Implied Volatilityはどう計算されるのか
価格範囲、Vegaと単調性、Newton–Raphson・二分法、低Vegaの不安定性、quote選択とsolver検証を解説します。
Mark編集 · 一次情報は記事末尾に掲載
要点
Implied Volatility(IV)は、option市場価格を価格モデルへ入れ、それを再現するvolatility σを数値的に探した値です。Black–Scholes価格をσについて単純に解く閉形式はないため、Newton–Raphson、二分法または専用root solverを使います。Newton法は価格誤差をVegaで割って高速更新しますが、Vegaが小さいと不安定です。二分法は遅い一方、有効区間内で堅牢です。IVはbid・ask・mid、モデル、金利、配当、時間規約に依存するモデル座標です。
IV計算は価格式の逆問題です
順方向はvolatilityから理論価格を求め、逆方向は選んだ市場価格に合うvolatilityを求めます。
現物、行使価格、時間、金利、配当、exercise処理を固定して初めてσだけが未知になります。
入力を一つ変えれば別の逆問題です。platform差はsolverより時刻やcarryが原因の場合があります。
目標価格の実現可能性を確認します
European CallとPutは割引intrinsicの下限とno-arbitrage上限の間にある必要があります。
範囲外なら正の有限IV解はなく、反復回数を増やしても解決しません。
stale quote、spot不一致、配当・満期誤り、American価格へのEuropean式適用が違反を作ります。
Vanilla価格はvolatilityに単調です
標準European Vanillaでは他の入力を固定するとvolatility上昇でCallとPut価格が上がります。
正のVegaにより有効な内部価格は通常一つのIVを持ち、一次元root searchができます。
複雑なpayoffやモデルでは複数解または有用な解がない場合もあります。
Newton–Raphsonは誤差をVegaで割ります
現在σ_nでモデル価格と目標価格の差を出し、その残差をVegaで割って次の推定を作ります。
更新はσ_(n+1)=σ_n−(ModelPrice−MarketPrice)/Vegaで、良い初期値と十分なVegaなら高速です。
更新が負や安全上限外ならdamping、clampまたは区間法へ切り替えます。
二分法は解を区間内に保ちます
価格残差の符号が異なる低・高volatility境界を選び、解をその間に置きます。
中点を評価し、根を含む半分だけ残します。一定速度で収束し導関数は不要です。
実務solverはNewtonの速さと二分法やBrent型の安全策を組み合わせられます。
低VegaではIV自体が不安定です
deep ITM・OTMや満期直前はVegaが小さく、1centの価格差が大きなIV差になります。
algorithmだけの欠陥ではなく、価格にvolatility識別情報が少ないill-conditioned逆問題です。
表示小数を増やしても情報は増えません。bid IVからask IVの区間がより正直です。
どの市場価格を解くかが結果を決めます
last tradeは古く、midは約定不能で、mark規則はplatformごとに違う場合があります。
bid IV、ask IV、quote時刻、現物価格を一緒に保存してspread由来の不確実性を示します。
American株式optionは早期行使と離散配当を反映するモデルが必要です。
残差と再現条件を報告します
目標価格、モデル、初期値、volatility上下限、許容誤差、最大反復を開示します。
解いたIVを再び価格式へ入れ、残差がtick sizeと必要精度内か確認します。
失敗を任意の既定IVへ置換せず、no solution、boundary price、low Vegaを明示します。
よくある質問
IVはBlack–Scholesから直接計算できますか?
価格は閉形式ですがσを単純に孤立させる逆式がなく、通常は数値root solverを使います。
Newton–Raphsonが収束しない理由は?
低Vega、悪い初期値、不可能な価格、更新が有効volatility範囲を外れる場合が代表的です。
bid IVとask IVはどちらが正しいですか?
どちらも各quoteが示す値です。一つの真値より市場不確実性の区間として扱います。
IV計算失敗は0%という意味ですか?
いいえ。価格範囲違反、低Vega、入力不整合または数値失敗を区別します。
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)