Stratonovich와 Itô 확률미적분의 차이
Stratonovich 적분과 Itô 적분이 어떻게 다른지, 드리프트를 어떻게 변환하는지, 금융 모형에서 왜 표기를 밝혀야 하는지 설명합니다
한눈에 답하기
Itô와 Stratonovich 미적분은 올바르게 변환하면 같은 확률 동역학을 표현하지만, 구간 안에서 잡음 적분함수를 평가하는 시점이 다릅니다. 변환에는 이차변동 드리프트가 더해지므로 적분 관례를 밝히지 않은 방정식은 완전하지 않습니다
적분의 표본 시점이 다릅니다
Itô 적분은 각 시간 구간의 왼쪽 끝 정보만 씁니다. 적분함수가 예측가능해지고 표준 조건에서 마팅게일 성질을 얻는 이유입니다
Stratonovich 적분은 중점형 극한을 씁니다. 매끄러운 좌표변환에서는 보통의 연쇄법칙과 더 비슷하게 보입니다
어느 표기가 자동으로 더 현실적인 것은 아닙니다. 모형이 나온 극한, 정보 흐름, 표현하려는 양이 관례를 결정합니다
변환하면 드리프트가 바뀝니다
일차원에서 Stratonovich 식 dX = a(X)dt + b(X)∘dW는 Itô 식 dX = [a(X) + 1/2 b(X)b'(X)]dt + b(X)dW로 바뀝니다
추가항은 임의 보정이 아닙니다. 상태 의존 적분함수와 브라운 운동의 이차공변동에서 나옵니다
b가 상수면 b'가 0이라 두 표기는 같습니다. 상태 의존 변동성에서 표기를 섞으면 문제가 커집니다
곱셈 잡음 예시가 차이를 보여줍니다
b(X) = σX이고 Stratonovich 드리프트가 0이면 동등한 Itô 드리프트는 1/2σ²X입니다
σ가 40%라면 이 보정은 연율로 X의 8%입니다
이는 기대 주가수익률이나 알파가 아니라 표현을 바꾼 결과입니다. 측도, 배당, 금리, 제약은 여전히 따로 정해야 합니다
가격모형은 보통 Itô 동역학을 씁니다
변환이 모형위험을 없애지는 않습니다
자주 묻는 질문
Stratonovich가 Itô보다 더 정확한가요?
아닙니다. 올바르게 변환하면 같은 동역학을 표현합니다. 어느 표기를 쓸지는 모형의 유도와 사용 목적에 달려 있습니다
변환 때 드리프트가 왜 달라지나요?
상태 의존 적분함수는 브라운 운동과 함께 움직일 수 있고, 그 이차공변동이 유한한 드리프트 보정으로 남기 때문입니다
Itô 과정에 보통 연쇄법칙을 써도 되나요?
그대로는 안 됩니다. Itô 보조정리에는 이차변동에서 나오는 이차항이 추가됩니다