CIR·Heston 모형의 Feller 조건 이해하기
Feller 조건과 0 경계의 행동, 비음수성과 엄격한 양수성의 차이, CIR·Heston 모형의 수치적 영향을 설명합니다
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한눈에 답하기
dX_t = κ(θ-X_t)dt + σ√X_t dW_t에서 Feller 조건 2κθ ≥ σ²은 양수에서 출발한 과정이 0에 닿지 않게 합니다. 조건이 깨져도 정확한 CIR 과정은 비음수로 남지만 0에는 닿을 수 있으며, 이는 수치계산이 음수를 만드는 현상과 다릅니다
제곱근 확산은 상태와 불확실성을 연결합니다
CIR 과정은 단기금리나 분산 같은 비음수 상태에 드리프트 κ(θ-X_t)와 확산 σ√X_t를 사용합니다
Kappa는 평균회귀 속도, theta는 장기 수준, sigma는 상태의 변동성을 조절합니다
X가 0에 가까워지면 무작위 충격은 작아지고 양의 드리프트 κθ가 과정을 경계 밖으로 밀어냅니다
Feller 부등식은 드리프트와 잡음을 비교합니다
모수가 양수이고 초기상태도 양수일 때 표준 경계조건은 2κθ ≥ σ²입니다
이는 0에서 안쪽으로 미는 드리프트와 확산 강도를 비교하며 보정이 옵션가격에 잘 맞는지는 검사하지 않습니다
문헌에 따라 Feller 지수 2κθ/σ²나 차원 4κθ/σ²를 쓰므로 임곗값 규약을 확인해야 합니다
조건을 만족하면 엄격한 양수성이 생깁니다
2κθ ≥ σ²이고 X_0 > 0이면 이상적인 연속시간 CIR 과정에서 0에 도달할 수 없습니다
상태는 유한 시점마다 엄격한 양수로 남아 퇴화하는 제곱근 경계와 접촉하지 않습니다
엄격한 양수성은 비음수성보다 강한 성질이며 단순히 모형이 안정적이라는 말로 줄여서는 안 됩니다
조건 실패는 경계 접촉이지 음수를 뜻하지 않습니다
0 < 2κθ < σ²이면 0에 도달할 수 있지만 표준 CIR 해는 비음수로 남습니다
Theta가 양수이면 0 경계는 영구적인 흡수상태가 아니라 즉시 반사하는 경계입니다
따라서 Feller 조건 위반만으로 확률미분방정식이 무효이거나 음수가 된다고 결론 내릴 수 없습니다
Heston은 같은 판정을 분산에 적용합니다
Heston 분산은 dv_t = κ(θ-v_t)dt + ξ√v_t dW_t를 따라 sigma 대신 vol-of-vol ξ를 사용합니다
흔한 조건은 2κθ ≥ ξ²이며 실패하면 분산이 0에 닿고 경계 민감도가 커질 수 있습니다
조건을 어긴 보정 Heston 모형도 사용할 수 있지만 해석과 수치처리에 더 세심한 주의가 필요합니다
이산화는 별개의 문제를 만듭니다
단순 Euler 단계는 정확한 과정이 비음수이고 Feller 조건을 만족해도 음수가 될 수 있습니다
완전 절단, 음함수법, 이차지수 기법과 정확 전이분포 표본추출은 경계를 서로 다르게 처리합니다
음수를 0으로 자르면 모의과정이 바뀌므로 수렴, 편향과 Greeks 안정성을 검사해야 합니다
보정에는 경계를 반영한 진단이 필요합니다
통과 여부뿐 아니라 비율 2κθ/ξ²을 보고하고 날짜, 측도와 모수 불확실성에 따라 비교해야 합니다
분산위험 프리미엄이 평균회귀 동학을 바꿀 수 있으므로 현실측도와 위험중립측도의 모수는 같지 않아도 됩니다
근접 0 경로, 시간간격 민감도, 전이 적률, 옵션 오차와 헤지 결과를 시험한 뒤 보정 모형을 신뢰해야 합니다
자주 묻는 질문
CIR 과정의 Feller 조건은 무엇인가요?
dX = κ(θ-X)dt + σ√X dW에서 엄격한 양수성을 위한 표준 조건은 2κθ ≥ σ²입니다
Feller 조건이 깨지면 어떻게 되나요?
정확한 과정은 0에 도달할 수 있지만 양의 모수를 가진 표준 CIR 설정에서는 비음수로 남습니다
Heston 모형에 Feller 조건이 반드시 필요한가요?
모든 가격결정 사용에 필수는 아니지만 위반하면 분산이 0에 닿을 수 있어 해석·수치 경계 문제가 커집니다
모의실험에서는 왜 음의 분산이 나오나요?
단순 Euler 같은 이산기법이 정확한 과정의 경계를 위반할 수 있으므로 모의방법을 별도로 검증해야 합니다