CIR・HestonモデルのFeller条件
Feller条件、ゼロ境界の挙動、非負性と狭義正値性の違い、CIR・Hestonモデルへの数値的影響を解説します
Mark編集 · 一次情報は記事末尾に掲載
要点
dX_t = κ(θ-X_t)dt + σ√X_t dW_tでFeller条件2κθ ≥ σ²は、正から始まる過程がゼロへ到達するのを防ぎます。条件を満たさなくても厳密なCIR過程は非負ですがゼロに触れ得て、数値計算が負値を作る現象とは異なります
平方根拡散は状態と不確実性を結びます
CIR過程は短期金利や分散などの非負状態にドリフトκ(θ-X_t)と拡散σ√X_tを使います
Kappaは平均回帰速度、thetaは長期水準、sigmaは状態の変動性を制御します
Xがゼロへ近づくとランダム衝撃は小さくなり、正のドリフトκθが境界から押し戻します
Feller不等式はドリフトと雑音を比べます
パラメータと初期状態が正なら標準的な境界条件は2κθ ≥ σ²です
これはゼロで内側へ向かうドリフトと拡散強度を比べ、オプション価格への適合度を測るものではありません
文献によりFeller指数2κθ/σ²や次元4κθ/σ²を使うため、閾値の規約を確認します
条件成立は狭義正値性を与えます
2κθ ≥ σ²かつX_0 > 0なら、理想的な連続時間CIR過程はゼロへ到達しません
状態は各有限時点で厳密に正となり、退化する平方根境界と接触しません
狭義正値性は非負性より強く、単にモデルが安定という主張へ縮めるべきではありません
条件失敗は接触であり負値ではありません
0 < 2κθ < σ²ならゼロへ到達できますが、標準CIR解は非負に保たれます
Thetaが正ならゼロ境界は永続的な吸収状態でなく、瞬間的に反射する境界です
したがってFeller条件違反だけで確率微分方程式が無効または負になるとはいえません
Hestonは同じ判定を分散へ使います
Heston分散はdv_t = κ(θ-v_t)dt + ξ√v_t dW_tに従い、sigmaの代わりにvol-of-vol ξを使います
一般的な条件は2κθ ≥ ξ²で、失敗すると分散がゼロに触れ境界感応度が高まります
条件違反の校正Hestonモデルも使えますが、解釈と数値処理には追加の注意が必要です
離散化は別の問題を作ります
単純Euler法は厳密過程が非負でFeller条件を満たしていても負値を作る場合があります
完全打切り、陰解法、二次指数法、厳密遷移分布の標本化は境界を異なる方法で扱います
負値をゼロに切ると模擬モデルが変わるため、収束、バイアス、Greeksの安定性を検査します
校正には境界を意識した診断が要ります
合否だけでなく比率2κθ/ξ²を報告し、日付、測度、パラメータ不確実性に沿って比較します
分散リスクプレミアムが平均回帰動学を変えるため、実測度とリスク中立測度の値は一致しなくても構いません
ゼロ近傍経路、時間刻み感応度、遷移積率、価格誤差、ヘッジ出力を検査してから校正を信頼します
よくある質問
CIR過程のFeller条件は何ですか?
dX = κ(θ-X)dt + σ√X dWに対する標準的な狭義正値条件は2κθ ≥ σ²です
Feller条件を満たさないとどうなりますか?
厳密過程はゼロに到達できますが、正のパラメータを持つ標準CIRでは非負に保たれます
HestonモデルにFeller条件は必須ですか?
すべての価格計算に必須ではありませんが、違反時は分散がゼロに触れ解析・数値上の懸念が増えます
なぜシミュレーションで負の分散が出ますか?
単純Euler法などの離散手法が厳密過程の境界を破るため、シミュレーション法を別に検証します
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)