σμimplied vol · KKmax(S−K,0)udβρᵢⱼfat tailsPnL · drawdownyield · TdSₜ = μSₜ dt + σSₜ dWₜC = S·N(d₁) − K·e⁻ʳᵀ·N(d₂)σₚ² = wᵀΣwd₁ = [ln(S/K) + (r + σ²⁄2)T] ⁄ σ√T∂V/∂t + ½σ²S²·∂²V/∂S² + rS·∂V/∂S − rV = 0Sharpe = (Rₚ − R_f) ⁄ σₚVaR₉₉ = μ − 2.33σρ = Cov(X,Y) ⁄ σₓσᵧE[Rₚ] = Σ wᵢ·E[Rᵢ]φ(x) = e^(−x²/2) ⁄ √2πE[Rᵢ] = R_f + βᵢ(E[Rₘ] − R_f)dXₜ = θ(μ − Xₜ)dt + σ dWₜσ²ₜ = ω + α·ε²ₜ₋₁ + β·σ²ₜ₋₁C − P = S − K·e⁻ʳᵀΔ = ∂V/∂S Γ = ∂²V/∂S²p = (e^(rΔt) − d) ⁄ (u − d)rₜ = ln(Pₜ ⁄ Pₜ₋₁)E[Xₜ₊₁ | ℱₜ] = Xₜf* = (bp − q) ⁄ bz = (x − μ) ⁄ σP(N=k) = λᵏe^(−λ) ⁄ k!Θ = −∂V/∂Tν = S·φ(d₁)·√Tmin wᵀΣw s.t. wᵀμ = μ*∫Σ∂∞λ
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σμimplied vol · KKmax(S−K,0)udβρᵢⱼfat tailsPnL · drawdownyield · TdSₜ = μSₜ dt + σSₜ dWₜC = S·N(d₁) − K·e⁻ʳᵀ·N(d₂)σₚ² = wᵀΣwd₁ = [ln(S/K) + (r + σ²⁄2)T] ⁄ σ√T∂V/∂t + ½σ²S²·∂²V/∂S² + rS·∂V/∂S − rV = 0Sharpe = (Rₚ − R_f) ⁄ σₚVaR₉₉ = μ − 2.33σρ = Cov(X,Y) ⁄ σₓσᵧE[Rₚ] = Σ wᵢ·E[Rᵢ]φ(x) = e^(−x²/2) ⁄ √2πE[Rᵢ] = R_f + βᵢ(E[Rₘ] − R_f)dXₜ = θ(μ − Xₜ)dt + σ dWₜσ²ₜ = ω + α·ε²ₜ₋₁ + β·σ²ₜ₋₁C − P = S − K·e⁻ʳᵀΔ = ∂V/∂S Γ = ∂²V/∂S²p = (e^(rΔt) − d) ⁄ (u − d)rₜ = ln(Pₜ ⁄ Pₜ₋₁)E[Xₜ₊₁ | ℱₜ] = Xₜf* = (bp − q) ⁄ bz = (x − μ) ⁄ σP(N=k) = λᵏe^(−λ) ⁄ k!Θ = −∂V/∂Tν = S·φ(d₁)·√Tmin wᵀΣw s.t. wᵀμ = μ*∫Σ∂∞λ
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Particle filtering and non-stationary time series-Skill›Modul 3 · Ein Markt, der sich ständig verändert›Thema 3.1·~55 Min.Fortgeschritten

Drift-Erkennung und Wendepunkte

Position in der SkillModul 3 von 3 · Thema 1 von 3
3.1 Drift-Erkennung und Wendepunkte
—Lab-Punkte— / 100XP gesamt—Serie—

Wenn der Markt seine Meinung ändert

Eine Reihe ist stationär, wenn ihre Statistiken, etwa Mittelwert und Streuung, über die Zeit gleich bleiben. Märkte sind es nicht. Eine Strategie kann jahrelang einen stabilen Mittelwert haben und ihn dann verlieren, die Volatilität kann nahe 7%7\%7% liegen und dann springen, und eine Korrelation kann in einer Krise brechen. Diese Änderungen haben drei Formen: einen plötzlichen Sprung (Niveauverschiebung), ein langsames Abgleiten (Drift) und einen Wechsel zwischen Regimen. Die SPY-Rendite hat eine Jahresvolatilität von 6,8%6{,}8\%6,8% im Jahr 2017, 41,1%41{,}1\%41,1% im Jahr 2008 und 33,7%33{,}7\%33,7% im Jahr 2020. Eine einzige Schätzung aus der ganzen Historie beschreibt keines dieser Jahre gut, man muss Änderungen bemerken und sich dann anpassen.

xt=rt2σ02,St=max⁡(0, St−1+xt−1−k),St>hx_t=\frac{r_t^{2}}{\sigma_0^{2}},\qquad S_t=\max\left(0,\ S_{t-1}+x_t-1-k\right),\qquad S_t>hxt​=σ02​rt2​​,St​=max(0, St−1​+xt​−1−k),St​>h(1)

Der CUSUM-Detektor (kumulierte Summe) ist das klassische Werkzeug. Man legt aus einer ruhigen Phase eine Basisvolatilität σ0\sigma_0σ0​ fest und misst jeden Tag mit xt=rt2/σ02x_t=r_t^{2}/\sigma_0^{2}xt​=rt2​/σ02​, das im Mittel 111 ist, solange sich nichts geändert hat. Man addiert jeden Tag xt−1−kx_t-1-kxt​−1−k zu einer laufenden Summe SSS, wobei kkk eine Toleranz ist, die kleine Überschüsse ignoriert, und lässt die Summe nie unter null fallen. Überschreitet die Summe eine Schwelle hhh, schlägt man Alarm. Das Zurücksetzen auf null ist entscheidend: Eine lange ruhige Phase kann kein Guthaben ansammeln, das später eine echte Änderung verdeckt. Ein kleines kkk oder hhh reagiert schneller, gibt aber mehr Fehlalarme.

Ein Handlauf und der echte SPYNehmen wir x=0,5, 3, 4, 2, 0,2x=0{,}5,\ 3,\ 4,\ 2,\ 0{,}2x=0,5, 3, 4, 2, 0,2 mit k=0,5k=0{,}5k=0,5 und h=4h=4h=4. Die Summe verläuft S=0, 1,5, 4,0, 4,5, 3,2S=0,\ 1{,}5,\ 4{,}0,\ 4{,}5,\ 3{,}2S=0, 1,5, 4,0, 4,5, 3,2. Sie überschreitet 444 erstmals an Tag 444. Ein Tag mit −2%-2\%−2% ergibt bei σ0=0,431%\sigma_0=0{,}431\%σ0​=0,431% pro Tag x=(2/0,431)2=21,5x=(2/0{,}431)^{2}=21{,}5x=(2/0,431)2=21,5, ein riesiger Schritt. Beim SPY mit der Basis aus 2017 (6,85%6{,}85\%6,85% pro Jahr), k=0,5k=0{,}5k=0,5 und h=5h=5h=5 kommt der erste Alarm am 26. Januar 2018, Tage vor dem Ausverkauf im Februar 2018, und bis zum 16. März 2020 ist die Summe auf über 300030003000 gewachsen. Das Varianzverhältnis zwischen 2008 und 2017 beträgt (41,1/6,75)2=37(41{,}1/6{,}75)^{2}=37(41,1/6,75)2=37.

Erkennen ist nur die halbe Arbeit. Ein Partikelfilter kann auch selbst eine Flagge hissen: Ist die heutige Rendite unter der aktuellen Wolke sehr unwahrscheinlich, ist die mittlere Likelihood winzig und die effektive Stichprobengröße bricht ein, wie am 10. Oktober 2018. Nach einem Alarm kann man das Rauschen des Filters vergrößern, damit er dem neuen Niveau schneller folgt, ihn aus einer flacheren Überzeugung neu starten oder zu einem Schätzer mit kürzerem Gedächtnis wechseln, das ist das nächste Thema.

  • Drei Formen der Änderung: ein Sprung, eine Drift und ein Regimewechsel.
  • CUSUM: eine laufende Summe überschüssiger Evidenz, die auf null zurückgesetzt wird und über einer Schwelle Alarm gibt.
  • Tempo gegen Fehlalarme: Eine niedrigere Schwelle findet Änderungen früher, schlägt aber öfter Fehlalarm.

Lab: Was bewertet wird

  • Die Summe an Tag zwei10 Pkt.
  • Die Summe an Tag vier10 Pkt.
  • Der erste Alarmtag10 Pkt.
  • Eine standardisierte quadrierte Rendite15 Pkt.
  • Ein Varianzverhältnis10 Pkt.
  • Die Schwelle senken10 Pkt.
  • Eine Überwachungsschleife10 Pkt.
  • Begriffe zuordnen10 Pkt.
  • Warum auf null zurücksetzen15 Pkt.
0/ 9 beantwortet
Aufgaben
1Numerische Antwort10 Pkt.Nicht beantwortet

Starten Sie bei S=0S=0S=0. Die Werte sind x=0,5, 3, 4, 2, 0,2x=0{,}5,\ 3,\ 4,\ 2,\ 0{,}2x=0,5, 3, 4, 2, 0,2 mit k=0,5k=0{,}5k=0,5. Verwenden Sie St=max⁡(0, St−1+xt−1−k)S_t=\max(0,\ S_{t-1}+x_t-1-k)St​=max(0, St−1​+xt​−1−k). Wie groß ist SSS an Tag zwei? Geben Sie eine Dezimalstelle an.

S=S =S=akzeptiert: ± 0.05
2Numerische Antwort10 Pkt.Nicht beantwortet

Setzen Sie denselben Lauf fort. An Tag drei ist S=4,0S=4{,}0S=4,0 und x4=2x_4=2x4​=2. Wie groß ist SSS an Tag vier? Geben Sie eine Dezimalstelle an.

S=S =S=akzeptiert: ± 0.05
3Numerische Antwort10 Pkt.Nicht beantwortet

Die Summen sind S=0, 1,5, 4,0, 4,5, 3,2S=0,\ 1{,}5,\ 4{,}0,\ 4{,}5,\ 3{,}2S=0, 1,5, 4,0, 4,5, 3,2, und der Alarm wird bei S>4S>4S>4 ausgelöst. An welchem Tag schlägt der Alarm zum ersten Mal an?

day=day =day=akzeptiert: ± 0.01
4Numerische Antwort15 Pkt.Nicht beantwortet

Die tägliche Basisvolatilität ist σ0=0,431%\sigma_0=0{,}431\%σ0​=0,431%. Ein Tag mit der Rendite −2%-2\%−2% ergibt x=r2/σ02x=r^{2}/\sigma_0^{2}x=r2/σ02​. Wie groß ist xxx? Geben Sie eine Dezimalstelle an.

x=x =x=akzeptiert: ± 0.3
5Numerische Antwort10 Pkt.Nicht beantwortet

Die Jahresvolatilität des SPY betrug 41,1%41{,}1\%41,1% im Jahr 2008 und 6,75%6{,}75\%6,75% im Jahr 2017. Um welchen Faktor ist die Varianz von 2008 größer? Geben Sie eine Dezimalstelle an.

r=r =r=akzeptiert: ± 0.5
6Auswahl10 Pkt.Nicht beantwortet

Sie senken die CUSUM-Schwelle hhh. Was ist die übliche Wirkung?

7Schritte ordnen10 Pkt.Nicht beantwortet

Bringen Sie die täglichen Schritte eines CUSUM-Monitors in die richtige Reihenfolge.

Zum Umsortieren ziehen, oder ein Element fokussieren, mit Leertaste anheben, mit Pfeiltasten bewegen und mit Leertaste ablegen.

  1. 1Die Summe nie unter null fallen lassen
  2. 2Die heutige quadrierte Rendite mit der Basisvarianz standardisieren
  3. 3Die Summe mit der Schwelle vergleichen und bei Überschreitung Alarm geben
  4. 4Den Überschuss über eins plus die Toleranz k zur Summe addieren
8Zuordnen10 Pkt.Nicht beantwortet

Ordnen Sie jedem Begriff seine Bedeutung zu.

Wähle den Partner für jedes Element links.

Niveauverschiebung
Drift
Regimewechsel
CUSUM
9In Worten erklären15 Pkt.Nicht beantwortet

Erklären Sie in ein bis zwei Sätzen, warum die CUSUM-Summe nie unter null fallen darf.

Mathe-ModusEingabe per Tastatur oder LaTeXAufgabe 1 von 9 · Strg ⏎ zum Prüfen

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