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含雜訊動態的兩個慣例閱讀約12分鐘

Stratonovich與Itô微積分怎麼轉換

認識Stratonovich積分和Itô積分的差異、漂移項的轉換,以及金融模型為何必須標示積分慣例

由 Mark 撰寫 · 官方資料列於文末

直接解答

Itô與Stratonovich微積分在正確轉換後描述相同的隨機動態,但它們在每個時間區間採不同位置評估含雜訊的被積函數。轉換會加入二次變差漂移,因此未標示積分慣例的方程並不完整

取樣位置決定積分慣例

Itô積分使用每段時間左端的資訊,令被積函數可預測,並在標準條件下保有鞅性質

Stratonovich積分採取中點型極限,所以在平滑座標變換時更接近一般的鏈式法則

沒有任一符號天然較真實。應依模型的極限來源、資訊流與所要描述的量來選擇

轉換時漂移項會出現修正

一維情形中,Stratonovich式dX = a(X)dt + b(X)∘dW,會改寫成Itô式dX = [a(X) + 1/2 b(X)b'(X)]dt + b(X)dW

額外項不是任意調整,而是狀態依賴被積函數與布朗運動的二次共變動所留下的結果

若b為常數,b'為0,兩種寫法一致。若波動率依狀態改變,混用慣例就會產生不同結論

乘法雜訊可量化差別

取b(X) = σX且Stratonovich漂移為0,等價的Itô漂移是1/2σ²X

若σ為40%,修正量為每年X的8%,此時仍未加入任何獨立指定的經濟漂移

這不是預期股價報酬或Alpha,而是表示方式轉換。機率測度、股息、持有成本與限制仍須個別說明

定價通常以Itô形式撰寫

連續時間資產定價模型通常採Itô過程,因為自融資策略必須適應下一次衝擊前已取得的資訊

Itô引理、鞅測度與標準Black–Scholes推導都在此慣例下書寫

若Stratonovich方程來自有色雜訊的物理極限,應先轉換再接上Itô定價或避險計算

正確轉換仍不等於風險消失

即使方程轉換無誤,跳躍、隨機波動率、流動性、離散避險和參數誤差依然存在

多維系統需使用完整雅可比矩陣與共變異數結構,而不是單純的1/2bb'捷徑

比較結果前,應明示隨機微分方程、積分慣例、機率測度、時間單位與雜訊意義

常見問題

Stratonovich一定比Itô正確嗎?

不是。正確轉換後兩者表達相同動態。適合的形式取決於模型來源及用途

為何轉換時漂移會改變?

狀態依賴被積函數可與布朗運動共同變化,其二次共變動會留下有限的漂移修正

Itô過程可直接套一般鏈式法則嗎?

不可以直接套用。Itô引理會加上源自二次變差的二階項

資料來源與延伸閱讀

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