40">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mi>o</mml:mi>
                  <mml:mi>v</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>W</mml:mi>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>W</mml:mi>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>W</mml:mi>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, for some <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> o </mml:mi><mml:mi> v </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> min </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>□</p>
        <p>3.3.3. Theorem. Martingale Properties of Brownian Motion</p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a standard Brownian Motion on a probability space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then <italic>w</italic>, <italic>r</italic>, <italic>t</italic> its normal filtration <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> F </mml:mi><mml:mi> W </mml:mi></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ; </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the information available up to time <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> by observing all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then the following processes are <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℱ </mml:mi></mml:math></inline-formula> -martingales: </p>
        <p>i) the <italic>standard</italic> Brownian Motion<inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>ii) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>where</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ;</p>
        <p>iii) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>where</italic><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> exp </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , for some constant <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><italic>Proof.</italic>We provide the proof of these properties, guided by the definition and properties of Brownian motion outlined in [<xref ref-type="bibr" rid="B11">11</xref>].</p>
        <p>i) <inline-formula><mml:math><mml:mtable><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> | </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub><mml:mo> | </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mtext> for </mml:mtext><mml:mtext>   </mml:mtext><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> . </mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></p>
        <p>This is because, for every time increment, the random variables are independent. Thus, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a martingale. </p>
        <p>ii) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msubsup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msubsup><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a martingale for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula><italic>i.e.</italic>, taking <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> W </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <disp-formula id="FD41">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>s</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Because <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> W </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> W </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>iii) The moment generating function of the random variable <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ~ </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> N </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is given by</p>
        <disp-formula id="FD42">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mtext>e</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>&lt;</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This implies that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is integrable with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Furthermore, for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , </p>
        <disp-formula id="FD43">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mtext>e</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>W</mml:mi>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>ℱ</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mtext>e</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>W</mml:mi>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:msup>
                        <mml:mtext>e</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>W</mml:mi>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>W</mml:mi>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>ℱ</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mtext>e</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mtext>e</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>W</mml:mi>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>W</mml:mi>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>ℱ</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mtext>e</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mtext>e</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>σ</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>W</mml:mi>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>W</mml:mi>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mtext>e</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:msup>
                    <mml:mtext>e</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>It follows that, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo> | </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> □</p>
        <p>In the market, stock prices are influenced by various random dynamics such as transactions, decisions per unit time, etc., which we refer to as the state of the world. Thus, the concept of Brownian motion enables us to properly explain such dynamics.</p>
      </sec>
      <sec id="sec3dot4">
        <title>3.4. Itô Stochastic Integral and Itô Calculus</title>
        <p>The Brownian motion properties can be used to describe the market fluctuations affecting the price <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of an asset. As described in [<xref ref-type="bibr" rid="B13">13</xref>], we consider a one-dimensional Brownian motion on a probability space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> equipped with the natural filtration <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> F </mml:mi><mml:mi> W </mml:mi></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We define the following important concepts:</p>
        <p>A partition of the time interval <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a set <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> π </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> nested, and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> δ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:munder><mml:mrow><mml:mtext> sup </mml:mtext></mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi></mml:munder><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as the mesh size. For a non-random function <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the variation of <inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula> over <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is defined as: </p>
        <disp-formula id="FD44">
          <label>(20)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>V</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>T</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>f</mml:mi>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>lim</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>δ</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:munder>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:munderover>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi></mml:msubsup><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then <inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula> is said to be of finite variation.</p>
        <p>3.4.1. Definition</p>
        <p>An <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> F </mml:mi><mml:mi> W </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> adapted process <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is called a step process of time interval <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if there exists a partition <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> π </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that </p>
        <disp-formula id="FD45">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:munderover>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>3.4.2. Definition</p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a stochastic process on a probability space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then the continuous quadratic variation of <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> over the interval <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is defined as: </p>
        <disp-formula id="FD46">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>〈</mml:mo>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mo>〉</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>lim</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>δ</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:munder>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:munderover>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>k</mml:mi>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi mathvariant="script"> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is another stochastic process in the same probability space, the quadratic covariation of <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mi> Y </mml:mi></mml:math></inline-formula> is given by</p>
        <disp-formula id="FD47">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>〈</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>Y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>〉</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>lim</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>δ</mml:mi>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:munder>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:munderover>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Y</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>Y</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> 〈 </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> Y </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> 〉 </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> exists and is continuous, then it is said to be of finite variation. This permits us to apply the polarisation formula, <italic>i.e.</italic>,</p>
        <disp-formula id="FD48">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>〈</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>Y</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>〉</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>〈</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>X</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mi>Y</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>〉</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>〈</mml:mo>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mo>〉</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>〈</mml:mo>
                        <mml:mi>Y</mml:mi>
                        <mml:mo>〉</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mo>∀</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>≥</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>3.4.3. Definition </p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be an adapted step process as above. The Itô integral over <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with respect to the Brownian motion is defined as</p>
        <disp-formula id="FD49">
          <label>(21)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>X</mml:mi>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:munderover>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This can be extended to the space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of all continuous real-valued <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> F </mml:mi><mml:mi> W </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -adapted processes <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> t </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> X </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∀ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as follows:</p>
        <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then, one can approximate the sequence of stochastic processes by a sequence of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> F </mml:mi><mml:mi> W </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> -adapted step processes <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> m </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mi> m </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>i.e.</italic>,</p>
        <disp-formula id="FD50">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mo>−</mml:mo>
                            <mml:msup>
                              <mml:mi>X</mml:mi>
                              <mml:mi>m</mml:mi>
                            </mml:msup>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>|</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>as</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>m</mml:mi>
              <mml:mo>→</mml:mo>
              <mml:mi>∞</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>3.4.4. Definition: <italic>Itô process</italic></p>
        <p>A real-valued stochastic process <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is called an Itô process if there exist two processes <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> F </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> L </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> G </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> L </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , such that for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the quantity </p>
        <disp-formula id="FD51">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>F</mml:mi>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>G</mml:mi>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                    </mml:msub>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>is obtained by integrating the stochastic differential equation</p>
        <disp-formula id="FD52">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>F</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>G</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>3.4.5. Proposition</p>
        <p>Given an Itô process <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as defined above, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:math></inline-formula> martingale with respect to <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> F </mml:mi><mml:mi> W </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> if and only if the drift part <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> t </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> F </mml:mi><mml:mi> s </mml:mi></mml:msub><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∀ </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> almost surely (a.s.).</p>
        <p><italic>Proof.</italic> See [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>] for details of the proof. □</p>
        <p>3.4.6. Theorem. Itô Formula for Functions of Itô Processes</p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be an Itô process and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>i.e.</italic>, <inline-formula><mml:math><mml:mi> f </mml:mi></mml:math></inline-formula> is differentiable at least once in <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> and twice in <inline-formula><mml:math><mml:mi> x </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Then, the process <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an Itô process with SDE </p>
        <disp-formula id="FD53">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>f</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>G</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mo>∂</mml:mo>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                      <mml:mi>f</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>∂</mml:mo>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>∂</mml:mo>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof.</italic> The details of the proof are given in [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>]. □</p>
      </sec>
      <sec id="sec3dot5">
        <title>3.5. Introduction to Stochastic Differential Equations</title>
        <p>As described in [<xref ref-type="bibr" rid="B12">12</xref>], stochastic differential equations (SDEs) arise when the coefficients of an ODE are perturbed by white noise, which is due to the randomness in the process. In finance, the application of the Black-Scholes model is important in the pricing of stock. For instance, for a market with a constant risk-free interest </p>
        <p>rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> r </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the price of stock can be given by: <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> S </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> S </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mi> exp </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mfrac><mml:msup><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> σ </mml:mi><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
        <p>which is a solution obtained by solving the following SDE</p>
        <disp-formula id="FD54">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>S</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>S</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>μ</mml:mi>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>σ</mml:mi>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>S</mml:mi>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>&gt;</mml:mo>
              <mml:mn>0.</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>An equation of the form </p>
        <disp-formula id="FD55">
          <label>(22)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mi>μ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a Brownian motion, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are given, and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the unknown process, is called an SDE. </p>
        <p>3.5.1. Theorem </p>
        <p>If we have two uniformly continuous Lipschitz functions <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> f </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> g </mml:mi><mml:mo> : </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:msub><mml:mi> ℝ </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>i.e.</italic>, there exists a constant <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> K </mml:mi><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that for any <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> x </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> y </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
        <disp-formula id="FD56">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>f</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>K</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD57">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>g</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>y</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>K</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>x</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>y</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>|</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Then the stochastic differential Equation (22) has strong solutions. Furthermore,</p>
        <p>For any Brownian motion <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> { </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> } </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and its natural filtration <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> F </mml:mi><mml:mi> W </mml:mi></mml:msup><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and</p>
        <p>For a given starting point <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists a unique adapted process <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with continuous paths such that</p>
        <disp-formula id="FD58">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>X</mml:mi>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>X</mml:mi>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
              <mml:mi>s</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof.</italic>The proof, which parallels the main existence and uniqueness result for ordinary differential equations, can be found in [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>]. □</p>
        <p>3.5.2. Example</p>
        <p>Show that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mi> a </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mi> b </mml:mi><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , is a solution to the following SDE.</p>
        <disp-formula id="FD59">
          <label>(23)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>a</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msup>
                                <mml:mi>b</mml:mi>
                                <mml:mn>2</mml:mn>
                              </mml:msup>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>b</mml:mi>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>3.5.3. Definition</p>
        <p>Given a Brownian motion, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on a filtered probability space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . A strong solution of the SDE with initial condition <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℝ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an adapted process <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> f </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> → </mml:mo><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> continuous such that <inline-formula><mml:math><mml:mo> ∀ </mml:mo></mml:math></inline-formula><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>3.5.4. Equation</p>
        <disp-formula id="FD60">
          <label>(24)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>X</mml:mi>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>X</mml:mi>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
              <mml:mi>s</mml:mi>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>SDEs occur in various forms and are important in asset pricing. We shall illustrate the existence of a strong solution by solving the Langevin equation and the Ornstein-Uhlenbeck process, which is given by:</p>
        <disp-formula id="FD61">
          <label>(25)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mtable columnalign="left">
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>σ</mml:mi>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                  <mml:mtr>
                    <mml:mtd>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>.</mml:mo>
                    </mml:mtd>
                  </mml:mtr>
                </mml:mtable>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>If we take <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then integrating the SDE (<italic>i.e.</italic>, system (25)) yields <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> x </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Now consider <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Y </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mtext> e </mml:mtext><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This implies that</p>
        <disp-formula id="FD62">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>Y</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>α</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Substituting the equation of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> given above, we obtain:</p>
        <disp-formula id="FD63">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>Y</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus,</p>
        <disp-formula id="FD64">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>Y</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>y</mml:mi>
                <mml:mn>0</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:msup>
                      <mml:mtext>e</mml:mtext>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:msup>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:msub>
                      <mml:mi>W</mml:mi>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                    </mml:msub>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Clearly</p>
        <disp-formula id="FD65">
          <label>(26)</label>
          <mml:math display="inline">
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>x</mml:mi>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                        <mml:msup>
                          <mml:mtext>e</mml:mtext>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mi>s</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec4">
      <title>4. Euribor Market Modeling for Cap Pricing</title>
      <p>In this chapter, we build up the toolkit for constructing the Euribor market model. Uncertainty in the market will be modeled using the probability space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . References in this chapter are adopted from [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>].</p>
      <sec id="sec4dot1">
        <title>4.1. Definition: Arbitrage and Martingale Measure in Bond Markets</title>
        <p>We consider a market economy where a finite sequence of assets, such as stochastic bonds with price processes <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , are traded continuously on a finite time interval <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and modeled under a filtered probability space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We assume that each such bond is an Itô process governed by the following stochastic differential equation,</p>
        <disp-formula id="FD66">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>μ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mi>σ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>With <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> being two adapted processes verifying <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> T </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> T </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi> σ </mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> t </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , almost surely.</p>
        <p>A trading strategy is a predictable n-dimensional stochastic process.</p>
        <disp-formula id="FD67">
          <label>(27)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ξ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>ω</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ξ</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>ω</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ξ</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>ω</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mo>⋯</mml:mo>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ξ</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>ω</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>where</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ξ</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>ω</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Denote the holding in asset <inline-formula><mml:math><mml:mi> i </mml:mi></mml:math></inline-formula> with price <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at time <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>The value of the trading strategy <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ξ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ω </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is given by:</p>
        <disp-formula id="FD68">
          <label>(28)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>:</mml:mo>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:munderover>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>ξ</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, the value process of a self-financing trading strategy satisfies:</p>
        <disp-formula id="FD69">
          <label>(29)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>V</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>ξ</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:munderover>
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mo>=</mml:mo>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                </mml:munderover>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>ξ</mml:mi>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>B</mml:mi>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>4.1.1. Definition</p>
        <p>An arbitrage opportunity is a self-financing trading strategy <inline-formula><mml:math><mml:mi> ξ </mml:mi></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℙ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> ξ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> V </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> ξ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <italic>i.e.</italic>, that has negative initial costs but, with probability 1, has a positive value at time <inline-formula><mml:math><mml:mi> T </mml:mi></mml:math></inline-formula> . The market is said to be arbitrage free if there is no arbitrage opportunity.</p>
        <p>4.1.2. Definition </p>
        <p>A numeraire is any asset B which has a strictly positive price for all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Examples of numeraires which we will study are bonds and bank accounts. Numeraires are used to discount other price processes; thus, relative prices are expressed as</p>
        <disp-formula id="FD70">
          <label>(30)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>B</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>∈</mml:mo>
              <mml:mi>ℕ</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>In our case, we choose an appropriate numéraire that simplifies the pricing problem by transforming the discounted prices of other assets into martingales, which have a constant expected value as shown below.</p>
        <p>Consider a filtered probability space <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , with a set containing all probability measures. A probability measure <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℚ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is an equivalent martingale measure if:</p>
        <p>i) <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℚ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is equivalent to <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <italic>i.e.</italic>, have the same null sets,</p>
        <p>ii) the relative price processes <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:msup><mml:mi> B </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are martingales under <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℚ </mml:mi></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∀ </mml:mo><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℕ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then</p>
        <disp-formula id="FD71">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ℱ</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>s</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>for</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>s</mml:mi>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>4.1.3. Theorem. Martingale </p>
        <p>A continuous trading economy is said to be arbitrage-free if, for every choice of numeraire, there exists a (unique) equivalent martingale measure. </p>
        <p><italic>Proof.</italic> See [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>]. □</p>
        <p>This result means that if we have two numeraires and two different equivalent martingale measures, we can change from one measure to another as described below. </p>
        <p>4.1.4. Definition. Choice, Change of Numeraire, and Girsanov’s Theorem </p>
        <p>Generally, stochastic processes are not martingales under any probability measure. In this subsection, we will consider the Cameron-Martin-Girsanov theorem, which is used to change the given probability measure into another equivalent probability measure under which the processes become martingales. But first, we will outline aspects to consider when changing from one numeraire to another, <italic>i.e.</italic>, we explore the Girsanov’s transformations.</p>
        <p>4.1.5. Theorem: Change of Numeraire</p>
        <p>If <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℚ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are two equivalent martingale measures associated with numeraires <inline-formula><mml:math><mml:mi> B </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> B </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , respectively, then <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mo> ∀ </mml:mo><mml:mi> A </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> we have:</p>
        <disp-formula id="FD72">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ℚ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>A</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mi>A</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>φ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>ℚ</mml:mi>
                      <mml:mtext>*</mml:mtext>
                    </mml:msup>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where</p>
        <disp-formula id="FD73">
          <label>(31)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>B</mml:mi>
                        <mml:mtext>*</mml:mtext>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>B</mml:mi>
                        <mml:mtext>*</mml:mtext>
                      </mml:msup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>is called the Radon-Nikodym derivative and is denoted by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> ℚ </mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p><italic>Proof.</italic>See [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>]. □</p>
        <p>We now state an important result used to perform this transformation. </p>
        <p>4.1.6. Theorem: Cameron-Martin-Girsanov Theorem</p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> g </mml:mtext><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mtext> g </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a square-integrable stochastic process.</p>
        <p>Consider the change of numeraire.</p>
        <disp-formula id="FD74">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>ℚ</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>ℚ</mml:mi>
                    <mml:mtext>*</mml:mtext>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>given by</p>
        <disp-formula id="FD75">
          <label>(32)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>exp</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>g</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                        </mml:msub>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>g</mml:mtext>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℚ </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are two equivalent martingale measures associated with two numeraires <inline-formula><mml:math><mml:mi> B </mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> B </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , while <inline-formula><mml:math><mml:mi> W </mml:mi></mml:math></inline-formula> is a Brownian motion under the measure <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℚ </mml:mi></mml:math></inline-formula> . Then, under the measure <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the stochastic process <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mtext> * </mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is defined by</p>
        <disp-formula id="FD76">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mtext>*</mml:mtext>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mi>t</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mtext>g</mml:mtext>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>is a Brownian motion and satisfies the SDE</p>
        <disp-formula id="FD77">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>W</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mtext>*</mml:mtext>
              </mml:msup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mtext>g</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof.</italic>See [<xref ref-type="bibr" rid="B15">15</xref>]. □</p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot2">
        <title>4.2. Euribor Interest Rates Modeling</title>
        <p>This section deals with the Euro Interbank Offered rate, which is considered “the benchmark giving an indication of the average rate at which banks in the Euro Market zone lend to each other unsecured funding” [<xref ref-type="bibr" rid="B3">3</xref>]. Approximately 43 banks currently on the panel range from co-operative banks, savings banks, international institutions, etc. Euribor, which is compiled by the European Banking Federation, is reported for 8 different maturities in Euro-currency.</p>
        <p>To model the dynamics of the Euribor interest rates, we consider a market with a tenor structure <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> bonds with prices <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> B </mml:mi><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> . </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Each bond has maturity at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We denote the constant time increment by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Following a similar method for LIBOR interest rates as documented in [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>] and [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>], we are ready to define the notions of Euribor interest rates and processes.</p>
        <p>4.2.1. Euribor Rate and Forward Euribor Rate Processes</p>
        <p>Euribor interest rate, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , is a simple interest rate on the bond price <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , taken at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and lasting until time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This rate is reset at each time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> such that at maturity, the bond price <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> yields 1 <italic>i.e.</italic>,</p>
        <disp-formula id="FD78">
          <label>(33)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>thus,</p>
        <disp-formula id="FD79">
          <label>(34)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>E</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>T</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>T</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>n</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>If the tenor is small, then using expression (12) we have</p>
        <disp-formula id="FD80">
          <label>(35)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>E</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mtext>exp</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>T</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>T</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>f</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>T</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:mi>x</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>x</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>n</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Suppose <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are two maturity dates with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . At time <inline-formula><mml:math><mml:mi> t </mml:mi></mml:math></inline-formula> , we denote by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the prices of bonds for the two maturity dates. If at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we invest an amount <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> discounted by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in a bank account whose payoff at maturity time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is 1 unit, then the forward Euribor rate agreed at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , quoted on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and effected at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> but lasting to time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , satisfies </p>
        <disp-formula id="FD81">
          <label>(36)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mi>α</mml:mi>
                  <mml:mi>E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>where</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>α</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This, in turn, yields</p>
        <disp-formula id="FD82">
          <label>(37)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>E</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mi>α</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>T</mml:mi>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>T</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>B</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>t</mml:mi>
                          <mml:mo>,</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>T</mml:mi>
                            <mml:mn>2</mml:mn>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which represents the expression for the forward Euribor interest rates.</p>
        <p>4.2.2. Forward Euribor Processes under Equivalent Measures</p>
        <p>The aim of this section is to express the forward Euribor rates under suitable martingale measures. We follow closely a similar methodology developed in [<xref ref-type="bibr" rid="B16">16</xref>].</p>
        <p>We consider a market economy with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> maturity dates <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . At time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , let us assume we have <inline-formula><mml:math><mml:mi> n </mml:mi></mml:math></inline-formula> forward Euribor rates <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with tenors <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>Further, we assume that under a given stochastic basis <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the associated bond price processes</p>
        <disp-formula id="FD83">
          <label>(38)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>B</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>n</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>can be expressed in the sense of Itô processes. Then, from (37), the corresponding forward Euribor rate processes are given by:</p>
        <disp-formula id="FD84">
          <label>(39)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>B</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>B</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>n</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>To this end, with reference to [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>], we introduce the following result:</p>
        <p>4.2.3. Theorem</p>
        <p>If a market is arbitrage-free, then for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists an equivalent martingale measure denoted by <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , under which the Euribor rate process <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a martingale.</p>
        <p><italic>Proof.</italic>In reference to [<xref ref-type="bibr" rid="B17">17</xref>]). Take <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a numeraire discounting <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then, there exists an equivalent martingale measure. <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
        <p>Associated with <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and thus <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a martingale under the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> measure. Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a constant, the forward Euribor process <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is also a martingale under the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> measure. □</p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a standard Brownian motion on the probability space <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> Ω </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> ℱ </mml:mi><mml:mi> t </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ≥ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Since each discounted price process <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a martingale.</p>
        <p>Under the measure <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , it turns out that the drift term in the Itô process disappears during the change of measure <inline-formula><mml:math><mml:mi> ℙ </mml:mi></mml:math></inline-formula> to its equivalent martingale measure <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Thus, the forward Euribor rate processes <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> have no drift term and satisfy the SDE</p>
        <disp-formula id="FD85">
          <label>(40)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>n</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are deterministic. Each <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is called the Euribor forward rate process under the equivalent martingale measure <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Applying Itô’s formula to solve these SDEs provides the following explicit solution: </p>
        <disp-formula id="FD86">
          <label>(41)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mn>0</mml:mn>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>exp</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>When <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the last equivalent martingale measure and is referred to as the terminal measure. Thus, under this measure, the last forward Euribor rate process <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a martingale, <italic>i.e.</italic> we refer to it as the terminal forward Euribor process. However, for the other Euribor processes (<inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ), we shall see that they are no longer martingales under the corresponding <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> measure. In the next subsection, we express the Euribor processes <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> under the terminal measure <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by applying the Cameron-Martin-Girsanov theorem.</p>
        <p>4.2.4. Forward Euribor Processes under the Terminal Measure </p>
        <p>Given the bond prices <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> B </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> taken as numeraires associated with the measures <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , respectively, consider the change of numeraire</p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> φ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , such that</p>
        <disp-formula id="FD87">
          <label>(42)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>B</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>B</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>B</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>/</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>B</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and from (39), we have</p>
        <disp-formula id="FD88">
          <label>(43)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>At this juncture, we give the result that will enable us to perform the Girsanov transformation.</p>
        <p>4.2.5. Theorem</p>
        <p>For all <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the standard Brownian motion <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> under the respective equivalent martingale measures <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfy the SDE</p>
        <disp-formula id="FD89">
          <label>(44)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof.</italic>We apply the Cameron-Martin-Girsanov theorem [<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>] by finding a</p>
        <p>stochastic process <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> g </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> satisfying <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo> ∫ </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mi> t </mml:mi></mml:msubsup><mml:mrow><mml:mtext> g </mml:mtext><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> s </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:mi> s </mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:mstyle><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> a.s., and such that,</p>
        <disp-formula id="FD90">
          <label>(45)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>exp</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>g</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:msubsup>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                            <mml:mo>+</mml:mo>
                            <mml:mn>1</mml:mn>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msubsup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>g</mml:mtext>
                        <mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mi>s</mml:mi>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msup>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>If such a process exists, then</p>
        <disp-formula id="FD91">
          <label>(46)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>g</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>In the following illustration, we now proceed to obtain expression (46), from which we can immediately identify <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> g </mml:mtext><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as required. Notice that from Equation (43), we have:</p>
        <disp-formula id="FD92">
          <label>(47)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Utilizing the expression for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> d </mml:mtext><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> given in (40), (47) can be rewritten as:</p>
        <disp-formula id="FD93">
          <label>(48)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Introducing <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> into both the numerator and denominator, we see that,</p>
        <disp-formula id="FD94">
          <label>(49)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Since <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> φ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is defined explicitly in (43), (49) becomes</p>
        <disp-formula id="FD95">
          <label>(50)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mi>φ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Combining (46) and (50), it is easy to see that</p>
        <disp-formula id="FD96">
          <label>(51)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>g</mml:mtext>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which satisfies the hypothesis of the Cameron-Martin-Girsanov Theorem.</p>
        <p>□</p>
        <p>Using the identity</p>
        <disp-formula id="FD97">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mstyle displaystyle="true">
                <mml:mrow>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mo>∫</mml:mo>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mi>g</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mi>s</mml:mi>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mtext>d</mml:mtext>
                    <mml:mi>s</mml:mi>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mstyle>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>it follows that</p>
        <disp-formula id="FD98">
          <label>(52)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>n</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Under the terminal measure, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , Equation (40) can be iterated as follows: when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> ,</p>
        <disp-formula id="FD99">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msup>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>thus</p>
        <disp-formula id="FD100">
          <label>(53)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>n</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>d</mml:mtext>
              <mml:msup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Is the market model for forward Euribor rate processes <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> under the terminal measure <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <disp-formula id="FD101">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>n</mml:mi>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD102">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>E</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>E</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>W</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>thus</p>
        <disp-formula id="FD103">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>n</mml:mi>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mi>n</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>2</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Is the market model for the forward Euribor rate process <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> under the terminal measure <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>Working in a similar way, it is not hard to see that</p>
        <disp-formula id="FD104">
          <label>(54)</label>
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:munderover>
                        <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                          <mml:mo>∑</mml:mo>
                        </mml:mstyle>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                          <mml:mo>=</mml:mo>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:munderover>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>2</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mo>⋯</mml:mo>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which constitutes the Euribor Market Model for the other forward Euribor rate processes under the terminal measure <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>Notice the emergence of a non-zero drift term in the other forward Euribor rate processes, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as given by</p>
        <disp-formula id="FD105">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>n</mml:mi>
              </mml:munderover>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>j</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>j</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>j</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>j</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>j</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msub>
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>E</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and it depends on <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . It turns out that these other forward Euribor rate processes are no longer martingales under the terminal measure.</p>
        <p>The complexity of these drift terms <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , makes it difficult to solve explicitly the stochastic differential Equation (54). Furthermore, the drift of each forward rate depends on the values of all subsequent forward rates. We therefore resort to the use of Monte Carlo simulation, which is introduced in order to enable us to price the Euribor rate derivatives.</p>
      </sec>
      <sec id="sec4dot3">
        <title>4.3. Pricing Caps and Caplets in the Euribor Market Model</title>
        <p>We consider a trading market economy as defined in Section (4.1).</p>
        <p>4.3.1. Definition</p>
        <p>A caplet is a European Call option that specifies the maximum future interest rate paid during the lifetime of a loan. It is denoted by <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> K </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> N </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the tenor of the loan, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the forward Euribor rate, and <inline-formula><mml:math><mml:mi> K </mml:mi></mml:math></inline-formula> is the predetermined rate at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , when <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mi> K </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . For the equidistant time increments in the interval [0, T], if a loan consists of several dates of interest payments, and at each date the interest payment is settled with a caplet agreement, then this gives rise to a sequence of caplets, which is referred to as a cap. Thus, a cap is a portfolio of caplets <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , whose value is given by</p>
        <disp-formula id="FD106">
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>V</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mi>p</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:munderover>
                    <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                      <mml:mo>∑</mml:mo>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:munderover>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:munderover>
                    <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                      <mml:mo>∑</mml:mo>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:munderover>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>⋅</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>(</mml:mo>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>E</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>t</mml:mi>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>T</mml:mi>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                            </mml:msub>
                            <mml:mo>,</mml:mo>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>T</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>−</mml:mo>
                        <mml:mi>K</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>)</mml:mo>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>4.3.2. Caps Value Process under Equivalent Measures</p>
        <p>As tacitly explained in [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>], market practice adopts the use of the Black-76 formula below to price caplets.</p>
        <disp-formula id="FD107">
          <label>(55)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>C</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>α</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msub>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>{</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mi>Ψ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                        <mml:mn>1</mml:mn>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>]</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                          <mml:mi>Ψ</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>[</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>d</mml:mi>
                        <mml:mn>2</mml:mn>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>}</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>for</mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>n</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where</p>
        <disp-formula id="FD108">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msqrt>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>ln</mml:mtext>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>T</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>K</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:msubsup>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msubsup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>and</p>
        <disp-formula id="FD109">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>d</mml:mi>
                <mml:mn>1</mml:mn>
              </mml:msub>
              <mml:mo>−</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:msqrt>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msqrt>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>The constant <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is called Black’s volatility for caption number <inline-formula><mml:math><mml:mi> i </mml:mi></mml:math></inline-formula> , while <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> Ψ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mo> ⋅ </mml:mo><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denotes the cumulative distribution function for a standardized normal distribution.</p>
        <p>This clearly shows that the forward rates in the Black-76 formula given by (55) are lognormal under the probability measure. As explained in [<xref ref-type="bibr" rid="B14">14</xref>] and in [<xref ref-type="bibr" rid="B4">4</xref>], the proof of this result is so technical that we may require more materials which we did not review, and hence it is not our main purpose in this essay. However, we seek to construct a Euribor market model under absence of arbitrage, and which produces formulas of the Black type for caplet prices.</p>
        <p>4.3.3. Caps Value Process under the Terminal Martingale Measure</p>
        <p>We now turn from market practice and endeavor to construct the Euribor market model by considering the theoretical arbitrage-free pricing of caps. Since we have found that each Euribor rate process is a martingale in its own probability measure, the pricing of European call options, e.g., caplets, is now made easier. However, to determine the price of more complicated derivatives, we model all the Euribor rates simultaneously under the same measure, the terminal measure, as described by the dynamics of Equation (54). The present value of a caplet on the spot rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with strike price <inline-formula><mml:math><mml:mi> K </mml:mi></mml:math></inline-formula> pays off <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> − </mml:mo><mml:mi> K </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> + </mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which is priced at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> under the forward measure, and is expressed as</p>
        <disp-formula id="FD110">
          <label>(56)</label>
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mtext>e</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mstyle displaystyle="true">
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mo>∫</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>i</mml:mi>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msubsup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>s</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mstyle>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>E</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>i</mml:mi>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>K</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>ℱ</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>E</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>i</mml:mi>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>K</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>ℱ</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represents the expectation under the <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> forward measure with maturity <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and density</p>
        <disp-formula id="FD111">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>ℚ</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>ℚ</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>T</mml:mi>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>i</mml:mi>
                              <mml:mo>+</mml:mo>
                              <mml:mn>1</mml:mn>
                            </mml:mrow>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>r</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mi>n</mml:mi>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>i.e.</italic>,</p>
        <disp-formula id="FD112">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>ℚ</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℚ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mtext>d</mml:mtext>
                      <mml:msup>
                        <mml:mi>ℚ</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msup>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ℱ</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>0</mml:mn>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:msup>
                <mml:mtext>e</mml:mtext>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mstyle displaystyle="true">
                    <mml:mrow>
                      <mml:msubsup>
                        <mml:mo>∫</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msubsup>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mi>r</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mi>s</mml:mi>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mtext>d</mml:mtext>
                        <mml:mi>s</mml:mi>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mstyle>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mn>0</mml:mn>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:mi>t</mml:mi>
              <mml:mo>≤</mml:mo>
              <mml:msub>
                <mml:mi>T</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, under the terminal measure, the pricing formula for caps can be deduced from the formula for caplets, <italic>i.e.</italic>,</p>
        <disp-formula id="FD113">
          <mml:math display="inline">
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:munderover>
                        <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                          <mml:mo>∑</mml:mo>
                        </mml:mstyle>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>=</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>n</mml:mi>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:munderover>
                      <mml:mtext>
                         
                      </mml:mtext>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mi>i</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msup>
                        <mml:mtext>e</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mstyle displaystyle="true">
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mo>∫</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>i</mml:mi>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msubsup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>s</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mstyle>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>E</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>i</mml:mi>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>K</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>ℱ</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:munderover>
                    <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                      <mml:mo>∑</mml:mo>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:munderover>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mtext>e</mml:mtext>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mstyle displaystyle="true">
                            <mml:mrow>
                              <mml:msubsup>
                                <mml:mo>∫</mml:mo>
                                <mml:mi>t</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>i</mml:mi>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msubsup>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>r</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mo>(</mml:mo>
                                  <mml:mi>s</mml:mi>
                                  <mml:mo>)</mml:mo>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mtext>d</mml:mtext>
                                <mml:mi>s</mml:mi>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mstyle>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msup>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>E</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>i</mml:mi>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>K</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>ℱ</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:munderover>
                    <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                      <mml:mo>∑</mml:mo>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:munderover>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mi>B</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>t</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>E</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>(</mml:mo>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>t</mml:mi>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mi>i</mml:mi>
                                  </mml:msub>
                                  <mml:mo>,</mml:mo>
                                  <mml:msub>
                                    <mml:mi>T</mml:mi>
                                    <mml:mrow>
                                      <mml:mi>i</mml:mi>
                                      <mml:mo>+</mml:mo>
                                      <mml:mn>1</mml:mn>
                                    </mml:mrow>
                                  </mml:msub>
                                </mml:mrow>
                                <mml:mo>)</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi>K</mml:mi>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>+</mml:mo>
                      </mml:msup>
                      <mml:mo>|</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>ℱ</mml:mi>
                        <mml:mi>t</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>.</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>This subsection has been referenced from [<xref ref-type="bibr" rid="B19">19</xref>].</p>
        <p>Since we had seen that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≡ </mml:mo><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is an Itô process, the present value of a caplet at time t is also an Itô process. Thus, to calculate the numeraire-rebased payoff, we have</p>
        <disp-formula id="FD114">
          <label>(57)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>C</mml:mi>
              <mml:msub>
                <mml:mo>'</mml:mo>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which is a martingale under the terminal measure <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . The value of the numeraire-rebased value of cap is</p>
        <disp-formula id="FD115">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:munderover>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:munderover>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>E</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>T</mml:mi>
                                <mml:mi>i</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>T</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>i</mml:mi>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>With respect to the martingale property, the numeraire-rebased payoff at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> t </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is</p>
        <disp-formula id="FD116">
          <label>(58)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ℱ</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>With <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> denoting the expectation under the Terminal measure <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This is a well-posed formula which will come in handy when calculating caplet payoffs using the Monte Carlo method in the next chapter.</p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec5">
      <title>5. Monte Carlo Simulations of Caps in the Euribor Market Model</title>
      <p>With respect to the evolution of forward rates, we have seen that the Euribor market model describes the arbitrage-free dynamics of the interest rates term structure. The complexity involved in solving Equation (54) for these Euribor forward processes under the terminal martingale measure prompts us to employ the Monte Carlo simulation, which will enable us to price interest rate derivatives such as caps and caplets within this model. In the results below, we briefly introduce the principle of Monte Carlo simulation, which is based on the law of large numbers. Reference for this section is adopted from [<xref ref-type="bibr" rid="B20">20</xref>].</p>
      <sec id="sec5dot1">
        <title>5.1. Monte Carlo Expectation and Variance</title>
        <p>If the underlying process is influenced by randomness, the Monte Carlo method makes it possible to carry out simulation. The basis of this method hinges on the following results.</p>
        <p>5.1.1. Theorem: Law of Large Numbers</p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a sequence of random numbers such that:</p>
        <p>i) <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is independent and identically distributed like the random number. </p>
        <p>ii)) <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> is integrable, <italic>i.e.</italic>, <inline-formula><mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , then, with probability 1, </p>
        <disp-formula id="FD117">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>lim</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:munder>
              <mml:msub>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:mi>N</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ¯ </mml:mo></mml:mover><mml:mi> N </mml:mi></mml:msub><mml:mo> ≈ </mml:mo><mml:mfrac><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mi> N </mml:mi></mml:mfrac><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:munderover><mml:mo> ∑ </mml:mo><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mi> N </mml:mi></mml:munderover><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represents the sample mean.</p>
        <p>This theorem justifies the convergence of such an approximation, and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is often referred to as the Monte Carlo Expectation.</p>
        <p><italic>Proof.</italic>See [<xref ref-type="bibr" rid="B21">21</xref>]. □</p>
        <p>5.1.2. Theorem: Central Limit Theorem</p>
        <p>Let <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mi> ℕ </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> be a sequence of random variables as defined in Theorem (5.1.1) above, and in addition, let <inline-formula><mml:math><mml:mi> X </mml:mi></mml:math></inline-formula> be square integrable, <italic>i.e.</italic>, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> E </mml:mi><mml:msup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msup><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mi> ∞ </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Then:</p>
        <disp-formula id="FD118">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>lim</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:munder>
              <mml:msqrt>
                <mml:mi>N</mml:mi>
              </mml:msqrt>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>μ</mml:mi>
                    <mml:mi>N</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>in distribution.</p>
        <disp-formula id="FD119">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msup>
                <mml:mi>σ</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>v</mml:mi>
              <mml:mi>a</mml:mi>
              <mml:mi>r</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mi>x</mml:mi>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD120">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>lim</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:munder>
              <mml:mi>ℙ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                  <mml:msqrt>
                    <mml:mi>N</mml:mi>
                  </mml:msqrt>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>μ</mml:mi>
                            <mml:mi>N</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>[</mml:mo>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mo>]</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>ℙ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                  <mml:mi>Z</mml:mi>
                  <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                  <mml:mi>b</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <disp-formula id="FD121">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>Z</mml:mi>
              <mml:mo>~</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="script">N</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mn>0</mml:mn>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>We can calculate the confidence interval for the Monte Carlo estimate, <italic>i.e.</italic>, </p>
        <disp-formula id="FD122">
          <mml:math>
            <mml:mtable columnalign="left">
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mi>ℙ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                      <mml:msqrt>
                        <mml:mi>N</mml:mi>
                      </mml:msqrt>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mfrac>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>μ</mml:mi>
                                <mml:mi>N</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>−</mml:mo>
                              <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mo>[</mml:mo>
                                <mml:mi>X</mml:mi>
                                <mml:mo>]</mml:mo>
                              </mml:mrow>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                          </mml:mfrac>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi>ℙ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>μ</mml:mi>
                        <mml:mi>N</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msqrt>
                            <mml:mi>N</mml:mi>
                          </mml:msqrt>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                      <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                      <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>[</mml:mo>
                        <mml:mi>X</mml:mi>
                        <mml:mo>]</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                      <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>μ</mml:mi>
                        <mml:mi>N</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mi>σ</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msqrt>
                            <mml:mi>N</mml:mi>
                          </mml:msqrt>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi>ℙ</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                      <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                      <mml:mi>Z</mml:mi>
                      <mml:mo>&lt;</mml:mo>
                      <mml:mi>a</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Thus, for a given <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> ∈ </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , there exists a confidence level, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub><mml:mo> &gt; </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , such that <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> ℙ </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> | </mml:mo><mml:mi> Z </mml:mi><mml:mo> | </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> α </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and for large <inline-formula><mml:math><mml:mi> n </mml:mi></mml:math></inline-formula> ,</p>
        <disp-formula id="FD123">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:mi>ℙ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>[</mml:mo>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mo>]</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>∈</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>I</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>α</mml:mi>
                      <mml:mo>,</mml:mo>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>ℙ</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                    <mml:mi>Z</mml:mi>
                    <mml:mo>|</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>≤</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>C</mml:mi>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi>α</mml:mi>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>with the random confidence interval <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> I </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> α </mml:mi><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> N </mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi> N </mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> μ </mml:mi><mml:mi> N </mml:mi></mml:msub><mml:mo> + </mml:mo><mml:msub><mml:mi> C </mml:mi><mml:mi> α </mml:mi></mml:msub><mml:mfrac><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi> N </mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This can be done if <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is known. On the other hand, if <inline-formula><mml:math><mml:mi> σ </mml:mi></mml:math></inline-formula> is unknown, then it can be estimated easily as follows:</p>
        <disp-formula id="FD124">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>S</mml:mi>
                <mml:mi>N</mml:mi>
                <mml:mn>2</mml:mn>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munder>
                <mml:mrow>
                  <mml:mtext>lim</mml:mtext>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>N</mml:mi>
                  <mml:mo>→</mml:mo>
                  <mml:mi>∞</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:munder>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mfrac>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>N</mml:mi>
                      <mml:mo>−</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:mfrac>
                  <mml:munderover>
                    <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                      <mml:mo>∑</mml:mo>
                    </mml:mstyle>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>i</mml:mi>
                      <mml:mo>=</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mi>N</mml:mi>
                  </mml:munderover>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>X</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>μ</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p><italic>Proof.</italic>[<xref ref-type="bibr" rid="B18">18</xref>] □</p>
      </sec>
      <sec id="sec5dot2">
        <title>5.2. Monte Carlo Implementation</title>
        <p>According to, to implement the Monte Carlo method of pricing interest rate contracts such as caps and caplets within the Euribor market model, the following procedure should be followed:</p>
        <p>1) Express the quantity to be calculated in the form of an expected value, for example, as in Equation (58) for the numeraire-rebased pay-off, which represents the martingale equality.</p>
        <p>2) Calculate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mo> [ </mml:mo><mml:mi> X </mml:mi><mml:mo> ] </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> after generating a sequence of <inline-formula><mml:math><mml:mi> N </mml:mi></mml:math></inline-formula> independent and identically distributed random variables <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> ≤ </mml:mo><mml:mi> N </mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which follow a uniform normal distribution. To do this, we use the function <italic>rnorm</italic> in the R programming language. By choosing a large sample size, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> N </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1000 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> we compute:</p>
        <disp-formula id="FD125">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>μ</mml:mi>
                <mml:mi>N</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>[</mml:mo>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mo>]</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mi>N</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mn>1</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mo>⋯</mml:mo>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>X</mml:mi>
                    <mml:mi>N</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
      </sec>
      <sec id="sec5dot3">
        <title>5.3. Monte Carlo Simulation for Euribor Market Models</title>
        <p>One advantage of the Monte Carlo method is that it is simple and easy to implement on a computer. A sample of independent, normally distributed random variables is used to compute something that is not random. We now implement the Euribor Market Model under the terminal measure <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> ℚ </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . This is done as follows:</p>
        <p>5.3.1. Simulation of Brownian Motion </p>
        <p>With reference to the Brownian motion properties as presented in Definition (3.3.1), for the stationary time increments <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> = </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> &lt; </mml:mo><mml:msub><mml:mi> t </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the random variables <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo> − </mml:mo><mml:msub><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are independent and identically distributed with mean 0 and variance <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . To construct a path of Brownian motion, given an initial value of <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is known, we construct the path approximation at times <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mi> k </mml:mi><mml:mi> Δ </mml:mi><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as follows:</p>
        <disp-formula id="FD126">
          <label>(59)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:msubsup>
                <mml:mi>W</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>+</mml:mo>
              <mml:msqrt>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>Δ</mml:mi>
                  <mml:mi>T</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msqrt>
              <mml:msub>
                <mml:mi>X</mml:mi>
                <mml:mi>k</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> X </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is independent, identically distributed random variables. An algorithmic implementation of such a Brownian motion produces the graph in <xref ref-type="fig" rid="fig1">Figure 1</xref>.</p>
        <p>5.3.2. Simulation of the Euribor Market Models</p>
        <p>The Brownian motion paths <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are incorporated in Equation (59) to compute the forward Euribor rates <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> i </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We apply the Euler scheme to Equation (54) to evaluate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at cap settlement dates <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <fig id="fig2">
          <label>Figure 2</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1491214-rId1250.jpeg?20260514093811" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 1.</bold> An example of standard Brownian motion.</p>
        <disp-formula id="FD127">
          <label>(60)</label>
          <mml:math>
            <mml:mtable>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:munderover>
                        <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                          <mml:mo>∑</mml:mo>
                        </mml:mstyle>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>j</mml:mi>
                          <mml:mo>=</mml:mo>
                          <mml:mi>i</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mi>n</mml:mi>
                      </mml:munderover>
                      <mml:mfrac>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>σ</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>T</mml:mi>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>T</mml:mi>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>α</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mi>j</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>T</mml:mi>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mfrac>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:mi>t</mml:mi>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
              <mml:mtr>
                <mml:mtd>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mtext>
                     
                  </mml:mtext>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>σ</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>E</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mi>k</mml:mi>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mtext>d</mml:mtext>
                  <mml:msup>
                    <mml:mi>W</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msup>
                  <mml:mo>,</mml:mo>
                </mml:mtd>
              </mml:mtr>
            </mml:mtable>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>For <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> i </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mn> 2 </mml:mn><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the algorithmic implementation for this formula is given in <bold>Appendix A.I.</bold></p>
        <p>With <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we now use Equation (34) inductively to evaluate, at the known date <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , the value of the numeraire. <italic>i.e.</italic>,</p>
        <disp-formula id="FD128">
          <label>(61)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:mi>B</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mi>k</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∏</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>j</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mi>k</mml:mi>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>+</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:munderover>
              <mml:msup>
                <mml:mrow>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>α</mml:mi>
                        <mml:mi>j</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>E</mml:mi>
                        <mml:mi>j</mml:mi>
                      </mml:msub>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>T</mml:mi>
                            <mml:mi>k</mml:mi>
                          </mml:msub>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>5.3.3. Calculating the Numeraire-Rebased Pay-Offs</p>
        <p>For a caplet payoff determined at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> but not received until time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we wish to calculate the numeraire-rebased payoffs <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula></p>
        <disp-formula id="FD129">
          <label>(62)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>E</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mi>t</mml:mi>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>T</mml:mi>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                              </mml:msub>
                              <mml:mo>,</mml:mo>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>T</mml:mi>
                                <mml:mrow>
                                  <mml:mi>k</mml:mi>
                                  <mml:mo>+</mml:mo>
                                  <mml:mn>1</mml:mn>
                                </mml:mrow>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>n</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>Together with the corresponding numeraire-rebased cap value </p>
        <disp-formula id="FD130">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>i</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>−</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
              </mml:munderover>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msub>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>At this stage, using the expression in (58), we apply the Monte Carlo method with <inline-formula><mml:math><mml:mi> N </mml:mi></mml:math></inline-formula> sampling to approximate the numeraire rebased cap value, <italic>i.e.</italic>,</p>
        <disp-formula id="FD131">
          <label>(63)</label>
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msubsup>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mi>N</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>≈</mml:mo>
              <mml:msup>
                <mml:mi mathvariant="double-struck">E</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
              </mml:msup>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:msup>
                      <mml:mi>C</mml:mi>
                      <mml:mo>′</mml:mo>
                    </mml:msup>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>|</mml:mo>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>ℱ</mml:mi>
                    <mml:mi>t</mml:mi>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mn>1</mml:mn>
                <mml:mi>N</mml:mi>
              </mml:mfrac>
              <mml:munderover>
                <mml:mstyle mathsize="140%" displaystyle="true">
                  <mml:mo>∑</mml:mo>
                </mml:mstyle>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>n</mml:mi>
                  <mml:mo>=</mml:mo>
                  <mml:mn>1</mml:mn>
                </mml:mrow>
                <mml:mi>N</mml:mi>
              </mml:munderover>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:msubsup>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>V</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mi>n</mml:mi>
                <mml:mrow>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mi>a</mml:mi>
                  <mml:mi>p</mml:mi>
                </mml:mrow>
              </mml:msubsup>
              <mml:mo>.</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>where <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="double-struck"> E </mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> k </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> represents the expected value in the terminal measure. </p>
        <p>We now consider a Euribor market model for which the following parameters have been taken into consideration: </p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> α </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : constant tenors of 0.5, representing semi-annual rates;</p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mtext> Δ </mml:mtext><mml:mi> T </mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : constant time step of 0.5;</p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> : constant volatility of 0.10;</p>
        <p><inline-formula><mml:math><mml:mi> K </mml:mi></mml:math></inline-formula> : strike price of 0.04.</p>
        <p>The above parameters, especially the constant volatility <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> σ </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0.1 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , have been chosen as a simplification for illustrative purposes. </p>
        <p>First, we simulate the Brownian motion paths <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mn> 6 </mml:mn><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , as described in Equation (59). We then proceed to implement the forward Euribor rate processes as shown in Equation (61).</p>
        <p>Next, we generate the value of the bond prices to be used as numeraire, <italic>i.e.</italic>, the value given in Equation (62).</p>
        <p>5.3.4. Results and Interpretation </p>
        <p>For illustration purposes, we compute the forward Euribor rate processes, bond prices, and caps for <italic>n</italic>= 5, and record these results in <bold>Table 1</bold>. The first column of this table indicates the forward rates observed at the initial time, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:mi> T </mml:mi><mml:mo> = </mml:mo><mml:mn> 0 </mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , while in subsequent columns, we present the results for each reset date <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , which depend on the Brownian motion <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msup><mml:mi> W </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> + </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . </p>
        <p><bold>Table 1.</bold> Euribor interest rates and bond prices.</p>
        <table-wrap id="tbl1">
          <label>Table 1</label>
          <table>
            <tbody>
              <tr>
                <td>
                </td>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>T</mml:mi>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>0</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>T</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>0.5</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>T</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>1.5</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>T</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>2.0</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>T</mml:mi>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>2.5</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>T</mml:mi>
                          <mml:mn>5</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                        <mml:mn>3.0</mml:mn>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mtext>Δ</mml:mtext>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>W</mml:mi>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mrow>
                              <mml:mo>(</mml:mo>
                              <mml:mn>6</mml:mn>
                              <mml:mo>)</mml:mo>
                            </mml:mrow>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                </td>
                <td>−0.9791468</td>
                <td>−0.9426494</td>
                <td>−0.9305806</td>
                <td>−2.9946208</td>
                <td>−3.9227544</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>E</mml:mi>
                          <mml:mn>0</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>T</mml:mi>
                              <mml:mi>k</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>0.08</td>
                <td>
                </td>
                <td>
                </td>
                <td>
                </td>
                <td>
                </td>
                <td>
                </td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>E</mml:mi>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>T</mml:mi>
                              <mml:mi>k</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>0.08</td>
                <td>0.07210529</td>
                <td>
                </td>
                <td>
                </td>
                <td>
                </td>
                <td>
                </td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>E</mml:mi>
                          <mml:mn>2</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>T</mml:mi>
                              <mml:mi>k</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>0.08</td>
                <td>0.07212067</td>
                <td>0.07235590</td>
                <td>
                </td>
                <td>
                </td>
                <td>
                </td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>E</mml:mi>
                          <mml:mn>3</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>T</mml:mi>
                              <mml:mi>k</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>0.08</td>
                <td>0.07213606</td>
                <td>0.07237134</td>
                <td>0.07243060</td>
                <td>
                </td>
                <td>
                </td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>E</mml:mi>
                          <mml:mn>4</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>T</mml:mi>
                              <mml:mi>k</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>0.08</td>
                <td>0.07215144</td>
                <td>0.07238678</td>
                <td>0.07244604</td>
                <td>0.05746797</td>
                <td>
                </td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>E</mml:mi>
                          <mml:mn>5</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>T</mml:mi>
                              <mml:mi>k</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>0.08</td>
                <td>0.07213606</td>
                <td>0.07238965</td>
                <td>0.07244885</td>
                <td>0.05746756</td>
                <td>0.05211812</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msub>
                          <mml:mi>B</mml:mi>
                          <mml:mn>6</mml:mn>
                        </mml:msub>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>T</mml:mi>
                              <mml:mi>k</mml:mi>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                </td>
                <td>0.9609424</td>
                <td>0.9716615</td>
                <td>0.9785991</td>
                <td>0.9856682</td>
                <td>0.9942860</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:mi>C</mml:mi>
                          <mml:mo>′</mml:mo>
                        </mml:msup>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mo>(</mml:mo>
                          <mml:mrow>
                            <mml:msub>
                              <mml:mi>T</mml:mi>
                              <mml:mrow>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                                <mml:mo>+</mml:mo>
                                <mml:mn>1</mml:mn>
                              </mml:mrow>
                            </mml:msub>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>)</mml:mo>
                        </mml:mrow>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                </td>
                <td>0.020812903</td>
                <td>0.016520819</td>
                <td>0.016531746</td>
                <td>0.016451070</td>
                <td>0.008784177</td>
              </tr>
              <tr>
                <td>
                  <inline-formula>
                    <mml:math>
                      <mml:mrow>
                        <mml:msup>
                          <mml:msup>
                            <mml:mi>V</mml:mi>
                            <mml:mo>′</mml:mo>
                          </mml:msup>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mi>C</mml:mi>
                            <mml:mi>a</mml:mi>
                            <mml:mi>p</mml:mi>
                          </mml:mrow>
                        </mml:msup>
                        <mml:mo>=</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:math>
                  </inline-formula>
                </td>
                <td>
                </td>
                <td>
                </td>
                <td>
                </td>
                <td>
                </td>
                <td>
                </td>
                <td>0.07910072</td>
              </tr>
            </tbody>
          </table>
        </table-wrap>
        <p>To visualize the results obtained for Euribor interest rates and bond prices, the graphs in <xref ref-type="fig" rid="fig2">Figure 2</xref> below represent the terminal Euribor rates <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as well as just before terminal rates <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . Combining both graphs for <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> , we notice that they evolve in parallel from a common initial position as shows below in <xref ref-type="fig" rid="fig3">Figure 3</xref>.</p>
        <fig id="fig3">
          <label>Figure 3</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1491214-rId1333.jpeg?20260514093811" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 2.</bold> Graphical presentation of Euribor interest rates immediately before terminal, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mrow><mml:mi> n </mml:mi><mml:mo> − </mml:mo><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and terminal, <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> n </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <fig id="fig4">
          <label>Figure 4</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1491214-rId1338.jpeg?20260514093811" />
        </fig>
        <p><bold>Figure 3.</bold> Forward EURIBOR rates.</p>
        <p>With reference to <bold>Table 1</bold>, and using the forward Euribor rates along the diagonal of that table, we calculate the numeraire-rebased caplet pay-offs.</p>
        <disp-formula id="FD132">
          <mml:math>
            <mml:mrow>
              <mml:msub>
                <mml:msup>
                  <mml:mi>C</mml:mi>
                  <mml:mo>′</mml:mo>
                </mml:msup>
                <mml:mi>i</mml:mi>
              </mml:msub>
              <mml:mrow>
                <mml:mo>(</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>T</mml:mi>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mi>k</mml:mi>
                      <mml:mo>+</mml:mo>
                      <mml:mn>1</mml:mn>
                    </mml:mrow>
                  </mml:msub>
                </mml:mrow>
                <mml:mo>)</mml:mo>
              </mml:mrow>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mfrac>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>α</mml:mi>
                    <mml:mi>i</mml:mi>
                  </mml:msub>
                  <mml:msup>
                    <mml:mrow>
                      <mml:mrow>
                        <mml:mo>(</mml:mo>
                        <mml:mrow>
                          <mml:msub>
                            <mml:mi>E</mml:mi>
                            <mml:mi>i</mml:mi>
                          </mml:msub>
                          <mml:mrow>
                            <mml:mo>(</mml:mo>
                            <mml:mrow>
                              <mml:msub>
                                <mml:mi>T</mml:mi>
                                <mml:mi>k</mml:mi>
                              </mml:msub>
                            </mml:mrow>
                            <mml:mo>)</mml:mo>
                          </mml:mrow>
                          <mml:mo>−</mml:mo>
                          <mml:mi>K</mml:mi>
                        </mml:mrow>
                        <mml:mo>)</mml:mo>
                      </mml:mrow>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>+</mml:mo>
                  </mml:msup>
                </mml:mrow>
                <mml:mrow>
                  <mml:msub>
                    <mml:mi>B</mml:mi>
                    <mml:mn>6</mml:mn>
                  </mml:msub>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mo>(</mml:mo>
                    <mml:mrow>
                      <mml:msub>
                        <mml:mi>T</mml:mi>
                        <mml:mrow>
                          <mml:mi>k</mml:mi>
                          <mml:mo>+</mml:mo>
                          <mml:mn>1</mml:mn>
                        </mml:mrow>
                      </mml:msub>
                    </mml:mrow>
                    <mml:mo>)</mml:mo>
                  </mml:mrow>
                </mml:mrow>
              </mml:mfrac>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mtext>
                 
              </mml:mtext>
              <mml:mi>i</mml:mi>
              <mml:mo>=</mml:mo>
              <mml:mn>1</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mn>2</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mo>⋯</mml:mo>
              <mml:mo>,</mml:mo>
              <mml:mn>5</mml:mn>
              <mml:mo>,</mml:mo>
            </mml:mrow>
          </mml:math>
        </disp-formula>
        <p>which yields the expected numeraire-rebased caplet payoffs <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:msup><mml:mi> C </mml:mi><mml:mo> ′ </mml:mo></mml:msup><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at time <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . We also compute the numeraire-rebased cap value as indicated in the approximation in Equation (63). From the discussion on caps, we noticed that they cushion an investor against a possible rise in Euribor interest rates. For instance, consider an investor who enters into a cap contract with a strike of 4%, at initial time <italic>t</italic>= 0. We seek to know how much he will gain during the five Euribor resetting dates <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 1 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 2 </mml:mn></mml:msub><mml:mo> , </mml:mo><mml:mo> ⋯ </mml:mo><mml:mo> , </mml:mo><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mn> 5 </mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> .</p>
        <p>From the results in the <bold>Table 1</bold>, we infer that the cap will be valued at 7.9% for the given strike price of 4%. This cap value represents the total estimated present value of the caplet portfolio for a single simulated market path of the forward Euribor rate <inline-formula><mml:math><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> E </mml:mi><mml:mi> i </mml:mi></mml:msub><mml:mrow><mml:mo> ( </mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi> T </mml:mi><mml:mi> k </mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo> ) </mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> . It is important to note also that whenever the Euribor interest rates fall below the strike price, the investor is not entitled to receive any payment or gain. </p>
      </sec>
    </sec>
    <sec id="sec6">
      <title>Acknowledgements</title>
      <p>First and foremost, I thank God, the Almighty, for His provisions and guidance thus far. I also register my gratitude to the AIMS network stakeholders, under the leadership of Prof. Neil Turok and other founders, for believing in Africa and their commitment to nurture great minds who will enhance the growth and development of Africa in many ways. I am thankful to the AIMS Cameroon fraternity under the able leadership of Professor Mama Foupuagnigni, the Academic Director. I pay tribute to all my lecturers and tutors for imparting valuable knowledge to me, which has made possible the successful completion of my MSc. program. To my supervisor, Dr. Mbele Bidima Martin Le Doux, thank you for your advice and excellent supervision. You have been quite helpful; I owe all this to you. I also thank NIC bank for granting me a sabbatical leave in order to pursue this Master’s program. I am sincerely thankful to Angela Bwengi for supporting and encouraging me while I was away. To all my family members, Daddy and Mom, thank you so much for being there for me and ensuring I excel in education. God bless you. </p>
    </sec>
    <sec id="sec7">
      <title>Appendices: Simulations for the Euribor Market Model</title>
      <sec id="sec7dot1">
        <title>
          Appendix A.I: Simulation of Brownian Motion for a Market with Trading Period
          <inline-formula>
            <mml:math display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mn>2</mml:mn>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
          and with Semi-Annual Time Increments
        </title>
        <fig id="fig5">
          <label>Figure 5</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1491214-rId1365.jpeg?20260514093813" />
        </fig>
      </sec>
      <sec id="sec7dot2">
        <title>
          Appendix A.II: Simulation of Forward Euribor Interest Rates for a Continuous Trading Period of
          <inline-formula>
            <mml:math display="inline">
              <mml:mrow>
                <mml:mi>t</mml:mi>
                <mml:mo>∈</mml:mo>
                <mml:mrow>
                  <mml:mo>[</mml:mo>
                  <mml:mrow>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mo>,</mml:mo>
                    <mml:mn>4</mml:mn>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                    <mml:mn>0</mml:mn>
                  </mml:mrow>
                  <mml:mo>]</mml:mo>
                </mml:mrow>
              </mml:mrow>
            </mml:math>
          </inline-formula>
          with Semi-Annual Time Increments
        </title>
        <fig id="fig6">
          <label>Figure 6</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1491214-rId1368.jpeg?20260514093813" />
        </fig>
      </sec>
      <sec id="sec7dot3">
        <title>Appendix A.III: Monte Carlo Implementation, the Computation of Numeraire-Rebased Payoffs, As Well As Caps and Caplets</title>
        <fig id="fig7">
          <label>Figure 7</label>
          <graphic xlink:href="https://html.scirp.org/file/1491214-rId1369.jpeg?20260514093814" />
        </fig>
      </sec>
    </sec>
  </body>
  <back>
    <ref-list>
      <title>References</title>
      <ref id="B1">
        <label>1.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Protter, P., Capinski, M. and Zastawniak, T. (2004) Mathematics for Finance: An Introduction to Financial Engineering. <italic>The</italic><italic>American</italic><italic>Mathematical</italic><italic>Monthly</italic>, 111, 923-926. https://doi.org/10.2307/4145122 <pub-id pub-id-type="doi">10.2307/4145122</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.2307/4145122">https://doi.org/10.2307/4145122</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Protter, P.</string-name>
              <string-name>Capinski, M.</string-name>
              <string-name>Zastawniak, T.</string-name>
            </person-group>
            <year>2004</year>
            <article-title>Mathematics for Finance: An Introduction to Financial Engineering</article-title>
            <source>The American Mathematical Monthly</source>
            <volume>111</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.2307/4145122</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B2">
        <label>2.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Qadan, M., Shuval, K. and David, O. (2023) Uncertainty about Interest Rates and the Real Economy. <italic>The</italic><italic>North</italic><italic>American</italic><italic>Journal</italic><italic>of</italic><italic>Economics</italic><italic>and</italic><italic>Finance</italic>, 68, Article ID: 101978. https://doi.org/10.1016/j.najef.2023.101978 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.najef.2023.101978</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.najef.2023.101978">https://doi.org/10.1016/j.najef.2023.101978</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Qadan, M.</string-name>
              <string-name>Shuval, K.</string-name>
              <string-name>David, O.</string-name>
            </person-group>
            <year>2023</year>
            <article-title>Uncertainty about Interest Rates and the Real Economy</article-title>
            <source>The North American Journal of Economics and Finance</source>
            <volume>68</volume>
            <fpage>101978</fpage>
            <elocation-id>ID</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.najef.2023.101978</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B3">
        <label>3.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="web">Kloster, A. and Syrstad, O. (2019) Nibor, Libor and Euribor—All IBORs, But Different. https://www.norges-bank.no/contentassets/607da26db8df45a7983e135b73fa724e/staff_memo_2_2019_eng.pdf?v=01032019101404</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="web">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Kloster, A.</string-name>
              <string-name>Syrstad, O.</string-name>
              <string-name>Nibor, L</string-name>
              <string-name>IBORs, B</string-name>
            </person-group>
            <year>2019</year>
            <article-title>Nibor, Libor and Euribor—All IBORs, But Different</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B4">
        <label>4.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Pelsser, A. (2000) Efficient Methods for Valuing Interest Rate Derivatives. Springer.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Pelsser, A.</string-name>
            </person-group>
            <year>2000</year>
            <article-title>Efficient Methods for Valuing Interest Rate Derivatives</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B5">
        <label>5.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="web">Tiganas, O. (2010) Risk Modeling and Pricing of Euribor Futures and Options Using the Ho-Lee Model. https://www.math.kth.se/matstat/seminarier/reports/M-exjobb10/100621a.pdf</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="web">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Tiganas, O.</string-name>
            </person-group>
            <year>2010</year>
            <article-title>Risk Modeling and Pricing of Euribor Futures and Options Using the Ho-Lee Model</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B6">
        <label>6.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Magdon-Ismail, M. (2001) The Equivalent Martingale Measure: An Introduction to Pricing Using Expectations. <italic>IEEE</italic><italic>Transactions</italic><italic>on</italic><italic>Neural</italic><italic>Networks</italic>, 12, 684-693. https://doi.org/10.1109/72.935082 <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/72.935082</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">18249904</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1109/72.935082">https://doi.org/10.1109/72.935082</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Magdon-Ismail, M.</string-name>
            </person-group>
            <year>2001</year>
            <article-title>The Equivalent Martingale Measure: An Introduction to Pricing Using Expectations</article-title>
            <source>IEEE Transactions on Neural Networks</source>
            <volume>12</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1109/72.935082</pub-id>
            <pub-id pub-id-type="pmid">18249904</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B7">
        <label>7.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Pliska, S.R. (1997) Introduction to Mathematical Finance: Discrete Time Models. Blackwell Publishers.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Pliska, S.R.</string-name>
            </person-group>
            <year>1997</year>
            <article-title>Introduction to Mathematical Finance: Discrete Time Models</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B8">
        <label>8.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Heston, S.L. and Nandi, S. (2015) A Discrete-Time Two-Factor Model for Pricing Bonds and Interest Rate Derivatives under Random Volatility. <italic>SSRN Electronic Journal</italic>.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Heston, S.L.</string-name>
              <string-name>Nandi, S.</string-name>
            </person-group>
            <year>2015</year>
            <article-title>A Discrete-Time Two-Factor Model for Pricing Bonds and Interest Rate Derivatives under Random Volatility</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B9">
        <label>9.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Barski, M. and Zabczyk, J. (2020) Mathematics of the Bond Market: A Lévy Processes Approach. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/9781316181836 <pub-id pub-id-type="doi">10.1017/9781316181836</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1017/9781316181836">https://doi.org/10.1017/9781316181836</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Barski, M.</string-name>
              <string-name>Zabczyk, J.</string-name>
            </person-group>
            <year>2020</year>
            <article-title>Mathematics of the Bond Market: A Lévy Processes Approach</article-title>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1017/9781316181836</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B10">
        <label>10.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Carverhill, A. (1995) A Simplified Exposition of the Health, Jarrow and Morton Model. <italic>Stochastics</italic><italic>and</italic><italic>Stochastic</italic><italic>Reports</italic>, 53, 227-240. https://doi.org/10.1080/17442509508833991 <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/17442509508833991</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1080/17442509508833991">https://doi.org/10.1080/17442509508833991</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Carverhill, A.</string-name>
              <string-name>Health, J</string-name>
            </person-group>
            <year>1995</year>
            <article-title>A Simplified Exposition of the Health, Jarrow and Morton Model</article-title>
            <source>Stochastics and Stochastic Reports</source>
            <volume>53</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1080/17442509508833991</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B11">
        <label>11.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Brzezniak, Z. and Zastawniak, T. (2000) Basic Stochastic Processes: A Course through Exercises. Springer.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Brzezniak, Z.</string-name>
              <string-name>Zastawniak, T.</string-name>
            </person-group>
            <year>2000</year>
            <article-title>Basic Stochastic Processes: A Course through Exercises</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B12">
        <label>12.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Klebaner, F.C. (2012) Introduction to Stochastic Calculus with Applications. 3rd Edition, Imperial College Press.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Klebaner, F.C.</string-name>
              <string-name>Edition, I</string-name>
            </person-group>
            <year>2012</year>
            <article-title>Introduction to Stochastic Calculus with Applications</article-title>
            <source>3rd Edition</source>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B13">
        <label>13.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Duncan, T.E., Hu, Y. and Pasik-Duncan, B. (2000) Stochastic Calculus for Fractional Brownian Motion I. Theory. <italic>SIAM</italic><italic>Journal</italic><italic>on</italic><italic>Control</italic><italic>and</italic><italic>Optimization</italic>, 38, 582-612. https://doi.org/10.1137/s036301299834171x <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/s036301299834171x</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1137/s036301299834171x">https://doi.org/10.1137/s036301299834171x</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Duncan, T.E.</string-name>
              <string-name>Hu, Y.</string-name>
              <string-name>Pasik-Duncan, B.</string-name>
            </person-group>
            <year>2000</year>
            <article-title>Stochastic Calculus for Fractional Brownian Motion I</article-title>
            <source>Theory. SIAM Journal on Control and Optimization</source>
            <volume>38</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1137/s036301299834171x</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B14">
        <label>14.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="book">Björk, T. (2004) Arbitrage Theory in Continuous Time. Oxford University Press.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="book">
            <year>2004</year>
            <article-title>Arbitrage Theory in Continuous Time</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B15">
        <label>15.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="web">Knill, O. (2017) Probability Theory and Stochastic Processes with Applications. World Scientific Publishing. https://abel.math.harvard.edu/~knill/teaching/math144_1994/probability.pdf</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="web">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Knill, O.</string-name>
            </person-group>
            <year>2017</year>
            <article-title>Probability Theory and Stochastic Processes with Applications</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B16">
        <label>16.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Wu, T. and Chen, S. (2010) Modifying the LMM to Price Constant Maturity Swaps. <italic>The</italic><italic>Journal</italic><italic>of</italic><italic>Derivatives</italic>, 18, 20-32. https://doi.org/10.3905/jod.2010.18.2.020 <pub-id pub-id-type="doi">10.3905/jod.2010.18.2.020</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.3905/jod.2010.18.2.020">https://doi.org/10.3905/jod.2010.18.2.020</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Wu, T.</string-name>
              <string-name>Chen, S.</string-name>
            </person-group>
            <year>2010</year>
            <article-title>Modifying the LMM to Price Constant Maturity Swaps</article-title>
            <source>The Journal of Derivatives</source>
            <volume>18</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.3905/jod.2010.18.2.020</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B17">
        <label>17.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Jamshidian, F. (1997) LIBOR and Swap Market Models and Measures. <italic>Finance</italic><italic>and</italic><italic>Stochastics</italic>, 1, 293-330. https://doi.org/10.1007/s007800050026 <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s007800050026</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1007/s007800050026">https://doi.org/10.1007/s007800050026</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Jamshidian, F.</string-name>
            </person-group>
            <year>1997</year>
            <article-title>LIBOR and Swap Market Models and Measures</article-title>
            <source>Finance and Stochastics</source>
            <volume>1</volume>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s007800050026</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B18">
        <label>18.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="journal">Doikou, A., Malham, S.J.A. and Wiese, A. (2019) Stochastic Analysis &amp; Discrete Quantum Systems. <italic>Nuclear</italic><italic>Physics</italic><italic>B</italic>, 945, Article ID: 114658. https://doi.org/10.1016/j.nuclphysb.2019.114658 <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nuclphysb.2019.114658</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.nuclphysb.2019.114658">https://doi.org/10.1016/j.nuclphysb.2019.114658</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="journal">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Doikou, A.</string-name>
              <string-name>Malham, S.J.A.</string-name>
              <string-name>Wiese, A.</string-name>
            </person-group>
            <year>2019</year>
            <article-title>Stochastic Analysis &amp; Discrete Quantum Systems</article-title>
            <source>Nuclear Physics B</source>
            <volume>945</volume>
            <fpage>114658</fpage>
            <elocation-id>ID</elocation-id>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.nuclphysb.2019.114658</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B19">
        <label>19.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Privault, N. (2008) An Elementary Introduction to Stochastic Interest Rate Modeling. World Scientific. https://doi.org/10.1142/6933 <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/6933</pub-id><ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://doi.org/10.1142/6933">https://doi.org/10.1142/6933</ext-link></mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Privault, N.</string-name>
            </person-group>
            <year>2008</year>
            <article-title>An Elementary Introduction to Stochastic Interest Rate Modeling</article-title>
            <pub-id pub-id-type="doi">10.1142/6933</pub-id>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B20">
        <label>20.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="web">Chalasani, P. and Jha, S. (1997) Steven Shreve: Stochastic Calculus and Finance. http://efinance.org.cn/cn/FEshuo/stochastic.pdf</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="web">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Chalasani, P.</string-name>
              <string-name>Jha, S.</string-name>
            </person-group>
            <year>1997</year>
            <article-title>Steven Shreve: Stochastic Calculus and Finance</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
      <ref id="B21">
        <label>21.</label>
        <citation-alternatives>
          <mixed-citation publication-type="other">Lawler, G.F. (2023) Stochastic Calculus: An Introduction with Applications. American Mathematical Society.</mixed-citation>
          <element-citation publication-type="other">
            <person-group person-group-type="author">
              <string-name>Lawler, G.F.</string-name>
            </person-group>
            <year>2023</year>
            <article-title>Stochastic Calculus: An Introduction with Applications</article-title>
          </element-citation>
        </citation-alternatives>
      </ref>
    </ref-list>
  </back>
</article>