特性関数によるオプション価格評価を理解する
リスク中立特性関数が分布を符号化し、Fourier逆変換とペイオフ変換を通じてオプション価格になる仕組みを解説します
Mark編集 · 一次情報は記事末尾に掲載
要点
特性関数φ(u)=E[e^{iuX}]は、選んだ価格評価測度の下で対数価格の分布を一意に符号化します。Fourier逆変換は、この変換と変換済みペイオフを組み合わせ、割引後のオプション価値を復元する明確で一貫した計算手順です
特性関数は分布全体を保存します
実確率変数Xのφ(u)=E[e^{iuX}]は、複素指数の絶対値が1なので、すべての実周波数uで定義されます
モーメント母関数と違い、実軸上で存在するだけなら有限の指数モーメントを必要としません
全周波数の値がXの法則を一意に決め、位置、散らばり、非対称性、裾、不連続性をまとめて表します
価格評価測度と状態変数を先に決めます
欧州型ペイオフh(S_T)の基本的なリスク中立価格は、適切な条件の下でE^Q[e^{-∫r ds}h(S_T)]です
変換法はX_T=log S_Tやフォワード対数価格を使いますが、割引とニュメレールの規約を変換に合わせる必要があります
測度変更を正しく定めず、現実測度の特性関数をリスク中立価格へ代入することはできません
Fourier逆変換が確率と密度を復元します
十分な正則性があれば、φの逆Fourier積分から密度を、別の逆変換式から分布関数を復元できます
Gil–Pelaez公式は、e^{-iux}φ(u)/uの虚部を含む積分で累積確率や裾確率を表します
これらは広義積分なので、ゼロ付近の極限と高周波での挙動を解析的かつ数値的に注意して扱います
ペイオフにも固有の変換処理が要ります
コールのペイオフはS_Tとともに増えるため、減衰や積分路の移動なしでは実軸上でFourier積分可能ではありません
減衰した価格を変換する、適切な帯域でペイオフを変換する、資産項と行使価格項の確率へ分解する方法があります
等価な式でも、符号、正規化、状態変数、複素引数の規約が異なる場合があります
モデルの計算可能性はφから来ます
Black–Scholes、Heston、アフィン・ジャンプ拡散、多くのLévyモデルは遷移密度より特性関数を得やすいモデルです
特性関数にはモデル仮定、リスク中立パラメータ、期間、初期状態、相関、ジャンプ補償項が反映されます
φを知ることは計算上の利点であり、選んだ動学が市場価格や将来リターンに合う証拠ではありません
数値逆変換には複数の誤差があります
有限の積分範囲は打切り誤差、周波数間隔は求積誤差、FFT格子は折り返しと補間誤差を生みます
振動の相殺や複素対数の枝を一貫して扱わないと、滑らかでも誤った価格が出ることがあります
適応求積、制御変量、減衰、別の価格式、高精度演算は、それぞれ異なる誤差を対象にします
一つの価格を超えて検証します
φ(0)=1、共役対称性φ(−u)=overline{φ(u)}、価格規約が要求するマルチンゲール・モーメントを確認します
Black–Scholesなど既知の極限、プット・コール・パリティ、単調性、凸性、独立した数値法と比較します
範囲、格子、減衰、許容誤差、満期、行使価格を変えても、信頼する桁が安定している必要があります
よくある質問
特性関数とは何ですか?
φ(u)=E[e^{iuX}]で定義され、Xの確率分布を一意に決める複素数値の変換です
オプション評価に使う理由は何ですか?
現実的な多くのモデルでは、遷移密度やペイオフ期待値よりφを閉形式または半閉形式で得やすいためです
特性関数とモーメント母関数は同じですか?
いいえ。特性関数は虚数引数を使い実uで存在しますが、モーメント母関数は指数モーメントが発散すると存在しません
φを直接逆変換すればコール価格になりますか?
いいえ。ペイオフ、測度、割引、積分可能性を処理し、通常は減衰、積分路移動、確率分解を使います
出典
この考え方を自分のオプションに当てはめる
契約と目標を選ぶと、価格・時間・ボラティリティの前提を一つの分析で確認できます
自分のオプションを分析する(英語)