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
uantCraft AcademyRoadmapsSkills
Ctrl K
AO
+1,2 Tsd. Lernende
AnmeldenBeitreten ↗
RoadmapsSkills
AO
+1,2 Tsd. Lernende
Anmelden
  • English
  • Français
  • Español
  • العربية
  • Português
  • Deutsch
  • 日本語
  • 中文
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
uantCraft AcademyRoadmapsSkills
Ctrl K
AO
+1,2 Tsd. Lernende
AnmeldenBeitreten ↗
RoadmapsSkills
AO
+1,2 Tsd. Lernende
Anmelden
  • English
  • Français
  • Español
  • العربية
  • Português
  • Deutsch
  • 日本語
  • 中文
scikit-learn-Skill›Modul 2 · Die Kernmodelle›Thema 2.2·~50 Min.Mittelstufe

Logistische Regression für die Richtung

Position in der SkillModul 2 von 4 · Thema 2 von 3
2.2 Logistische Regression für die Richtung
—Lab-Punkte— / 100XP gesamt—Serie—

Von einem Score zu einer Wahrscheinlichkeit

Die logistische Regression sagt ein Ja oder Nein voraus, etwa ob die Rendite von morgen positiv ist. Sie bildet zuerst einen linearen Score z=a+bxz=a+bxz=a+bx wie eine lineare Regression und macht daraus mit der Sigmoidfunktion p=1/(1+e−z)p=1/(1+e^{-z})p=1/(1+e−z) eine Wahrscheinlichkeit. Der Score ist der Logarithmus der Chancen: z=ln⁡p1−pz=\ln\frac{p}{1-p}z=ln1−pp​, also ist eze^{z}ez das Chancenverhältnis. Ein Score von 000 bedeutet p=0,5p=0{,}5p=0,5. Das Modell wird durch Minimieren des Log-Loss angepasst, −ln⁡p-\ln p−lnp bei Ja und −ln⁡(1−p)-\ln(1-p)−ln(1−p) bei Nein, was sichere Fehler stark bestraft. Die gemeldete Klasse hängt von einer Schwelle ab, meist 0,50{,}50,5, die man verschieben kann.

p=11+e−z,z=a+bx,p1−p=ez,ℓ=−ln⁡p  (y=1)p=\frac{1}{1+e^{-z}},\qquad z=a+bx,\qquad \frac{p}{1-p}=e^{z},\qquad \ell=-\ln p\ \ (y=1)p=1+e−z1​,z=a+bx,1−pp​=ez,ℓ=−lnp  (y=1)(1)
Ein Score von eins und der echte SPYNehmen wir z=−0,5+2xz=-0{,}5+2xz=−0,5+2x und x=0,75x=0{,}75x=0,75. Dann ist z=1z=1z=1, p=1/(1+e−1)=0,731p=1/(1+e^{-1})=0{,}731p=1/(1+e−1)=0,731 und das Chancenverhältnis e1=2,718e^{1}=2{,}718e1=2,718. War der Tag wirklich steigend, beträgt der Log-Loss −ln⁡0,731=0,313-\ln0{,}731=0{,}313−ln0,731=0,313. Der Score ist bei x=0,25x=0{,}25x=0,25 gleich 000, dort ist das Modell unentschieden. Echte Daten sind bescheidener. An den 5.3845.3845.384 SPY-Tagen mit Folgetagsrendite waren 54,9%54{,}9\%54,9% steigend. Eine logistische Regression auf die letzte Rendite, den 5-Tage-Mittelwert und die 20-Tage-Volatilität, an der ersten Hälfte angepasst, sagt an 98,8%98{,}8\%98,8% der Tage der zweiten Hälfte steigend voraus und liegt in 55,4%55{,}4\%55,4% der Fälle richtig, gegenüber 55,2%55{,}2\%55,2% für immer steigend. Ihr Log-Loss 0,68720{,}68720,6872 liegt kaum unter dem der konstanten Vorhersage mit 0,68780{,}68780,6878. Eine konstante 0,550{,}550,55 zu raten, wenn die wahre Rate 0,550{,}550,55 ist, ergibt schon −(0,55ln⁡0,55+0,45ln⁡0,45)=0,688-(0{,}55\ln0{,}55+0{,}45\ln0{,}45)=0{,}688−(0,55ln0,55+0,45ln0,45)=0,688.

Die Genauigkeit allein täuscht, wenn eine Klasse häufig ist. Ein Modell, das immer steigend sagt, wirkt gut, wenn die meisten Tage steigen, und ist für den Handel nutzlos. Beurteilen Sie ein Richtungsmodell am Log-Loss gegenüber der Konstantrate, an der Kalibrierung seiner Wahrscheinlichkeiten und vor allem an der Rendite einer Strategie, die nach Kosten darauf handelt. Bei einer Schwellenentscheidung sind die Kosten eines falschen Kaufs und einer verpassten Chance selten gleich, die beste Schwelle ist also oft nicht 0,50{,}50,5.

  • Score, dann Sigmoid: Ein linearer Score wird zu einer Wahrscheinlichkeit zwischen 000 und 111.
  • Log-Loss bestraft Sicherheit: Eine sichere falsche Antwort kostet weit mehr als eine zögerliche.
  • Die Baseline schlagen: Mit der konstanten Basisrate vergleichen, nicht mit 50%50\%50%.

Lab: Was bewertet wird

  • Eine Wahrscheinlichkeit aus einem Score15 Pkt.
  • Das Chancenverhältnis10 Pkt.
  • Ein Log-Loss15 Pkt.
  • Wo das Modell unentschieden ist10 Pkt.
  • Die konstante Baseline10 Pkt.
  • Warum Genauigkeit täuscht10 Pkt.
  • Begriffe zuordnen10 Pkt.
  • Warum das Modell die Baseline kaum schlägt20 Pkt.
0/ 8 beantwortet
Aufgaben
1Numerische Antwort15 Pkt.Nicht beantwortet

Der Score ist z=−0,5+2xz=-0{,}5+2xz=−0,5+2x mit x=0,75x=0{,}75x=0,75. Welche Wahrscheinlichkeit liefert die Sigmoidfunktion 1/(1+e−z)1/(1+e^{-z})1/(1+e−z)? Verwenden Sie e−1=0,3679e^{-1}=0{,}3679e−1=0,3679 und geben Sie drei Dezimalstellen an.

p=p =p=akzeptiert: ± 0.002
2Numerische Antwort10 Pkt.Nicht beantwortet

Ein Score von z=1z=1z=1 bedeutet, dass das Chancenverhältnis für ein Ja eze^{z}ez beträgt. Wie groß ist es? Geben Sie drei Dezimalstellen an.

o=o =o=akzeptiert: ± 0.003
3Numerische Antwort15 Pkt.Nicht beantwortet

Das Modell sagte p=0,731p=0{,}731p=0,731, und der Tag war wirklich steigend. Der Log-Loss ist −ln⁡p-\ln p−lnp. Wie groß ist er? Geben Sie drei Dezimalstellen an.

l=l =l=akzeptiert: ± 0.002
4Numerische Antwort10 Pkt.Nicht beantwortet

Das Modell ist unentschieden (p=0,5p=0{,}5p=0,5), wenn der Score 000 ist. Bei welchem xxx passiert das für z=−0,5+2xz=-0{,}5+2xz=−0,5+2x? Geben Sie zwei Dezimalstellen an.

x=x =x=akzeptiert: ± 0.005
5Numerische Antwort10 Pkt.Nicht beantwortet

Steigen 55%55\%55% der Tage und sagen Sie stets p=0,55p=0{,}55p=0,55 voraus, beträgt der mittlere Log-Loss −(0,55ln⁡0,55+0,45ln⁡0,45)-(0{,}55\ln0{,}55+0{,}45\ln0{,}45)−(0,55ln0,55+0,45ln0,45). Wie groß ist er? Verwenden Sie ln⁡0,55=−0,5978\ln0{,}55=-0{,}5978ln0,55=−0,5978 und ln⁡0,45=−0,7985\ln0{,}45=-0{,}7985ln0,45=−0,7985 und geben Sie drei Dezimalstellen an.

l=l =l=akzeptiert: ± 0.002
6Auswahl10 Pkt.Nicht beantwortet

In einem Testsatz, in dem 55%55\%55% der Tage steigen, hat ein Modell, das immer steigend vorhersagt, eine Genauigkeit von 55%55\%55%. Was sagt das aus?

7Zuordnen10 Pkt.Nicht beantwortet

Ordnen Sie jedem Begriff seine Bedeutung zu.

Wähle den Partner für jedes Element links.

Sigmoid
Chancenverhältnis
Log-Loss
Schwelle
8In Worten erklären20 Pkt.Nicht beantwortet

Beim SPY sagt die logistische Regression an 98,8%98{,}8\%98,8% der Testtage steigend voraus, ihr Log-Loss ist 0,68720{,}68720,6872 gegenüber 0,68780{,}68780,6878 bei einer Konstanten. Erklären Sie in ein bis zwei Sätzen, was das über die Vorhersage der Tagesrichtung aussagt.

Mathe-ModusEingabe per Tastatur oder LaTeXAufgabe 1 von 8 · Strg ⏎ zum Prüfen

Melde dich an, um deinen Code auszuführen.

Alle Lektionen kannst du kostenlos lesen. Erstelle ein Konto oder melde dich an, um Code auszuführen, Tests zu starten und dieses Lab abzugeben.

  • IDE im Browser mit Bash-Terminal — nichts zu installieren
  • Sofortige Bewertung, XP und dein Platz auf der Skill
Konto erstellenAnmelden
ODER
Weiter mit GitHub