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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Time Series 学习路线›模块 1 · 平稳性与记忆›主题 1.2·~50分钟中级

自相关 ACF 与 PACF

路线进度模块 1/5 · 主题 2/3
1.2 自相关 ACF 与 PACF
—实验得分— / 100总 XP—连续天数—

序列的记忆

滞后 hhh 的自相关是序列与自身平移 hhh 步后的相关系数:ρ(h)=γ(h)/γ(0)\rho(h)=\gamma(h)/\gamma(0)ρ(h)=γ(h)/γ(0)。样本版本把偏离均值的乘积求和,再除以总的偏差平方和。对 TTT 个观测的纯噪声,样本自相关近似服从标准差为 1/T1/\sqrt{T}1/T​ 的正态分布,因此落在 ±1.96/T\pm1.96/\sqrt{T}±1.96/T​ 之外的柱子在 5% 水平上算不寻常。股票日收益几乎没有自相关,这也是简单的收益预测规则失败的原因。但它们的平方有自相关:大幅波动之后还是大幅波动,这就是波动率聚集的特征。

ρ^(h)=∑t=1T−h(xt−xˉ)(xt+h−xˉ)∑t=1T(xt−xˉ)2,±1.96T,ρ(h)=φh\hat\rho(h)=\frac{\sum_{t=1}^{T-h}(x_t-\bar x)(x_{t+h}-\bar x)}{\sum_{t=1}^{T}(x_t-\bar x)^{2}},\qquad \pm\frac{1.96}{\sqrt{T}},\qquad \rho(h)=\varphi^{h}ρ^​(h)=∑t=1T​(xt​−xˉ)2∑t=1T−h​(xt​−xˉ)(xt+h​−xˉ)​,±T​1.96​,ρ(h)=φh(1)

滞后 hhh 的偏自相关,是剔除中间各滞后的影响之后 xtx_txt​ 与 xt+hx_{t+h}xt+h​ 的相关系数。这两张图合起来可以识别模型。ppp 阶自回归的 ACF 逐渐衰减,PACF 在滞后 ppp 之后截尾。qqq 阶移动平均正好相反:ACF 在滞后 qqq 之后截尾,PACF 逐渐衰减。拟合之后,Ljung-Box 统计量 Q=T(T+2)∑k=1mρ^(k)2/(T−k)Q=T(T+2)\sum_{k=1}^{m}\hat\rho(k)^{2}/(T-k)Q=T(T+2)∑k=1m​ρ^​(k)2/(T−k) 对残差的前 mmm 个自相关做联合检验。若不显著,说明模型已经捕捉了记忆性。

系数为 0.6 的 AR(1)对 xt=0.6 xt−1+εtx_t=0.6\,x_{t-1}+\varepsilon_txt​=0.6xt−1​+εt​,自相关为 ρ(1)=0.6\rho(1)=0.6ρ(1)=0.6、ρ(2)=0.36\rho(2)=0.36ρ(2)=0.36、ρ(3)=0.216\rho(3)=0.216ρ(3)=0.216,按几何级数衰减但不会完全消失。偏自相关在滞后 1 为 0.60.60.6,之后为 000,因为计入滞后 1 之后更早的滞后没有新增信息。T=400T=400T=400 时区间为 ±1.96/400=±0.098\pm1.96/\sqrt{400}=\pm0.098±1.96/400​=±0.098,前四个滞后会突出,之后的都落在区间内。
  • AR(p):ACF 衰减,PACF 在滞后 ppp 之后截尾。
  • MA(q):ACF 在滞后 qqq 之后截尾,PACF 衰减。
  • 白噪声:各个自相关约有 95% 的时间落在 ±1.96/T\pm1.96/\sqrt{T}±1.96/T​ 之内。

实验:评分内容

  • 95% 区间带15 分
  • 样本自相关15 分
  • AR(1) 的自相关15 分
  • 解读图形15 分
  • 配对术语15 分
  • 识别模型10 分
  • 收益与收益平方15 分
0/ 已答 7 题
任务
1数值作答15 分未作答

某收益序列有 T=400T=400T=400 个观测。其样本自相关的 95% 区间带半宽 1.96/T1.96/\sqrt{T}1.96/T​ 是多少?保留三位小数。

half=half =half=允许误差:± 0.001
2数值作答15 分未作答

序列为 1, 2, 4, 5, 31,\,2,\,4,\,5,\,31,2,4,5,3,均值为 333。用样本公式,滞后 1 的自相关 ρ^(1)\hat\rho(1)ρ^​(1) 是多少?

rho1=rho1 =rho1=允许误差:± 0.01
3数值作答15 分未作答

对 xt=0.5 xt−1+εtx_t=0.5\,x_{t-1}+\varepsilon_txt​=0.5xt−1​+εt​,滞后 3 的自相关 ρ(3)=φ3\rho(3)=\varphi^{3}ρ(3)=φ3 是多少?

rho3=rho3 =rho3=允许误差:± 0.002
4选择15 分未作答

某序列的 ACF 在滞后 1 和 2 处较大、之后落在区间带内,而 PACF 缓慢衰减。这提示哪种模型?

5配对15 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。

ACF
PACF
Ljung-Box 检验
白噪声
6排列步骤10 分未作答

把步骤按正确顺序排列。

拖动以重新排序;也可聚焦某项,按空格抬起,用方向键移动,再按空格放下。

  1. 1对残差做 Ljung-Box 检验
  2. 2绘制 ACF 与 PACF
  3. 3使序列平稳
  4. 4拟合截尾模式所提示的模型
7用文字解释15 分未作答

用一两句话解释:为什么日收益几乎没有自相关,而收益的平方却有很强的自相关。

数学模式键盘或 LaTeX 输入第 1/7 题 · Ctrl ⏎ 检查

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