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 Linear Algebra›Módulo 4 · Mínimos quadrados e fatorações›Tópico 4.4·~1 h 30 minIntermediário

Projeto final: regressão MQO do zero

Posição no roteiroMódulo 4 de 4 · Tópico 4 de 4
4.4 Projeto final: regressão MQO do zero
—Nota do lab— / 100XP total—Sequência—

Uma regressão é uma projeção, e o QR a calcula

Tudo nesta habilidade converge em um único cálculo. A regressão de uma resposta y sobre regressores nas colunas de X projeta y sobre o espaço das colunas de X; os coeficientes β̂ são os pesos dessa projeção e o resíduo é ortogonal a cada regressor. Para achar os pesos sem elevar ao quadrado o número de condição, fatora-se X=QR e resolve-se o sistema triangular Rβ̂=Qᵀy por substituição regressiva. É o que uma biblioteca faz quando você chama uma rotina de mínimos quadrados.

X=QR, Rβ̂=Qᵀy, R²=1-(‖e‖²)/(‖y-ȳ1‖²)

Em finanças, a resposta é o retorno diário de uma ação e os regressores são os retornos do mercado e de outros fatores. O intercepto α é o retorno médio não explicado pelos fatores, cada inclinação β é a sensibilidade a um fator e R² é a parcela da variância da ação explicada pelos fatores. Calculam-se com retornos simples diários rₜ=Pₜ/Pₜ₋₁-1, usando apenas os dias em que todas as séries têm retorno.

O que esperar com a AppleRegredir AAPL sobre SPY (o mercado) e MSFT desde 2018 dá cerca de β_SPY≈1,01, β_MSFT≈0,17, R²≈0,58 e um α de aproximadamente 0,035 por cento ao dia ao longo de 2171 dias. Um beta perto de um diz que a Apple se move quase um para um com o mercado, e o R² diz que o mercado e a Microsoft explicam pouco mais da metade de sua variância diária; o resto é próprio da Apple. Trate o α com cuidado: os preços são ajustados e só há empresas sobreviventes no arquivo, o que o favorece.
  • Gram-Schmidt modificado constrói Q e R; subtraia cada projeção do vetor atualizado.
  • A substituição regressiva resolve um sistema triangular da última linha para cima.
  • A coluna de uns dá o intercepto; sem ela o ajuste é forçado a passar pela origem.
Fatores correlacionados dividem o méritoSPY e MSFT se movem juntos, então a matriz de dados não é perfeitamente condicionada. Os betas continuam bem determinados aqui porque as duas séries estão longe de ser idênticas, mas acrescentar um terceiro fator quase combinação delas faria os betas individuais oscilarem muito enquanto os valores ajustados mal mudam. Use o número de condição de X como luz de alerta.

Lab: o que é avaliado

  • Gram-Schmidt modificado25 pts
  • Substituição regressiva15 pts
  • Um ajuste MQO por QR30 pts
  • Betas com retornos reais30 pts
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