Lévy過程とジャンプ補償測度
定常独立増分、Lévy三つ組、Lévy–Itô分解、補償ジャンプ、金融での利用と構造的限界を解説します
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要点
Lévy過程は定常独立増分、確率連続性、右連続左極限経路を持ちます。ドリフト、ブラウン分散、Lévy測度が連続成分とジャンプを記述し、ジャンプ測度を正しく補償することで予測可能な到着強度と実際の予想外ジャンプを分離します
定常独立増分が時間構造を定めます
Lévy過程Xでは非重複区間の増分が独立で、X_{t+h}-X_tの法則はhだけに依存します
確率連続性は固定不連続を確率的に除き、càdlàg版は右連続で左極限を持つ経路を与えます
増分法則が時間同質という強い仮定は解析に有用ですが、データで検証すべき対象です
Lévy三つ組が過程を特定します
切断規約を決めると、三つ組(b, σ², ν)がドリフト、ブラウン分散、Lévyジャンプ測度を表します
νはジャンプサイズ別の期待到着強度を記録し、∫(1∧x²)ν(dx) < ∞を満たします
切断関数を変えると表示ドリフトbも変わり得ますが、全項を整合的に変換すれば法則は同じです
Lévy–KhintchineはFourier空間で働きます
特性関数はE[e^{iuX_t}] = exp(tψ(u))で、特性指数ψは三つ組により決まります
定常独立増分は時間方向の畳み込みを積へ変え、特性指数を時間に線形比例させます
Fourierオプション法を支える構造ですが、数値逆変換には減衰、格子、切断の管理が要ります
Lévy–Itô分解が運動源を分けます
分解はXをドリフト、ブラウン成分、大きなジャンプ、補償済み小ジャンプに分けます
固定閾値より大きなジャンプの到着強度は有限でも、有限時間に小さなジャンプが無限個あり得ます
無限活動性と無限変動は別の性質なので、νの積分条件を見て判断します
補償がジャンプ項をマルチンゲールにします
N(dt,dx)がサイズxのジャンプを数えると、Lévy過程の補償測度はdtν(dx)です
Ñ(dt,dx) = N(dt,dx) - dtν(dx)は予測可能な到着量を引き、適切な驚きの積分を局所マルチンゲールにします
生のジャンプ和と補償積分はドリフトが異なり、有限変動項を直さず交換するとモデルが変わります
指数Lévyモデルにはドリフト補正が要ります
S_t = S_0e^{X_t}や確率指数を使っても、正値性だけで割引価格がマルチンゲールにはなりません
選んだ価格測度で特性指数が必要な指数モーメントとマルチンゲール条件を満たす必要があります
ジャンプは複製不能リスクを作るため測度が非一意になり、追加の価格選択規則が要ります
柔軟性はモデルリスクを消しません
Lévyジャンプは純粋拡散より歪度、厚い裾、短期スマイルをよく合わせられます
定常独立増分は拡張なしにはボラティリティ集中、レバレッジ動学、時変ジャンプ強度を除外します
モーメント存在、小ジャンプ切断、マルチンゲール補正、校正安定性、裾外挿、標本外ヘッジ誤差を検査します
よくある質問
Lévy過程を簡単に言うと何ですか?
重ならない期間の変化が独立で時間を通じ同じ法則に従い、拡散とジャンプを持てる確率運動です
Lévy測度は何を表しますか?
ジャンプサイズごとの到着強度を表し、ゼロ付近では有限時間に無限個の小ジャンプを許し得ます
なぜジャンプ測度を補償しますか?
予測可能な到着強度を引き、中心化したジャンプの驚きをマルチンゲール積分として扱うためです
すべてのLévyモデルにジャンプがありますか?
いいえ。ドリフト付きブラウン運動もLévy測度がゼロのLévy過程で、νが非ゼロのときジャンプがあります
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)