Giải thích Quadratic Variation trong tài chính
Tìm hiểu vì sao bình phương các gia số của đường đi vẫn còn ở thang đo nhỏ, tạo ra hiệu chỉnh Itô và liên kết biến động khuếch tán với realized variance
Câu trả lời trực tiếp
Quadratic variation là giới hạn của tổng bình phương các gia số đường đi trên các phân hoạch thời gian ngày càng mịn. Nó bằng không với đường đi liên tục có biến thiên hữu hạn, bằng thời gian trôi qua với Brownian motion chuẩn và tạo ra hạng hiệu chỉnh trong phép tính Itô
Bình phương các gia số trước khi làm mịn thời gian
Với một phân hoạch π của [0,t], lập Q_π(X) = Σ(X_{t_i} - X_{t_{i-1}})² và làm mịn lưới về không
Khi các tổng này hội tụ theo nghĩa xác suất phù hợp, giới hạn của chúng là quadratic variation [X]_t
Đây là khái niệm tích lũy theo đường đi, không phải cùng đối tượng với variance thống kê của X_t qua nhiều kết quả lặp lại
Đường đi trơn và có biến thiên hữu hạn biến mất
Đường đi liên tục có tổng biến thiên hữu hạn có quadratic variation bằng không vì các gia số nhỏ sau khi bình phương biến mất nhanh hơn tổng trị tuyệt đối của chúng
Đó là lý do các đường giá khả vi thông thường không tạo hiệu chỉnh bậc hai trong chain rule cổ điển
Quadratic variation tách phần gồ ghề vẫn nhìn thấy sau khi các chuyển động bậc nhất riêng lẻ đã trở nên cực nhỏ
Độ gồ ghề của Brownian vẫn tồn tại ở mọi thang đo
Brownian motion chuẩn có tổng biến thiên vô hạn trên mọi khoảng không tầm thường nhưng thỏa [W]_t = t
Theo trực giác, khoảng 1/Δt gia số mỗi gia số có bình phương cỡ gần Δt, nên tổng của chúng vẫn có bậc một
Đây là mệnh đề về giới hạn, không phải khẳng định đại số từng điểm rằng dW/dt tồn tại hoặc mọi bình phương gia số đều bằng dt
Covariation ghi lại chuyển động gồ ghề đồng thời
Quadratic covariation [X,Y] cộng các tích ΔX·ΔY trên các phân hoạch mịn
Phân cực cho [X,Y] = 1/2([X+Y] - [X] - [Y]), liên kết biến thiên chung với các quadratic variation riêng
Với các driver Brownian tương quan, covariation đưa phụ thuộc tức thời vào công thức Itô cho portfolio và đa biến
Công thức Itô giữ lại hạng bậc hai
Với dX_t = μ_t dt + σ_t dW_t, quadratic variation liên tục là [X]_t = ∫_0^t σ_s² ds
Khai triển Taylor giữ 1/2 f''(X_t)d[X]_t vì các gia số ngẫu nhiên bình phương tích lũy thay vì biến mất
Hiệu chỉnh này thúc đẩy các phương trình định giá khuếch tán và phân biệt phép tính ngẫu nhiên với phép tính vi phân thông thường
Bước nhảy thêm kích thước bình phương của chúng
Với semimartingale có bước nhảy, quadratic variation bao gồm biến thiên martingale liên tục cộng Σ_{s≤t}(ΔX_s)²
Vì vậy một bước nhảy lớn có thể chi phối chuyển động quadratic realized của cả ngày ngay cả khi biến động liên tục vừa phải
Hãy tách biến thiên liên tục, bước nhảy và drift biến thiên hữu hạn khi câu hỏi kinh tế phụ thuộc vào các nguồn khác nhau đó
Realized variance là ước lượng, không phải chính giới hạn
Realized variance tần suất cao cộng bình phương các return quan sát được trong ngày để xấp xỉ quadratic variation tiềm ẩn
Lấy mẫu quá thưa bỏ sót chuyển động, còn lấy mẫu quá dày làm phóng đại bid-ask bounce, tính rời rạc của giá, báo giá không đồng bộ và tick xấu
Hãy so sánh các lưới lấy mẫu, làm sạch bước nhảy rõ ràng, căn chỉnh giờ giao dịch và phân biệt định nghĩa return trước khi diễn giải ước lượng như volatility
Câu hỏi thường gặp
Quadratic variation là gì theo cách đơn giản?
Đó là chuyển động còn lại sau khi nhiều thay đổi nhỏ của đường đi được bình phương và cộng trên một lưới thời gian ngày càng mịn
Vì sao Brownian motion có quadratic variation t?
Gia số trên đoạn dài Δt có scale bình phương Δt, và khoảng t/Δt gia số như vậy tích lũy thành t ở giới hạn
Quadratic variation có giống volatility không?
Không. Trong diffusion, nó bằng integrated variance, còn volatility thường là tốc độ tức thời hoặc căn bậc hai đã chuẩn hóa của nó
Bước nhảy ảnh hưởng quadratic variation như thế nào?
Mỗi bước nhảy đóng góp kích thước bình phương của nó, nên quadratic variation chứa cả biến thiên martingale liên tục và biến thiên do bước nhảy rời rạc