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Heston 模型:隨機變異數、偏斜與校準風險

僅供教育參考,不構成投資建議

Heston 模型用隨機、均值回歸且與資產價格相關的變異數過程,取代 Black–Scholes 的固定變異數。常見風險中性形式為 dS = (r − q)S dt + sqrt(v)S dW_S,以及 dv = κ(θ − v)dt + ξsqrt(v)dW_v,其中 dW_S dW_v = ρdt

核心參數是初始變異數 v0、長期變異數 θ、回歸速度 κ、變異數波動強度 ξ 及現價—變異數相關係數 ρ。它能產生偏斜和時變變異數,但校準參數不是市場唯一真相。

v0 錨定短期,θ 是長期回歸水準,κ 決定速度,ξ 拓寬未來變異數分布並增加曲率,股票市場常見負 ρ 將下跌與變異數上升連結,使下行 Put 更貴。

預期變異數為 E[v(t)] = θ + (v0 − θ)e^(−κt),半衰期為 ln(2)/κ。充分 Feller 條件 2κθ ≥ ξ² 有助過程保持嚴格正值;不滿足不代表所有價格無效,但邊界與數值方法需更謹慎。Heston 仍是連續擴散,未自動涵蓋跳躍、事件、成本和流動性,參數也會互相補償。

假設 v0 = 0.09θ = 0.04κ = 2ξ = 0.30ρ = −0.70

  • 初始波動率:sqrt(0.09) = 30%
  • 長期波動率水準:sqrt(0.04) = 20%
  • 半衰期:ln(2)/2 = 0.347 年,約 4.16 個月。
  • 半年預期變異數:0.04 + (0.09 − 0.04)e^(−2×0.5) = 0.0584
  • 其平方根:sqrt(0.0584) = 24.16%
  • Feller:2κθ = 0.16ξ² = 0.09,條件成立。

24.16% 是預期變異數的平方根,不是預期波動率;一般 sqrt(E[v]) ≠ E[sqrt(v)]。負相關使下跌衝擊伴隨變異數上升;把 ρ 調向零會減弱不對稱,降低 ξ 通常減小微笑曲率。

  • 使用同步可成交 Bid/Ask,統一遠期、折現、股息和時點。
  • 按規則清理陳舊、零 Bid、交叉、違反套利邊界和公司行動異常報價。
  • 為正參數設合理範圍,ρ 限於 [−1,1]
  • 依 Vega 或價差可靠性加權,按期限與價性檢查誤差。
  • 從多個初值最佳化,報告參數不穩與近似最優替代組。
  • 將模型誤差與市場價差比較。
  • 檢查特徵函數、積分收斂、複數分支與模擬偏差。
  • 做樣本外及避險損益驗證。
  • 獨立壓測跳躍、更負 ρ、更高 ξ、期限斷裂及重新校準。
  • 「Heston 預測波動率。」它在參數給定後規定條件動態。
  • 「擬合更好就避險更好。」過度擬合與不穩參數會惡化樣本外結果。
  • 「每個參數有唯一可觀察含義。」參數會互相補償。
  • 「違反 Feller 就無效。」它改變邊界與數值問題,不自動否定全部價格。
  • 「隨機波動率捕捉崩盤。」連續路徑仍遺漏跳躍。
  • 「一次校準適用所有商品與日期。」曲面、事件、流動性和路徑依賴都會改變。