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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Roteiro de Bayesian Inference›Módulo 1 · Crenças e evidências›Tópico 1.2·~50 minIntermediário

Modelos conjugados: beta-binomial e normal

Posição no roteiroMódulo 1 de 3 · Tópico 2 de 4
1.2 Modelos conjugados: beta-binomial e normal
—Nota do lab— / 100XP total—Sequência—

Atualizações com fórmula

Em geral uma posterior precisa de um computador. Para alguns pares de prior e verossimilhança, porém, a resposta é uma fórmula simples, porque a posterior fica na mesma família do prior. Um par assim se chama conjugado. O mais conhecido é para uma taxa de acerto θ\thetaθ: um prior Beta com dados de ganhar ou perder. Um prior Beta(a,b)\mathrm{Beta}(a,b)Beta(a,b) age como se você já tivesse visto aaa vitórias e bbb derrotas. Cada nova vitória soma 111 a aaa, cada nova derrota soma 111 a bbb. A média é a/(a+b)a/(a+b)a/(a+b).

Beta(a,b)→Beta(a+k, b+n−k),m=a/(a+b)\mathrm{Beta}(a,b)\to\mathrm{Beta}(a+k,\,b+n-k),\qquad m=a/(a+b)Beta(a,b)→Beta(a+k,b+n−k),m=a/(a+b)(1)

O segundo par é para uma média desconhecida, como um retorno médio, quando o ruído é conhecido. O prior é N(μ0,τ02)N(\mu_0,\tau_0^{2})N(μ0​,τ02​) e os dados dão uma média amostral xˉ\bar xxˉ com erro padrão sss. Pense na precisão, 1/varia^ncia1/\mathrm{variância}1/varia^ncia, como o quanto você confia em algo. A precisão posterior é a soma das duas precisões. A média posterior é a média ponderada pela precisão da média prévia e da amostral, então a fonte mais precisa pesa mais.

1τn2=1τ02+1s2,μn=μ0/τ02+xˉ/s21/τ02+1/s2\frac{1}{\tau_n^{2}}=\frac{1}{\tau_0^{2}}+\frac{1}{s^{2}},\qquad \mu_n=\frac{\mu_0/\tau_0^{2}+\bar x/s^{2}}{1/\tau_0^{2}+1/s^{2}}τn2​1​=τ02​1​+s21​,μn​=1/τ02​+1/s2μ0​/τ02​+xˉ/s2​(2)
Uma taxa de acerto e um retorno médioParta de Beta(5,5)\mathrm{Beta}(5,5)Beta(5,5), de média 0,50{,}50,5, e veja 141414 vitórias em 202020 dias. A posterior é Beta(19,11)\mathrm{Beta}(19,11)Beta(19,11) com média 19/30=0,63319/30=0{,}63319/30=0,633: os dados sozinhos dizem 0,700{,}700,70 e o prior os puxa para 0,50{,}50,5. Agora um retorno médio com prior 6%±5%6\%\pm5\%6%±5% e dados 12%±4%12\%\pm4\%12%±4%. As precisões são 1/0,052=4001/0{,}05^{2}=4001/0,052=400 e 1/0,042=6251/0{,}04^{2}=6251/0,042=625. A precisão posterior é 102510251025, a média (400⋅6+625⋅12)/1025=9,66%(400\cdot6+625\cdot12)/1025=9{,}66\%(400⋅6+625⋅12)/1025=9,66% e o desvio padrão 1/1025=3,12%1/\sqrt{1025}=3{,}12\%1/1025​=3,12%. O resultado fica mais perto dos dados porque eles são mais precisos.
  • Conjugado: a posterior está na mesma família do prior, então a atualização é uma fórmula.
  • Prior Beta: contagens de vitórias e derrotas já vistas. Some as novas contagens para obter a posterior.
  • Caso normal: some as precisões e faça a média das médias com esses pesos.

Lab: o que é avaliado

  • A taxa de acerto posterior15 pts
  • A dispersão da taxa de acerto15 pts
  • O retorno médio posterior15 pts
  • A dispersão posterior15 pts
  • Um prior Beta plano10 pts
  • Associar o vocabulário15 pts
  • Entre o prior e os dados15 pts
0/ 7 respondidas
Tarefas
1Resposta numérica15 ptsSem resposta

O prior é Beta(5,5)\mathrm{Beta}(5,5)Beta(5,5) e a estratégia ganha 141414 de 202020 dias. Qual é a média a/(a+b)a/(a+b)a/(a+b) da posterior Beta(19,11)\mathrm{Beta}(19,11)Beta(19,11)? Dê quatro casas decimais.

m=m =m=aceito: ± 0.0005
2Resposta numérica15 ptsSem resposta

O desvio padrão de Beta(a,b)\mathrm{Beta}(a,b)Beta(a,b) é ab(a+b)2(a+b+1)\sqrt{\dfrac{ab}{(a+b)^{2}(a+b+1)}}(a+b)2(a+b+1)ab​​. Quanto vale para Beta(19,11)\mathrm{Beta}(19,11)Beta(19,11)? Dê quatro casas decimais.

s=s =s=aceito: ± 0.0005
3Resposta numérica15 ptsSem resposta

O prior de um retorno médio é 6%±5%6\%\pm5\%6%±5% e os dados dizem 12%±4%12\%\pm4\%12%±4%. As precisões são 400400400 e 625625625. Qual é a média posterior, em percentual, (400⋅6+625⋅12)/1025(400\cdot6+625\cdot12)/1025(400⋅6+625⋅12)/1025? Dê duas casas decimais.

m=m =m=aceito: ± 0.02
4Resposta numérica15 ptsSem resposta

A precisão posterior é 102510251025. Qual é o desvio padrão posterior 1/10251/\sqrt{1025}1/1025​, em percentual? Dê duas casas decimais.

s=s =s=aceito: ± 0.02
5Escolha10 ptsSem resposta

O que diz o prior Beta(1,1)\mathrm{Beta}(1,1)Beta(1,1) sobre a taxa de acerto?

6Associar15 ptsSem resposta

Associe cada termo ao seu significado.

Escolha o par de cada item da esquerda.

Beta(a,b)\mathrm{Beta}(a,b)Beta(a,b)
Precisão
Par conjugado
Média posterior (caso normal)
7Explicar com palavras15 ptsSem resposta

Em uma ou duas frases, explique por que a média posterior de uma média normal fica entre a média prévia e a amostral, e de qual ela fica mais perto.

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