二次変動:確率経路とボラティリティの接点
微小な増分の二乗和がなぜ残り、Itô補正を生み、拡散ボラティリティと実現分散を結ぶのかを解説します
Mark編集 · 一次情報は記事末尾に掲載
要点
二次変動は、細分化する時間分割上で経路の増分を二乗して足し、その極限で累積した二次の動きを測ります。連続有限変動経路ではゼロ、標準ブラウン運動では経過時間となり、Itô計算に消えない二次の補正項を生みます。統計的な分散とは別の概念です
分割後の増分を二乗します
[0,t]の分割πに対しQ_π(X) = Σ(X_{t_i} - X_{t_{i-1}})²を作り、最大間隔をゼロへ近づけます
この和が適切な確率的意味で収束するとき、その極限を二次変動[X]_tと呼びます
これは一つの経路に累積する概念で、反復した結果間におけるX_tの統計的分散とは別物です
滑らかな有限変動経路は消えます
連続有限全変動経路では、小さな二乗増分が絶対増分和より速く消えるため二次変動はゼロです
したがって通常の微分可能な価格曲線では、古典的連鎖律を変える二次補正は生じません
二次変動は一次の動きが個別には微小になっても残る経路の粗さを取り出します
ブラウン運動の粗さは全尺度に残ります
標準ブラウン運動は任意の非自明な区間で全変動が無限ですが、[W]_t = tを満たします
直感的には二乗サイズがΔt程度の増分が約1/Δt個あり、和は一次の大きさに残ります
これは極限関係であり、dW/dtが存在することや各増分の二乗が正確にdtという点ごとの代数式ではありません
共変動は共同の粗い動きを記録します
二次共変動[X,Y]は細かい分割上で積ΔX·ΔYを足し合わせます
偏極恒等式[X,Y] = 1/2([X+Y] - [X] - [Y])が共同変動と個別二次変動を結びます
相関ブラウン因子では、共変動が瞬間的依存をポートフォリオと多変量Itô公式へ運びます
Itô公式では二次項が残ります
dX_t = μ_t dt + σ_t dW_tの連続拡散では、[X]_t = ∫_0^t σ_s² dsです
確率増分の二乗は累積して消えないため、Taylor展開に1/2 f''(X_t)d[X]_tが残ります
この補正が拡散価格方程式を生み、確率解析を通常の微分法と区別します
ジャンプはその大きさの二乗を加えます
ジャンプを持つセミマルチンゲールの二次変動は、連続マルチンゲール変動とΣ_{s≤t}(ΔX_s)²の和です
連続ボラティリティが小さくても、大きな一回のジャンプが一日の二次の動きの大半を占め得ます
問いが原因差に依存するなら、連続変動、ジャンプ、有限変動ドリフトを区別します
実現分散は極限ではなく推定量です
高頻度の実現分散は観測された日中リターンの二乗和で潜在的な二次変動を近似します
粗すぎる標本は動きを逃し、細かすぎる標本はビッド・アスク反転、価格刻み、非同期気配、異常値を増幅します
標本間隔を比較し、ジャンプを処理し、取引時間とリターン定義を揃えてからボラティリティと解釈します
よくある質問
二次変動を簡単に言うと何ですか?
非常に小さな経路変化を二乗し、細かくなる時間格子全体で足したとき最後まで残る動きです
ブラウン運動ではなぜtですか?
長さΔtの増分は二乗サイズがΔtで、そのような増分がおよそt/Δt個蓄積するからです
二次変動とボラティリティは同じですか?
いいえ。拡散では二次変動は積分分散で、ボラティリティは通常その瞬間率または正規化した平方根です
ジャンプはどう影響しますか?
各ジャンプが大きさの二乗を加えるため、連続マルチンゲール変動と離散ジャンプ変動の両方を含みます
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)