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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statsmodels スキル›モジュール 1 · 回帰とその検証›トピック 1.6·~50 分中級

ニューウィー・ウェストの頑健標準誤差

スキル上の位置モジュール 1/3 · トピック 6/8
1.6 ニューウィー・ウェストの頑健標準誤差
—ラボスコア— / 100合計XP—連続日数—

隣り合う誤差が連動するとき

通常の標準誤差は、すべての観測が新しい情報をもたらすと仮定します。金融データはこれをしばしば破ります。3か月で測ったリターンを毎月サンプルすると重なり合い、各観測は隣の観測と2か月を共有して誤差が一緒に動きます。ボラティリティが集中するときも同じです。対処法は係数をそのままにして標準誤差だけを変えることです。ニューウィー・ウェスト推定量(不均一分散と自己相関に頑健なので HAC とも呼ぶ)は、残差のラグ付き自己共分散 γℓ\gamma_\ellγℓ​ に、打ち切りラグ LLL でゼロになるバートレット重み 1−ℓ/(L+1)1-\ell/(L+1)1−ℓ/(L+1) を掛けて足し合わせ、長期の分散を推定します。statsmodels では .fit() に cov_type='HAC' と cov_kwds={'maxlags': L} を加えるだけです。

ω^=γ^0+2∑ℓ=1L(1−ℓL+1)γ^ℓ,γ^ℓ=1n∑t=ℓ+1netet−ℓ,se(zˉ)=ω^/n,L≈⌊4(n100)2/9⌋\hat\omega=\hat\gamma_0+2\sum_{\ell=1}^{L}\Bigl(1-\frac{\ell}{L+1}\Bigr)\hat\gamma_\ell,\qquad \hat\gamma_\ell=\frac1n\sum_{t=\ell+1}^{n}e_te_{t-\ell},\qquad \mathrm{se}(\bar z)=\sqrt{\hat\omega/n},\qquad L\approx\Bigl\lfloor4\Bigl(\frac{n}{100}\Bigr)^{2/9}\Bigr\rfloorω^=γ^​0​+2ℓ=1∑L​(1−L+1ℓ​)γ^​ℓ​,γ^​ℓ​=n1​t=ℓ+1∑n​et​et−ℓ​,se(zˉ)=ω^/n​,L≈⌊4(100n​)2/9⌋(1)
5つの数の系列平均 222、偏差 1,1,0,−1,−11,1,0,-1,-11,1,0,−1,−1 の系列 z=3,3,2,1,1z=3,3,2,1,1z=3,3,2,1,1 を考えます。γ^0=4/5=0.8\hat\gamma_0=4/5=0.8γ^​0​=4/5=0.8、γ^1=(1+0+0+1)/5=0.4\hat\gamma_1=(1+0+0+1)/5=0.4γ^​1​=(1+0+0+1)/5=0.4 で、隣同士が似ているので正です。L=1L=1L=1 のバートレット重みは 1−1/2=0.51-1/2=0.51−1/2=0.5 なので ω^=0.8+2⋅0.5⋅0.4=1.2\hat\omega=0.8+2\cdot0.5\cdot0.4=1.2ω^=0.8+2⋅0.5⋅0.4=1.2、se=1.2/5=0.490\mathrm{se}=\sqrt{1.2/5}=0.490se=1.2/5​=0.490。通常の標準誤差は 1/5=0.447\sqrt{1/5}=0.4471/5​=0.447(s2=SSE/(n−1)=1s^2=\mathrm{SSE}/(n-1)=1s2=SSE/(n−1)=1)で、平均のt統計量は 2/0.447=4.472/0.447=4.472/0.447=4.47 から 2/0.490=4.082/0.490=4.082/0.490=4.08 に下がります。自己相関が負なら、逆に標準誤差は小さくなります。

実データで効果の大きさを見ましょう。SPY の3か月平均リターンを毎月サンプルすると、重なり合う 256256256 個の観測で 2.78%2.78\%2.78% です。通常の標準誤差は 0.456%0.456\%0.456%、t=6.10t=6.10t=6.10 となります。平均を引いた系列の自己相関はラグ 111、222、333 で 0.680.680.68、0.350.350.35、0.080.080.08 で、3か月中2か月が重なることが生む三角形の形です。ニューウィー・ウェストでは L=2L=2L=2 で標準誤差 0.664%0.664\%0.664%(t=4.18t=4.18t=4.18)、L=4L=4L=4 で 0.732%0.732\%0.732%(t=3.80t=3.80t=3.80)、L=6L=6L=6 で 0.762%0.762\%0.762%(t=3.65t=3.65t=3.65)となり、重ならない 868686 四半期では t=3.55t=3.55t=3.55 です。アップルの月次3ファクター回帰(319319319 か月)では変化は小さいものの確かで、バリュー係数の標準誤差は 0.1440.1440.144 から 0.1700.1700.170 に増え、t統計量は −4.98-4.98−4.98 から −4.22-4.22−4.22 になります。

  • 係数は同じで標準誤差だけ新しく:HACが変えるのは不確実性だけで、推定値は変わらない。
  • 重なりがラグを決める:hhh か月リターンを毎月サンプルするなら、少なくとも L=h−1L=h-1L=h−1、多くはさらに数個多く取る。
  • 誠実なtを報告する:隣り合う誤差を考慮すると、t=6がt=4になることがある。

ラボ:採点される内容

  • 分散の項10点
  • 1次の自己共分散10点
  • 長期分散15点
  • HAC標準誤差15点
  • 頑健なt統計量10点
  • statsmodelsの呼び出し10点
  • 用語を結び付ける10点
  • 通常のtが大きすぎる理由20点
0/ 8問回答済み
問題
1数値で答える10点未回答

平均からの偏差は 1,1,0,−1,−11,1,0,-1,-11,1,0,−1,−1 です。γ^0=1n∑et2\hat\gamma_0=\frac1n\sum e_t^2γ^​0​=n1​∑et2​ はいくつですか。小数第1位まで答えてください。

g0=g0 =g0=許容:± 0.01
2数値で答える10点未回答

同じ偏差で、γ^1=1n∑t=2netet−1\hat\gamma_1=\frac1n\sum_{t=2}^{n}e_te_{t-1}γ^​1​=n1​∑t=2n​et​et−1​ はいくつですか。小数第1位まで答えてください。

g1=g1 =g1=許容:± 0.01
3数値で答える15点未回答

L=1L=1L=1 のバートレット重みは 0.50.50.5 です。γ^0=0.8\hat\gamma_0=0.8γ^​0​=0.8、γ^1=0.4\hat\gamma_1=0.4γ^​1​=0.4 のとき ω^=γ^0+2⋅0.5⋅γ^1\hat\omega=\hat\gamma_0+2\cdot0.5\cdot\hat\gamma_1ω^=γ^​0​+2⋅0.5⋅γ^​1​ はいくつですか。小数第1位まで答えてください。

w=w =w=許容:± 0.02
4数値で答える15点未回答

ω^=1.2\hat\omega=1.2ω^=1.2、n=5n=5n=5 のとき se(zˉ)=ω^/n\mathrm{se}(\bar z)=\sqrt{\hat\omega/n}se(zˉ)=ω^/n​ はいくつですか。0.24=0.4899\sqrt{0.24}=0.48990.24​=0.4899 を使い、小数第3位まで答えてください。

se=se =se=許容:± 0.004
5数値で答える10点未回答

系列の平均は 222、HAC標準誤差は 0.4900.4900.490 です。t統計量はいくつですか。小数第2位まで答えてください。

t=t =t=許容:± 0.03
6選択10点未回答

ラグ3のニューウィー・ウェスト標準誤差でモデルを当てはめる呼び出しはどれですか。

7対応づけ10点未回答

各用語をその意味に結び付けてください。

左の各項目に対応するものを選んでください。

HAC
バートレット重み
maxlags
重なるリターン
8言葉で説明する20点未回答

3か月平均リターンは、通常の誤差では t=6.10t=6.10t=6.10、L=4L=4L=4 のニューウィー・ウェストでは t=3.80t=3.80t=3.80 です。重なるリターンが通常のtを大きくしすぎる理由を1〜2文で説明してください。

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