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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scikit-learn 学习路线›模块 2 · 核心模型›主题 2.1·~55分钟中级

线性模型与正则化

路线进度模块 2/4 · 主题 1/3
2.1 线性模型与正则化
—实验得分— / 100总 XP—连续天数—

故意收缩系数

普通最小二乘找到最贴合训练数据的直线,而在有噪声的金融数据上,它也会贴合噪声。正则化对系数的大小加一个惩罚,让模型放弃一点拟合以换取更多稳定性。Ridge 惩罚系数的平方和,把所有系数都向零收缩;Lasso 惩罚系数的绝对值,可以把较弱的系数恰好压到零,从而选出特征。强度 α\alphaα 是超参数:α=0\alpha=0α=0 就是普通最小二乘,非常大的 α\alphaα 给出只预测均值的平坦模型。

b^ridge=SxySxx+α,b^lasso=max⁡(ρ−α, 0)Sxx/n,ρ=Sxyn\hat b_{\mathrm{ridge}}=\frac{S_{xy}}{S_{xx}+\alpha},\qquad \hat b_{\mathrm{lasso}}=\frac{\max(\rho-\alpha,\,0)}{S_{xx}/n},\quad \rho=\frac{S_{xy}}{n}b^ridge​=Sxx​+αSxy​​,b^lasso​=Sxx​/nmax(ρ−α,0)​,ρ=nSxy​​(1)

实际操作中,要在管道内部标准化特征,因为惩罚对所有系数一视同仁;α\alphaα 要在时间上晚于训练数据的验证数据上选择。特征相关且信号较弱时(如动量、价值、质量评分)先用 ridge,想得到一份简短的特征清单时用 lasso,弹性网则混合了两种惩罚。它们都不会凭空创造信号:惩罚只能让模型对噪声不那么敏感。

三个点和一个特征取 x=−1,0,1x=-1,0,1x=−1,0,1、y=−1,0.5,2y=-1,0.5,2y=−1,0.5,2,则 Sxy=3S_{xy}=3Sxy​=3、Sxx=2S_{xx}=2Sxx​=2、n=3n=3n=3。最小二乘的斜率是 3/2=1.53/2=1.53/2=1.5。α=1\alpha=1α=1 的 ridge 给出 3/(2+1)=1.03/(2+1)=1.03/(2+1)=1.0,α=2\alpha=2α=2 给出 3/4=0.753/4=0.753/4=0.75。对 lasso,ρ=1\rho=1ρ=1,Sxx/n=2/3S_{xx}/n=2/3Sxx​/n=2/3,所以 α=0.5\alpha=0.5α=0.5 给出 0.5/(2/3)=0.750.5/(2/3)=0.750.5/(2/3)=0.75,α=1\alpha=1α=1 恰好给出 000。在真实的月度股票面板上(16,470 行、三个标准化特征),α=1\alpha=1α=1 时 ridge 的系数约为:动量 0.00320.00320.0032、上月 0.000010.000010.00001、波动率 0.00400.00400.0040。因为 SxxS_{xx}Sxx​ 接近 16,00016{,}00016,000,即使 α=1000\alpha=1000α=1000 也只把系数收缩约 6%6\%6%,从 0.010.010.01 到 10410^{4}104 的每个 α\alphaα 下滚动前向信息系数都保持在 0.0330.0330.033。
  • Ridge 收缩,Lasso 选择:Ridge 保留所有特征但权重变小,Lasso 可以丢掉较弱的特征。
  • 强度是一种取舍:α=0\alpha=0α=0 是最小二乘,巨大的 α\alphaα 只预测均值。
  • 先做缩放:惩罚对所有系数一视同仁,所以特征必须在同一尺度上。

实验:评分内容

  • 最小二乘10 分
  • alpha 为 1 的 ridge15 分
  • alpha 为 2 的 ridge15 分
  • alpha 为 0.5 的 lasso15 分
  • alpha 为 1 的 lasso10 分
  • 巨大的惩罚10 分
  • 配对术语10 分
  • 为什么 lasso 能给出恰好为零的系数15 分
0/ 已答 8 题
任务
1数值作答10 分未作答

对 x=−1,0,1x=-1,0,1x=−1,0,1、y=−1,0.5,2y=-1,0.5,2y=−1,0.5,2,有 Sxy=3S_{xy}=3Sxy​=3、Sxx=2S_{xx}=2Sxx​=2。最小二乘斜率 Sxy/SxxS_{xy}/S_{xx}Sxy​/Sxx​ 是多少?

b=b =b=允许误差:± 0.01
2数值作答15 分未作答

Ridge 把斜率收缩为 Sxy/(Sxx+α)S_{xy}/(S_{xx}+\alpha)Sxy​/(Sxx​+α)。当 Sxy=3S_{xy}=3Sxy​=3、Sxx=2S_{xx}=2Sxx​=2、α=1\alpha=1α=1 时,ridge 斜率是多少?

b=b =b=允许误差:± 0.01
3数值作答15 分未作答

现在取 α=2\alpha=2α=2,Sxy=3S_{xy}=3Sxy​=3、Sxx=2S_{xx}=2Sxx​=2 不变。ridge 斜率是多少?保留两位小数。

b=b =b=允许误差:± 0.01
4数值作答15 分未作答

对同样的数据,ρ=Sxy/n=1\rho=S_{xy}/n=1ρ=Sxy​/n=1,Sxx/n=2/3S_{xx}/n=2/3Sxx​/n=2/3。lasso 斜率为 max⁡(ρ−α,0)/(Sxx/n)\max(\rho-\alpha,0)/(S_{xx}/n)max(ρ−α,0)/(Sxx​/n)。α=0.5\alpha=0.5α=0.5 时是多少?保留两位小数。

b=b =b=允许误差:± 0.01
5数值作答10 分未作答

同样的数据,α=1\alpha=1α=1 时,lasso 斜率 max⁡(ρ−α,0)/(Sxx/n)\max(\rho-\alpha,0)/(S_{xx}/n)max(ρ−α,0)/(Sxx​/n) 是多少?

b=b =b=允许误差:± 0.005
6选择10 分未作答

用非常大的 alpha 拟合 ridge 模型。它会预测什么?

7配对10 分未作答

把每个模型与其处理系数的方式配对。

为左侧每一项选择配对项。

最小二乘
Ridge
Lasso
Alpha
8用文字解释15 分未作答

用一两句话解释:为什么 lasso 能把系数恰好设为零,而 ridge 只是让系数变小。

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