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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Ruta de Particle filtering and non-stationary time series›Módulo 2 · Filtros de partículas›Tema 2.5·~1 hAvanzado

Aprender los parámetros

Posición en la rutaMódulo 2 de 3 · Tema 5 de 5
2.5 Aprender los parámetros
—Puntuación del lab— / 100XP total—Racha—

Aprender los números del propio modelo

Hasta ahora los números del modelo, como qqq, rrr, μ\muμ, φ\varphiφ y σ\sigmaσ, eran dados. En la práctica hay que aprenderlos de los mismos datos. Un filtro de partículas ayuda de dos maneras. Primero, estima la verosimilitud de los datos para una elección θ\thetaθ de los números: cada día, el promedio de los pesos de las partículas estima cuán probable era el rendimiento del día, y la suma de los logaritmos de esos promedios es la log-verosimilitud. Se ejecuta el filtro para varias elecciones de θ\thetaθ en una rejilla, siempre con los mismos números aleatorios para que la comparación sea suave, y se queda con la mejor. La estimación es ruidosa, con una dispersión de unos 333 sobre una log-verosimilitud cercana a 17 75017\,75017750, así que solo importan diferencias mayores.

log⁡L^(θ)=∑tlog⁡(1N∑iwt(i)),h2=1−(3δ−12δ)2,a=1−h2,θ′=a θ+(1−a) θˉ+hV z\log\hat L(\theta)=\sum_t\log\left(\frac1N\sum_i w_t^{(i)}\right),\qquad h^{2}=1-\left(\frac{3\delta-1}{2\delta}\right)^{2},\quad a=\sqrt{1-h^{2}},\quad \theta'=a\,\theta+(1-a)\,\bar\theta+h\sqrt V\,zlogL^(θ)=t∑​log(N1​i∑​wt(i)​),h2=1−(2δ3δ−1​)2,a=1−h2​,θ′=aθ+(1−a)θˉ+hV​z(1)

La segunda vía pone el número desconocido dentro del estado: cada partícula lleva su propio valor de θ\thetaθ. Falla si θ\thetaθ nunca se mueve, porque el remuestreo copia pocos valores y la nube de θ\thetaθ se reduce a un punto. El remedio de Liu y West mueve un poco el θ\thetaθ de cada partícula tras cada remuestreo, pero de modo que conserve la media y la dispersión de la nube. Se elige un descuento δ\deltaδ cercano a 111 (como 0,950{,}950,95). Entonces h2=1−((3δ−1)/(2δ))2h^{2}=1-\big((3\delta-1)/(2\delta)\big)^{2}h2=1−((3δ−1)/(2δ))2 y a=1−h2a=\sqrt{1-h^{2}}a=1−h2​. Cada valor se acerca primero a la media de la nube θˉ\bar\thetaθˉ con el factor aaa y luego se agita con ruido de varianza h2Vh^{2}Vh2V, donde VVV es la varianza de la nube. Un δ\deltaδ menor significa más agitación.

Las cifras de Liu-West y de SPYCon δ=0,95\delta=0{,}95δ=0,95: (3δ−1)/(2δ)=0,9737(3\delta-1)/(2\delta)=0{,}9737(3δ−1)/(2δ)=0,9737, así que h2=1−0,97372=0,0519h^{2}=1-0{,}9737^{2}=0{,}0519h2=1−0,97372=0,0519 y a=0,9737a=0{,}9737a=0,9737. Una partícula con θ=0,90\theta=0{,}90θ=0,90 en una nube de media 0,970{,}970,97 pasa a 0,9737×0,90+0,0263×0,97=0,9020{,}9737\times0{,}90+0{,}0263\times0{,}97=0{,}9020,9737×0,90+0,0263×0,97=0,902. Si la varianza de la nube es V=0,0004V=0{,}0004V=0,0004, la agitación tiene varianza 0,0519×0,00040{,}0519\times0{,}00040,0519×0,0004 y desviación típica 0,00460{,}00460,0046. En SPY, la log-verosimilitud de volatilidad estocástica sobre una rejilla alcanza su máximo en φ=0,98\varphi=0{,}98φ=0,98, σ=0,25\sigma=0{,}25σ=0,25 con 17 79317\,79317793, frente a 16 25216\,25216252 con volatilidad constante. Su BIC con 333 números, −2×17 793,1+3ln⁡5404=−35 560-2\times17\,793{,}1+3\ln5404=-35\,560−2×17793,1+3ln5404=−35560, supera al modelo oculto de Markov de 3 estados (−35 485-35\,485−35485) y hasta al de 4 (−35 557-35\,557−35557).
  • Verosimilitud por filtrado: la suma de los logaritmos de los pesos medios, con los mismos números aleatorios para cada elección.
  • Parámetros en el estado: exige una pequeña agitación tras el remuestreo o la nube de parámetros se colapsa.
  • Comparar modelos con justicia: una log-verosimilitud necesita una penalización por el número de parámetros, como el BIC.

Lab: qué se califica

  • La ganancia de log-verosimilitud10 pts
  • La constante h al cuadrado de Liu-West15 pts
  • El factor de contracción a10 pts
  • Una partícula contraída15 pts
  • El tamaño de la agitación10 pts
  • Un BIC15 pts
  • Parámetros sin agitación10 pts
  • Por qué comparar con una brecha de unos 315 pts
0/ 8 respondidos
Ejercicios
1Respuesta numérica10 ptsSin responder

En SPY, la mejor log-verosimilitud de volatilidad estocástica es 17 793,117\,793{,}117793,1 y una volatilidad constante da 16 251,816\,251{,}816251,8. ¿Cuál es la ganancia, al entero más cercano?

g=g =g=aceptado: ± 2
2Respuesta numérica15 ptsSin responder

Con δ=0,95\delta=0{,}95δ=0,95, calcule h2=1−((3δ−1)/(2δ))2h^{2}=1-\big((3\delta-1)/(2\delta)\big)^{2}h2=1−((3δ−1)/(2δ))2. Dé cuatro decimales.

h2=h2 =h2=aceptado: ± 0.0003
3Respuesta numérica10 ptsSin responder

Con h2=0,0519h^{2}=0{,}0519h2=0,0519, ¿cuánto vale a=1−h2a=\sqrt{1-h^{2}}a=1−h2​? Dé cuatro decimales.

a=a =a=aceptado: ± 0.0003
4Respuesta numérica15 ptsSin responder

Una partícula tiene θ=0,90\theta=0{,}90θ=0,90, la media de la nube es θˉ=0,97\bar\theta=0{,}97θˉ=0,97 y a=0,9737a=0{,}9737a=0,9737. ¿Cuánto vale el valor contraído a θ+(1−a) θˉa\,\theta+(1-a)\,\bar\thetaaθ+(1−a)θˉ antes de toda agitación? Dé tres decimales.

t=t =t=aceptado: ± 0.001
5Respuesta numérica10 ptsSin responder

La agitación tiene varianza h2V=0,0519×0,0004=0,0000208h^{2}V=0{,}0519\times0{,}0004=0{,}0000208h2V=0,0519×0,0004=0,0000208. ¿Cuál es su desviación típica? Dé cuatro decimales.

s=s =s=aceptado: ± 0.0002
6Respuesta numérica15 ptsSin responder

El modelo de volatilidad estocástica tiene k=3k=3k=3 números, una log-verosimilitud de 17 793,117\,793{,}117793,1 y n=5404n=5404n=5404 rendimientos. Calcule −2log⁡L+kln⁡n-2\log L+k\ln n−2logL+klnn con ln⁡5404=8,595\ln5404=8{,}595ln5404=8,595. Dé un decimal.

bic=bic =bic=aceptado: ± 1
7Elección10 ptsSin responder

Cada partícula lleva su propio valor de parámetro, pero esos valores nunca se mueven tras el remuestreo. ¿Qué ocurre con el tiempo?

8Explicar con palabras15 ptsSin responder

Dos ajustes dan log-verosimilitudes de filtro de partículas de 17 793,117\,793{,}117793,1 y 17 789,317\,789{,}317789,3 para φ=0,98\varphi=0{,}98φ=0,98 y φ=0,99\varphi=0{,}99φ=0,99. En una o dos frases, explique por qué no debe concluirse que 0,980{,}980,98 es realmente mejor.

Modo matemáticasEntrada por teclado o LaTeXEjercicio 1 de 8 · Ctrl ⏎ para comprobar

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