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 5 · 评估与实战›主题 5.2·~55分钟高级

结构性断点

路线进度模块 5/5 · 主题 2/3
5.2 结构性断点
—实验得分— / 100总 XP—连续天数—

当规则改变时

结构性断点是这样一个时点:在它之后,过程的参数(均值、方差或回归系数)发生了变化。原因可能是危机、政策变化、小数化之类的新市场结构,或股票所属指数的变动。跨越断点估计出的参数是两个不同世界的平均,哪一个都描述不好,所以基于它的预测是有偏的。断点还会欺骗其他工具:均值的一次性位移看起来像单位根,使 ADF 检验无法拒绝(Perron);方差水平的位移在 GARCH 模型里看起来像极端的持续性。

F=(SSRp−SSR1−SSR2)/k(SSR1+SSR2)/(n−2k),τ^=arg⁡min⁡τ[SSR1(τ)+SSR2(τ)]F=\frac{\big(\mathrm{SSR}_{p}-\mathrm{SSR}_{1}-\mathrm{SSR}_{2}\big)/k}{\big(\mathrm{SSR}_{1}+\mathrm{SSR}_{2}\big)/(n-2k)},\qquad \hat\tau=\arg\min_{\tau}\big[\mathrm{SSR}_{1}(\tau)+\mathrm{SSR}_{2}(\tau)\big]F=(SSR1​+SSR2​)/(n−2k)(SSRp​−SSR1​−SSR2​)/k​,τ^=argτmin​[SSR1​(τ)+SSR2​(τ)](1)

如果断点日期已知,Chow 检验比较对全部数据做一次回归的残差平方和 SSRp\mathrm{SSR}_pSSRp​ 与在该日期前后分别回归的残差平方和 SSR1+SSR2\mathrm{SSR}_1+\mathrm{SSR}_2SSR1​+SSR2​。显著下降就是存在断点的证据,统计量服从自由度为 kkk 和 n−2kn-2kn−2k 的 FFF 分布,kkk 为参数个数。日期通常是未知的,这时就逐个尝试候选日期,保留使合并残差平方和最小的那个,并取最大的 FFF(sup-FFF 或 Quandt-Andrews 检验)。由于日期是为了让统计量最大而选的,普通的 FFF 临界值太低,要用专门的临界值。两端通常要剔除,常见为 15%,因为靠近两端的断点会使一侧的观测太少。多个断点可用 Bai-Perron 方法找出。CUSUM 检验累积标准化的预测误差,指出误差不再像零均值噪声的时刻,很适合监控线上运行的模型。

手算 Chow 检验对 n=100n=100n=100 天做含 k=2k=2k=2 个参数的回归,SSRp=120\mathrm{SSR}_p=120SSRp​=120。在怀疑的日期处拆分,前后两部分给出 SSR1=40\mathrm{SSR}_1=40SSR1​=40、SSR2=50\mathrm{SSR}_2=50SSR2​=50。分子为 (120−90)/2=15(120-90)/2=15(120−90)/2=15,分母为 90/(100−4)=0.937590/(100-4)=0.937590/(100−4)=0.9375,所以 F=16F=16F=16,远高于任何常用临界值:用一组系数描述数据很差。若 n=200n=200n=200 且剔除 15%,在搜索日期之前要从两端各去掉 303030 个观测。
  • 断点:均值、方差或系数在某一日期发生变化;全样本拟合会把两种体制平均在一起。
  • 日期已知用 Chow,日期未知用 sup-FFF,需特殊临界值并剔除两端。
  • CUSUM 实时监控预测误差;均值位移可能被误认为单位根。

实验:评分内容

  • Chow 统计量15 分
  • 平方误差的下降10 分
  • 跨断点求平均15 分
  • 剔除两端10 分
  • 看起来像单位根的位移15 分
  • 配对术语15 分
  • 处理断点10 分
  • 跨断点估计10 分
0/ 已答 8 题
任务
1数值作答15 分未作答

对 n=100n=100n=100 天做含 k=2k=2k=2 个参数的回归,SSRp=120\mathrm{SSR}_p=120SSRp​=120,两个子样本拟合的 SSR1=40\mathrm{SSR}_1=40SSR1​=40、SSR2=50\mathrm{SSR}_2=50SSR2​=50。Chow 的 F=(SSRp−SSR1−SSR2)/k(SSR1+SSR2)/(n−2k)F=\dfrac{(\mathrm{SSR}_p-\mathrm{SSR}_1-\mathrm{SSR}_2)/k}{(\mathrm{SSR}_1+\mathrm{SSR}_2)/(n-2k)}F=(SSR1​+SSR2​)/(n−2k)(SSRp​−SSR1​−SSR2​)/k​ 是多少?

F=F =F=允许误差:± 0.1
2数值作答10 分未作答

把样本拆分后,残差平方和从 SSRp=120\mathrm{SSR}_p=120SSRp​=120 降到 SSR1+SSR2=90\mathrm{SSR}_1+\mathrm{SSR}_2=90SSR1​+SSR2​=90,下降了百分之几?

pct=pct =pct=允许误差:± 0.1
3数值作答15 分未作答

断点之前 600 天的日均收益为 0.05%0.05\%0.05%,之后 400 天为 −0.10%-0.10\%−0.10%。全样本均值是多少(百分数)?

m=m =m=允许误差:± 0.002
4数值作答10 分未作答

n=200n=200n=200 的 sup-F 检验在每一端剔除样本的 15%。每端剔除多少个观测?

cut=cut =cut=允许误差:± 0.5
5选择15 分未作答

一个平稳序列一次性跳到更高的新均值并停留在那里。普通 ADF 检验倾向于怎样?

6配对15 分未作答

把每种方法与其用途配对。

为左侧每一项选择配对项。

Chow 检验
sup-F(Quandt-Andrews)
CUSUM
Bai-Perron
7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继续用 CUSUM 监控预测误差
  2. 2定位最可能的断点日期
  3. 3检验日期未知的断点(sup-F)
  4. 4在新体制上重新估计并比较预测
8用文字解释10 分未作答

用一两句话解释:为什么在含有结构性断点的样本上估计模型会得到糟糕的预测。

数学模式键盘或 LaTeX 输入第 1/8 题 · Ctrl ⏎ 检查

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