对尾部而非均值建模
最小二乘拟合的是均值:它最小化 Σeₜ²。给定 x 时 y 的 q 分位数是有比例 q 的结果落在其下方的值,分位数回归通过最小化弹球损失 Σρ_q(eₜ) 来拟合它,其中 ρ_q(e)=max(q e, (q-1) e),e=y-pred。预测偏低每单位损失 q,偏高损失 1-q:这种不对称把直线拉向 q 分位数。q=0.5 时损失是绝对误差的一半,拟合结果是中位数。QuantReg(y, sm.add_constant(X)).fit(q=0.05) 拟合 5% 分位数;res.params 保存截距和斜率。不同分位数可以有不同的斜率,这正是要点:x 的影响可能落在结果的离散程度上,而不是它的中心。
用 21 日年化波动率预测 5,383 天中次日的 SPY 收益。斜率在 5% 分位数处为 -0.096,在 95% 分位数处为 +0.087,在中位数处为 0.001,而最小二乘得到的是 0.0008:均值不随波动率变动,但两端的尾部会向两个方向变动。5% 的拟合可以变成风险价值表 -(a+b·vol):波动率 10% 时为 1.2%,20% 时为 2.2%,60% 时为 6.3%。像评估预测一样评估它。最近 30% 的天数上的弹球损失为 0.001295,无条件 5% 分位数为 0.001342,改进不大。覆盖率,即收益低于预测分位数的天数比例,应当处处接近 5%。无条件风险价值在平静日被突破 2.2%,在动荡日被突破 7.8%;条件版本分别为 6.7%、4.3%、2.8%:更均衡但并不完美,这就是样本外诚实的样子。
- 分位数回归最小化弹球损失 max(qe,(q-1)e),可拟合任意分位数而不仅是均值。
- 斜率可随分位数而异:波动率改变次日收益的尾部,却不改变其均值。
- 检查覆盖率,既看整体也看各状态:5% 的风险价值应处处约有 5% 的时间被突破。
实验:评分内容
- 分位数拟合10 分
- 各分位数的斜率10 分
- 拟合的分位数5 分
- 弹球损失15 分
- 覆盖率5 分
- 按波动率三分位的覆盖率15 分
- 风险价值10 分
- 样本外15 分
- 分位数研究15 分