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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Time Series スキル›モジュール 1 · 定常性と記憶›トピック 1.2·~50 分中級

自己相関 ACFとPACF

スキル上の位置モジュール 1/5 · トピック 2/3
1.2 自己相関 ACFとPACF
—ラボスコア— / 100合計XP—連続日数—

系列の記憶

ラグ hhh の自己相関は、系列を hhh ステップずらした自分自身との相関で、ρ(h)=γ(h)/γ(0)\rho(h)=\gamma(h)/\gamma(0)ρ(h)=γ(h)/γ(0) です。標本版は平均からの偏差の積を足し、偏差の二乗の総和で割ります。観測数 TTT の純粋なノイズでは、標本自己相関はおよそ標準偏差 1/T1/\sqrt{T}1/T​ の正規分布に従うので、±1.96/T\pm1.96/\sqrt{T}±1.96/T​ の外にある棒は5%水準で珍しいといえます。日次の株式リターンにはほとんど自己相関がなく、だから単純なリターン予測ルールは失敗します。ところがその二乗には自己相関があります。大きな動きの後には大きな動きが続き、これがボラティリティ・クラスタリングの特徴です。

ρ^(h)=∑t=1T−h(xt−xˉ)(xt+h−xˉ)∑t=1T(xt−xˉ)2,±1.96T,ρ(h)=φh\hat\rho(h)=\frac{\sum_{t=1}^{T-h}(x_t-\bar x)(x_{t+h}-\bar x)}{\sum_{t=1}^{T}(x_t-\bar x)^{2}},\qquad \pm\frac{1.96}{\sqrt{T}},\qquad \rho(h)=\varphi^{h}ρ^​(h)=∑t=1T​(xt​−xˉ)2∑t=1T−h​(xt​−xˉ)(xt+h​−xˉ)​,±T​1.96​,ρ(h)=φh(1)

ラグ hhh の偏自己相関は、間のラグの影響を取り除いた後の xtx_txt​ と xt+hx_{t+h}xt+h​ の相関です。この2つの図でモデルを同定します。ppp 次の自己回帰では ACF が徐々に減衰し、PACF はラグ ppp の後でゼロになります。qqq 次の移動平均はその鏡像で、ACF がラグ qqq の後でゼロになり、PACF が減衰します。当てはめた後は、Ljung-Box 統計量 Q=T(T+2)∑k=1mρ^(k)2/(T−k)Q=T(T+2)\sum_{k=1}^{m}\hat\rho(k)^{2}/(T-k)Q=T(T+2)∑k=1m​ρ^​(k)2/(T−k) が残差の最初の mmm 個の自己相関をまとめて検定します。有意でなければ、モデルは記憶を捉えています。

係数0.6のAR(1)xt=0.6 xt−1+εtx_t=0.6\,x_{t-1}+\varepsilon_txt​=0.6xt−1​+εt​ では自己相関は ρ(1)=0.6\rho(1)=0.6ρ(1)=0.6、ρ(2)=0.36\rho(2)=0.36ρ(2)=0.36、ρ(3)=0.216\rho(3)=0.216ρ(3)=0.216 と等比的に減衰し、完全にはゼロになりません。偏自己相関はラグ1で 0.60.60.6、それ以降は 000 です。ラグ1を考慮すると古いラグは何も加えないからです。T=400T=400T=400 のとき帯は ±1.96/400=±0.098\pm1.96/\sqrt{400}=\pm0.098±1.96/400​=±0.098 なので、最初の4ラグは目立ち、それ以降は帯の中に入ります。
  • AR(p):ACFは減衰し、PACFはラグ ppp の後でゼロになる。
  • MA(q):ACFはラグ qqq の後でゼロになり、PACFは減衰する。
  • ホワイトノイズ:各自己相関は約95%の確率で ±1.96/T\pm1.96/\sqrt{T}±1.96/T​ の内側に収まる。

ラボ:採点される内容

  • 95%帯15点
  • 標本自己相関15点
  • AR(1)の自己相関15点
  • 図を読む15点
  • 用語を結び付ける15点
  • モデルを同定する10点
  • リターンとリターンの二乗15点
0/ 7問回答済み
問題
1数値で答える15点未回答

リターン系列の観測数が T=400T=400T=400 です。標本自己相関の95%帯の半幅 1.96/T1.96/\sqrt{T}1.96/T​ はいくつですか。小数第3位まで答えてください。

half=half =half=許容:± 0.001
2数値で答える15点未回答

系列は 1, 2, 4, 5, 31,\,2,\,4,\,5,\,31,2,4,5,3 で平均は 333 です。標本の式を使うと、ラグ1の自己相関 ρ^(1)\hat\rho(1)ρ^​(1) はいくつですか。

rho1=rho1 =rho1=許容:± 0.01
3数値で答える15点未回答

xt=0.5 xt−1+εtx_t=0.5\,x_{t-1}+\varepsilon_txt​=0.5xt−1​+εt​ のとき、ラグ3の自己相関 ρ(3)=φ3\rho(3)=\varphi^{3}ρ(3)=φ3 はいくつですか。

rho3=rho3 =rho3=許容:± 0.002
4選択15点未回答

ACFがラグ1と2で大きくその後は帯の内側にあり、PACFがゆっくり減衰する系列があります。どのモデルが示唆されますか。

5対応づけ15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。

ACF
PACF
Ljung-Box検定
ホワイトノイズ
6手順を並べ替える10点未回答

手順を正しい順に並べてください。

ドラッグして並べ替えます。または項目にフォーカスし、スペースで持ち上げ、矢印キーで移動、スペースで置きます。

  1. 1残差にLjung-Box検定を行う
  2. 2ACFとPACFをプロットする
  3. 3系列を定常にする
  4. 4ゼロになるパターンが示すモデルを当てはめる
7言葉で説明する15点未回答

1〜2文で、日次リターンにはほとんど自己相関がないのに、その二乗には強い自己相関がある理由を説明してください。

数学モードキーボードまたは LaTeX で入力問題1/7 · Ctrl ⏎ で確認

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