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Hestonモデル

Hestonは、実用的な価格式を持つ最初の確率ボラティリティ・モデルです。ボラティリティは長期水準へ引き戻される過程に従い、無限大へ発散することはありません。これは市場で実際に観察される挙動、つまりボラティリティが急騰した後に落ち着いていく動きと一致します。このモデルは価格変動とボラティリティ変動の相関を通じてスキューとスマイルを生み出し、1組のパラメータから完全なボラティリティ・サーフェスを生成します。

暗号資産でHestonを使う必要はありません。しかし、その後に登場した確率ボラティリティ・モデル、すなわちSABR、ラフ・ベルゴミ、確率局所ボラティリティはすべて、このアイデアの子孫です。Hestonを理解することは、現代のインプライド・ボラティリティ・モデリングのDNAを理解することです。

💡
概念上の祖先

確率ボラティリティにおけるHestonは、オプション価格評価におけるブラック・ショールズと同じ位置づけです。つまり、他のすべてのモデルが拡張し、あるいは反発する基礎的な枠組みです。暗号資産でHestonを使う必要はありませんが、実際に使うモデルを理解するためにはHestonを理解する必要があります。

パラメータの直感的な理解​

各パラメータを調整して、Hestonのスマイルがどう変化するかを確認してください。

ヘストン・スマイル・エクスプローラー

典型的な株式のスマイル。負の ρ による強いプット・スキュー、中程度のボル・オブ・ボル。
21%33%45%758595ATM105115125行使価格インプライド・ボラティリティ (%)
κ(平均回帰)2.0
分散が θ に回帰する速さ
θ(長期分散)0.040
長期分散の水準。長期の ATM ボラティリティの2乗にほぼ等しい
σ(ボル・オブ・ボル)0.500
スマイルの曲率を制御。0 = フラット (BS)。
ρ(スポット・ボル相関)-0.700
負 = プット・スキュー(通常)
v₀(初期分散)0.040
現在の分散。現在と長期の関係が期間構造の傾きを決めます
ATM IV
20.0%
プットウィングの傾き
+0.28%/strike
コールウィングの傾き
-0.13%/strike
期間構造
現在 = 長期(期間構造はフラット)

ρ はスキュー(傾き)、σ は曲率(ウィングの幅)、κ/θ/v₀ はボラティリティ水準と期間構造を制御します。

5つのパラメータの概要:

パラメータ
制御する内容
スマイルへの影響
kappa(平均回帰速度)
ボラティリティが長期水準へ戻る速さ
kappaが高いと期間構造が早く平坦化する
theta(長期分散)
過程が向かっていく均衡ボラティリティ水準
長期満期のスマイル全体の水準を決める
sigma(ボラティリティのボラティリティ)
ボラティリティ過程自体の変動の大きさ
sigmaが高いと両ウィングが持ち上がる(ファットテール)
rho(スポットとボラティリティの相関)
価格変動とボラティリティ変動の連動
負のrhoは左ウィングを急峻にする(プット・スキュー)
v0(初期分散)
現在のボラティリティ水準
v0とthetaの差が期間構造を傾ける

各パラメータの感覚​

  • kappa(平均回帰速度):ボラティリティが平常水準に戻る速さです。kappaが高いとボラティリティ・ショックはすぐに消え、期間構造は平坦化します。kappaが低いとボラティリティのレジームが長く続きます。暗号資産ではkappaは低い傾向があり、ボラティリティのレジームは粘着的です。

  • theta(長期分散):時間とともに過程が引き寄せられるボラティリティ水準です。thetaの平方根がおおよそ長期満期のATMボラティリティになります。BTCでは、通常、年率50-70%です。

  • sigma(ボラティリティのボラティリティ):スマイルの幅を制御します。sigma = 0のときスマイルはありません。sigmaが上がるにつれて両ウィングが持ち上がります。SABRのnuと同じ考え方です。sigmaが高い=ファットテール=OTMウィングが割高になります。

  • rho(スポットとボラティリティの相関):スキューを制御します。負のrhoは、原資産が下落するとボラティリティが上昇することを意味します。暗号資産では、rhoは通常-0.5から-0.8です。より負になるほどプット・スキューが急峻になります。これはデルタヘッジの挙動に直接影響します。

  • v0(初期分散):現在のボラティリティ水準です。v0がthetaより上なら、期間構造は右下がりになります(ボラティリティは低下していくと予想される)。v0がthetaより下なら右上がりになります。ボラティリティ急騰の後はv0 >> thetaとなり、期間構造は逆転します。

ℹ️
平均回帰がHestonとSABRを分ける

Hestonのボラティリティ過程は長期水準へ引き戻されます。SABRはそうではなく、どこまでもドリフトし得ます。Hestonのボラティリティは無限大へ発散しません。SABRは発散し得るため、非現実的な長期満期スマイルを生むことがあります。ベガヘッジにおいては、平均回帰によって長期満期のベガ・エクスポージャーが予測可能な形で減衰します。

💡
2つのパラメータ、2つのグリークス・エクスポージャー

rhoはスキュー(およびバンナ・エクスポージャー)に対応します。sigmaはスマイルの曲率(およびボルガ・エクスポージャー)に対応します。この2つの対応関係がHestonの核心です。

強みと限界​

強み
あなたにとっての意味
高速な価格式
多くの確率ボラティリティ・モデルと異なり、Hestonではオプションを1つの積分で価格評価できます。毎秒数千件の価格計算が可能です。
ボラティリティが平常水準へ戻る
現実的な挙動です。ボラティリティの急騰の後に平均回帰が続きます。自然な期間構造を生み出します。
スキューとスマイルを表現できる豊かさ
rhoがスキューを、sigmaが曲率を制御します。5つのパラメータで大半の流動性の高い市場をカバーできます。
膨大なツール・エコシステム
1993年から研究されています。あらゆる言語にライブラリがあります。問題に直面しても、誰かがすでに解決しています。
限界
あなたにとっての意味
5パラメータ=不安定なフィット
異なるパラメータの組み合わせが似たスマイルを生むことがあります。フィット結果が日々大きく変動し得ます。
フィッティングが扱いにくい
局所最小値が複数あります。良い初期値と大域的探索手法が必要です。
暗号資産の短期満期スマイルに合わない
暗号資産のスマイルは短期満期で急峻かつ幅広すぎます。Hestonは暗号資産のボラティリティ・ダイナミクスには滑らかすぎます。
ウィングが平坦すぎる
Hestonのウィングは一定の傾きに近づきます。実際の暗号資産のスマイルは、ディープOTMの行使価格でより急峻なウィングを持つことが多いです。
⚠️
暗号資産のスマイル・フィッティングにHestonを使わないでください

暗号資産オプションのボラティリティ・サーフェスを構築するなら、SVIまたはSSVIを使ってください。Hestonの5パラメータ・フィッティングは、専用のスマイル・モデルより遅く、不安定で、フィットも劣ります。Hestonは価格評価モデルであり、スマイル・フィッティング・ツールではありません。その価値は概念的なものです。追加の制約なしではカレンダー・アービトラージの問題を回避できませんが、SSVIは構造上カレンダー・アービトラージのないサーフェスを保証します。

Heston対SABR​

観点
Heston
SABR
ボラティリティのダイナミクス
長期水準へ引き戻される
ランダムウォーク(平均回帰なし)
自由パラメータ
5
3(betaを固定した場合)
価格評価
セミ・クローズドフォーム(高速)
近似式(さらに高速)
フィッティング
大域的最適化、扱いにくい
2パラメータのフィット、高速で安定
期間構造
内蔵(平均回帰)
スライスごとのみ
短期満期スマイル
滑らかすぎる
より良い(ただし限界あり)
最適な用途
株式エキゾチック、FX
金利、FXバニラ
暗号資産での利用
まれ
まれ(SVIが好まれる)
💡
HestonとSABRのトレードオフ

Hestonは期間構造の整合性を内蔵しています。すべての行使価格が同じ分散過程で結びついています。その代償は、フィッティングの難しさとパラメータ数の多さです。SABRはよりシンプルで高速です。

系統樹​

「確率分散」や「平均回帰するボラティリティ」を持つボラティリティ・モデルを見かけたら、それはHestonの子孫です。

モデル
Hestonから変更した点
SABR
平均回帰する分散をランダムウォークのボラティリティに置き換えました。フィッティングがシンプルで、パラメータの意味が明確です。
Bates
Hestonにジャンプを追加しました。ジャンプ成分によってウィングが厚くなります。
ラフ・ベルゴミ
滑らかな分散パスを、粗くギザギザしたパスに置き換えました。観測されるボラティリティの粗さに一致します。
確率局所ボラティリティ(SLV)
Heston型の確率分散と局所ボラティリティを組み合わせました。厳密なフィットと現実的なダイナミクスを両立します。

数式エクスプローラー​

インプライド・ボラティリティ、トータル分散、対数マネーネス、オプション価格を相互に変換します。

数式エクスプローラー

w = σ2 × Ttotal variance = IV2 × time
%
インプライド・ボラティリティ
日
満期までの暦日数
総分散 (w)
0.022225
年率換算分散 (σ²)
0.2704
逆算IV
52.00%
総分散は、SVIなどのモデルがフィットする対象です。時間とともに増えるため、30日間の50%ボラは90日間の50%ボラよりも総分散が小さくなります。

数学的直感を身につける​

Hestonをゼロから学ぶインタラクティブレッスン · 前提知識は不要です

このレッスンでは、Hestonを2つのエンジン、つまりスポットの変動と分散の変動からなるシステムとして解説します。5つのパラメータ、2つの方程式、そして負のrhoがスキューを生み出す正確な理由を順に説明します。


関連項目:

  • SABRモデル:よりシンプルなフィッティングの確率ボラティリティ
  • SVIパラメータ化:暗号資産におけるスマイル・フィッティングの標準
  • SSVI:サーフェス全体へ拡張したSVI
  • ラフ・ベルゴミ:非整数型の確率ボラティリティ
  • スキュー:インプライド・ボラティリティの行使価格構造パターン
  • 期間構造:満期によってスマイルがどう変化するか
  • 補間手法:全手法の比較

次に進む前に理解度をテストしましょう。

Q: kappa(平均回帰速度)が非常に高い場合、インプライド・ボラティリティの期間構造はどうなりますか?
Q: 暗号資産のボラティリティ・スマイルを直接フィッティングするのに、Hestonが不向きなのはなぜですか?
Q: Hestonのパラメータrhoとグリークスのバンナにはどのような関係がありますか?
Q: SABRにはなく、Hestonにあるものは何ですか?

💡 ヒント: 回答を見る前に自分で答えてみましょう。