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含噪声动态的两种约定阅读约12分钟

Stratonovich与Itô随机微积分的差别

了解Stratonovich积分和Itô积分怎样不同、如何转换漂移项,以及金融模型为何必须声明积分约定

由 Mark 编写 · 官方资料列于文末

直接答案

正确转换后,Itô与Stratonovich微积分描述同一随机动态,但它们在每个区间选择不同的位置来评价含噪积分函数。转换会加入二次变差漂移项,所以没有声明积分约定的方程并不完整

取样时点改变积分含义

Itô积分使用每个时间区间的左端信息,因此被积函数可预测,并在标准条件下具有鞅性质

Stratonovich积分采用中点型极限,在平滑坐标变换下更接近普通链式法则

没有哪种记法天然更真实。模型的极限来源、信息流和要表达的量决定应使用哪种约定

转换约定会改变漂移

一维中,Stratonovich形式dX = a(X)dt + b(X)∘dW转换为Itô形式dX = [a(X) + 1/2 b(X)b'(X)]dt + b(X)dW

额外项不是任意修正,而是状态依赖被积函数与布朗运动二次协变差的结果

若b为常数,b'为0,两种形式一致。状态依赖波动率下悄悄混用约定会改变结果

乘性噪声例子显示差异

令b(X) = σX且Stratonovich漂移为0,则等价的Itô漂移为1/2σ²X

当σ为40%时,该修正为每年X的8%,尚未加入任何单独指定的经济漂移

这不是预期股票收益或Alpha,而是表示方式的变化。概率测度、分红、持有成本和约束仍须分别说明

定价模型通常使用Itô动态

连续时间资产定价模型通常采用Itô过程,因为自融资策略必须适应下一次冲击前已经可用的信息

Itô引理、鞅测度和标准Black–Scholes推导都采用该约定

从有色噪声物理极限得到的Stratonovich方程,应先转换再与Itô定价或对冲计算结合

转换不能消除模型风险

即使方程转换正确,跳跃、随机波动率、流动性、离散对冲和参数误差仍然存在

多维系统需要完整的雅可比矩阵和协方差结构,而不是标量的1/2bb'捷径

比较结果前,应写明随机微分方程、积分约定、概率测度、时间单位和噪声解释

常见问题

Stratonovich比Itô更正确吗?

不是。正确转换后它们表达相同动态。合适的形式取决于模型来源和用途

转换时为什么漂移会改变?

状态依赖的被积函数可以与布朗运动共同变化,其二次协变差会留下有限的漂移修正

我能对Itô过程直接使用普通链式法则吗?

不能直接使用。Itô引理会加入来自二次变差的二阶项

资料来源与延伸阅读

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