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 学习路线›模块 1 · 回归及其检验›主题 1.8·~45分钟中级

Logit 与 Probit 模型

路线进度模块 1/3 · 主题 8/8
1.8 Logit 与 Probit 模型
—实验得分— / 100总 XP—连续天数—

对「是或否」建模

有些结果不是数字而是事件:市场收涨还是收跌,某只股票是否在前一半,某家公司是否违约。直线无法为概率建模,因为它可能超出 0 到 1 的范围。Logit 和 probit 把线性得分 z=α+βxz=\alpha+\beta xz=α+βx 通过一条 S 形曲线。Logit 用 p=1/(1+e−z)p=1/(1+e^{-z})p=1/(1+e−z),所以得分就是对数几率 ln⁡p1−p\ln\frac{p}{1-p}ln1−pp​。Probit 用正态分布函数 p=Φ(z)p=\Phi(z)p=Φ(z)。两者给出的概率几乎相同,probit 系数约为 logit 系数的 1/1.61/1.61/1.6。在 statsmodels 中写 smf.logit('up ~ lag', data).fit(),模型用极大似然而不是最小二乘估计:选取使观测到的涨跌最可能出现的系数。

p=11+e−z,ln⁡p1−p=α+βx,∂p∂x=p(1−p)β,ℓ=∑i[yiln⁡pi+(1−yi)ln⁡(1−pi)],RMcF2=1−ℓℓ0p=\frac{1}{1+e^{-z}},\qquad \ln\frac{p}{1-p}=\alpha+\beta x,\qquad \frac{\partial p}{\partial x}=p(1-p)\beta,\qquad \ell=\sum_i\bigl[y_i\ln p_i+(1-y_i)\ln(1-p_i)\bigr],\qquad R^{2}_{\mathrm{McF}}=1-\frac{\ell}{\ell_0}p=1+e−z1​,ln1−pp​=α+βx,∂x∂p​=p(1−p)β,ℓ=i∑​[yi​lnpi​+(1−yi​)ln(1−pi​)],RMcF2​=1−ℓ0​ℓ​(1)
手算读懂 logit得分 z=0.2z=0.2z=0.2 给出 p=1/(1+e−0.2)=1/1.8187=0.55p=1/(1+e^{-0.2})=1/1.8187=0.55p=1/(1+e−0.2)=1/1.8187=0.55。斜率 β=−0.054\beta=-0.054β=−0.054 表示 xxx 每增加一个单位,几率乘以 e−0.054=0.947e^{-0.054}=0.947e−0.054=0.947。对概率本身的影响取决于所处位置:在 p=0.55p=0.55p=0.55 处是 p(1−p)β=0.55⋅0.45⋅(−0.054)=−0.0134p(1-p)\beta=0.55\cdot0.45\cdot(-0.054)=-0.0134p(1−p)β=0.55⋅0.45⋅(−0.054)=−0.0134,即边际效应。似然把已发生事件的对数概率相加:预测上涨概率 0.8,0.3,0.60.8,0.3,0.60.8,0.3,0.6、结果 1,0,11,0,11,0,1 时,对数似然为 ln⁡0.8+ln⁡0.7+ln⁡0.6=−1.09\ln0.8+\ln0.7+\ln0.6=-1.09ln0.8+ln0.7+ln0.6=−1.09。麦克法登伪 R 方与只含截距的模型比较:若该模型 ℓ0=−69.3\ell_0=-69.3ℓ0​=−69.3,你的模型 ℓ=−60\ell=-60ℓ=−60,则 1−60/69.3=0.1341-60/69.3=0.1341−60/69.3=0.134。

真实数据让这个教训保持诚实。2005 年以来 SPY 的 5,4035{,}4035,403 个交易日中,54.86%54.86\%54.86% 的日子收涨。用当日收益(百分数)对次日涨跌方向做 logit,得 α^=0.198\hat\alpha=0.198α^=0.198、β^=−0.054\hat\beta=-0.054β^​=−0.054,z=−2.34z=-2.34z=−2.34(p=0.019p=0.019p=0.019):下跌 2%2\%2% 之后次日上涨的概率为 57.6%57.6\%57.6%,平盘之后为 54.9%54.9\%54.9%,上涨 2%2\%2% 之后为 52.2%52.2\%52.2%。边际效应为 −0.0134-0.0134−0.0134,probit 结果一致(β^=−0.034\hat\beta=-0.034β^​=−0.034,边际效应 −0.0134-0.0134−0.0134,对数似然同为 −3716.76-3716.76−3716.76)。然而麦克法登 R2R^2R2 只有 0.00070.00070.0007,概率超过一半就预测上涨,命中 54.97%54.97\%54.97% 的日子,而一直说上涨是 54.86%54.86\%54.86%。系数可以在统计上显著,却仍对交易没有用。

  • 概率需要曲线:logit 和 probit 把拟合概率保持在 0 到 1 之间,且结果非常接近。
  • 系数是对数几率:取指数得到几率比,乘以 p(1−p)p(1-p)p(1−p) 得到对概率的影响。

实验:评分内容

  • 从得分到概率15 分
  • 几率比10 分
  • 边际效应15 分
  • 对数似然20 分
  • 伪 R 方15 分
  • 配对术语10 分
  • 显著但无用15 分
0/ 已答 7 题
任务
1数值作答15 分未作答

某 logit 的得分为 z=0.2z=0.2z=0.2。求 p=1/(1+e−z)p=1/(1+e^{-z})p=1/(1+e−z)。使用 e−0.2=0.8187e^{-0.2}=0.8187e−0.2=0.8187,保留两位小数。

p=p =p=允许误差:± 0.005
2数值作答10 分未作答

斜率为当日收益每增加一个百分点 β=−0.054\beta=-0.054β=−0.054。几率乘以多少倍(eβe^{\beta}eβ)?保留三位小数。

or=or =or=允许误差:± 0.003
3数值作答15 分未作答

拟合概率 p=0.55p=0.55p=0.55、β=−0.054\beta=-0.054β=−0.054 时,对概率的边际效应 p(1−p)βp(1-p)\betap(1−p)β 是多少?保留四位小数。

me=me =me=允许误差:± 0.0003
4数值作答20 分未作答

模型给出上涨日的概率为 0.80.80.8、0.30.30.3、0.60.60.6,结果依次为涨、跌、涨。已发生事件的概率为 0.80.80.8、0.70.70.7、0.60.60.6。求对数似然 ln⁡0.8+ln⁡0.7+ln⁡0.6\ln0.8+\ln0.7+\ln0.6ln0.8+ln0.7+ln0.6。使用 ln⁡0.8=−0.2231\ln0.8=-0.2231ln0.8=−0.2231、ln⁡0.7=−0.3567\ln0.7=-0.3567ln0.7=−0.3567、ln⁡0.6=−0.5108\ln0.6=-0.5108ln0.6=−0.5108,保留两位小数。

ll=ll =ll=允许误差:± 0.01
5数值作答15 分未作答

仅含截距的模型 ℓ0=−69.3\ell_0=-69.3ℓ0​=−69.3,你的模型 ℓ=−60\ell=-60ℓ=−60。求麦克法登的 1−ℓ/ℓ01-\ell/\ell_01−ℓ/ℓ0​,保留三位小数。

r2=r2 =r2=允许误差:± 0.003
6配对10 分未作答

把每个术语与其含义配对。

为左侧每一项选择配对项。

对数几率
几率比
边际效应
极大似然
7用文字解释15 分未作答

滞后收益的斜率 p=0.019p=0.019p=0.019,但 logit 的命中率只有 54.97%54.97\%54.97%,而一直说上涨是 54.86%54.86\%54.86%。请用一两句话解释为什么显著的斜率不等于交易信号。

数学模式键盘或 LaTeX 输入第 1/7 题 · Ctrl ⏎ 检查

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