2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3  След.
 
 Прогноз: Weighted Random Walk против GARCH/ARIMA
Сообщение28.02.2025, 14:57 


08/01/25
34
Чем отличается Random Walk с Взвешенной Выборкой от GARCH/ARIMA?

Цель предсказать распределение цены акции на 1 год вперед, используя исторические данные. Путь цены нам не нужен, только финальная цена в конечный день в виде распредления.

Обычно, предполагается что цена акций это нестационарный процесс и учитывают:
1. Недавнеюю волатильность (кластеры волатильности, если недавно было большое изменение цены, высока вероятность что оно повторится в абсолютном значении),
2. Возврат к средней волатильности (через некоторое время изменение волатильности, амплитуды движений, возвращается к средней для акции),
3. Внезапных скачков (может быть очень редкий и очень большой прыжек цены, как например новость о банкротстве).

Мне кажется, что Random Walk с Взвешенной Исторической Выборкой способен учесть все эти аспекты. Используя исторические данные, логарифмы дневной прибыли, случайное блуждание можно записать так:

Код:
ln P_{t+365} = ln P_t + sum_{i=1}^{365} r_i


Если выборку - r_i sделать неравномерной, как взвешенную, например:
- 20% последних 3 месяцев и 30% последнего года — чтобы учитывать недавнюю волатильность и усилить влияние последних 3 месяцев,
- 49% всей истории акций — для учета среднего возврата волатильности,
- 1% шанс падения в 5 раз — чтобы моделировать редкие скачки, например, банкротство.

Затем проводим 100 000 симуляций и строим распределение вероятностей.

Чем это распределение будет отличаться от построенного с помощью GARCH/ARIMA?

Есть ли у GARCH/ARIMA преимущества, например, лучшая точность (измеренная как максимальное правдоподобие на исторических данных)?

Примечания: а) в нашем методе мы не получаем траекторию цены во времени, только конечное значение, но нам оно и не нужно. б) для простоты безрисковую ставку мы игнорируем.

П.С.

Пожалуйста не переносите эту тему в Экономический Отдел. Это чисто классическая задача прогноза нестационарных случайных процессов.

 Профиль  
                  
 
 Re: Прогноз: Weighted Random Walk против GARCH/ARIMA
Сообщение28.02.2025, 16:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
10187
Москва
Думается, единственный способ ответить на этот вопрос - численный эксперимент. Берутся данные конкретной акции за период, заканчивающийся год назад, строится два прогноза, сравнивается с реальной нынешней ценой. И так по нескольким тысячам акций.

 Профиль  
                  
 
 Re: Прогноз: Weighted Random Walk против GARCH/ARIMA
Сообщение01.03.2025, 01:08 


14/11/21
177
А вы читали что-нибудь по поводу идентификации случайных процессов (случайных последовательностей)?

 Профиль  
                  
 
 Re: Прогноз: Weighted Random Walk против GARCH/ARIMA
Сообщение01.03.2025, 06:03 


08/01/25
34
Цитата:
Думается, единственный способ ответить на этот вопрос - численный эксперимент
Наверно так и прийдется сделать :). Я сделал для Random Walk. Но что касается GARCH/ARIMA - я не знаком с ними чтоб сходу сделать, и понимая что делаешь правильно настроить.

Цитата:
А вы читали что-нибудь по поводу идентификации случайных процессов (случайных последовательностей)?
Именно "что нибудь", у меня обрывочные знания. :) Мы проходили случайные процессы и идентификацию в университете и что то я изучал сам,.

P.S.

Собственно что меня смущает, и почему возник этот вопрос. Модель ARIMA - полагается на автокорелляцию, но в цене акции нет автокорелляций (см ниже), и поэтому получается что это лишает смысл использование ARIMA и подобных моделей полагающихся на автокорелляцию. А eсли нет автокорелляции, то задача прогноза вырождается в что то вроде обычного сэмплинга.

Почему нет автокорелляций - aлготрейдеры всего мира, в попытке получить прибыль, делают все возможное чтобы убрать из случайного процесса дневных цен автокорелляции. Eсли есть автокорелляция, ее можно использовать для прогноза и получения прибыли, и соотв. как только кто то их находит, тут же использует, и эта корелляция тут же исчезает. Поэтому в ценах акций корелляций, по крайней мере явно заметных корелляций - вроде как нет. Автокорелляция абсолютной амплитуды (волатильность) сохраняется, ее убрать трейдеры видимо не могут.

P.P.S.

Или, можно даже несколько переформулировать задачу. Есть массив 500х15000 (500 акций, история 40 лет дневных цен для каждой).

Найти алгоритм, с небольшим числом параметров, который, для каждой акции получив на вход значения x(0)..x(t) выдаст распределение для x(t+365) который если прогнать его по этим историческим данным даст максимум Правдоподобия.

П.С. Этого все равно будет недостаточно для получения прибыли, чтобы получить точный прогноз, только лишь исторических цен недостаточно, нужны дополнительные сигналы. Тем не менее, это интересная задача.

 Профиль  
                  
 
 Re: Прогноз: Weighted Random Walk против GARCH/ARIMA
Сообщение01.03.2025, 08:10 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
10187
Москва
Рассказывали мне (увы, без имён и тем более ссылок) о трейдере, который попытался построить модель прогноза цены, выяснил, что на американских бумагах она не работает (именно из-за отсутствия корреляций), но обнаружил, что работает на бразильских. Переехал туда и стал миллионером. А просто ли оттого, что там меньше трейдеров или же они ленивые и тормозные и не отрабатывают изменения достаточно быстро - не вем.
Что до Вашей идеи. Повторю - только эмпирическая проверка оценит. Но, КМК, работать она (идея) не будет. Собственно, сама идея взвешенного расчёта, беря давним данным меньшие веса, вполне здравая. Она опирается на два соображения - если состояние системы не меняется, то есть резон оценивать по максимально длинному отрезку времени; но если оно меняется, то старые данные бесполезны и даже вредны. Поэтому чем более давние данные - тем с меньшим весом они берутся. Выбирая способ снижения весов в зависимости от давности, выбирают компромисс между двумя родами ошибок - случайной ошибкой среднего из-за расчёта по слишком малому числу наблюдений и систематической ошибкой из-за включения в выборку данных с другим матожиданием. Но именно в расчёте волатильности она может не сработать. Она скорее то ли для ситуации медленного дрейфа, то ли когда значение постоянно, но где-то в прошлом, точный момент неизвестен, было резкое изменение.
Волатильность не может, в отличие от цены, неограниченно расти или убывать. Скорее можно ждать колебаний относительно некоего уровня, что и даёт основания веровать в ARCH, GARCH и прочий FIGARCH. Могут ли подобные методы предсказать эти колебания - надо выяснять опытным путём. Но "взвешенная выборка" придаст слишком большое значение последним наблюдениям, и если они пришлись на период повышенной или пониженной волатильности - оценка будет завышена или занижена, и результат может оказаться хуже даже простого расчёта волатильности без взвешивания

 Профиль  
                  
 
 Re: Прогноз: Weighted Random Walk против GARCH/ARIMA
Сообщение01.03.2025, 12:54 


31/01/24
1432
Brussels, Belgium
Важно понимать, что для разных рынков для разных бумаг в разное время могут работать разные модели. Ну и как Вам уже сказали, без квазиэкспериментальной проверки тут ничего нельзя сказать точнее, чем в теоретической литературе.

Точно ясно, что ARIMA-модель не подойдет. Возможно чуть лучший эффект даст ARMAX-модель, но Вы однозначно замучаетесь подбирать параметры через различные тесты. GARCH в чистом виде также не работает - эти модели эффективно описывали динамику ряда рынков в 1980ые. Пожалуй, стоит обратить внимание на GOGARCH-модели и их модификации.

 Профиль  
                  
 
 Re: Прогноз: Weighted Random Walk против GARCH/ARIMA
Сообщение24.03.2025, 10:43 
Заслуженный участник


05/08/14
1583
Brizon
Непонятно какая цель вашей работы. Написание дипломного проекта? Реальная торговля опционами? В последнем случае смущает отсутствие у вас базовых знаний и знание терминологии, необходимых каждому опционному трейдеру и квонту - GARCH/ARIMA, риск-нейтральная мера, дельта-хеджирование, цена-доходность, бэктестинг - что чревато значительными материальными потерями.
Вы не пишите про какие рынки идет речь, если это американские рынки, типа Chicago Board Options Exchange (CBOE), то опционы на акции там тоже американские, т.е. с исполнением в любое время. Метод Монте-Карло, который вы пытаетесь использовать, совсем не подходит для таких инструментов. К тому же, если временной горизонт один год, то надо учитывать дивиденты.
Brizon в сообщении #1676981 писал(а):
Чем это распределение будет отличаться от построенного с помощью GARCH/ARIMA?

ARIMA модели предназначены для прогноза и симуляций мат.ожидания, GARCH – для прогноза и симуляций волатильности. Существуют модели ARIMA- GARCH, состоящие из двух уравнений, где 2-е – GARCH для волатильности остатков первого – ARIMA. Random Walk – это тоже ARIMA(n,p,q), Кстати, при каких n,p,q?
При симулировании цен (доходностей) надо использовать риск-нейтральную меру, а не реальную из эконометрических оценок, иначе вы предложите арбитраж за свой счет для других.
Brizon в сообщении #1677067 писал(а):
aлготрейдеры всего мира, в попытке получить прибыль, делают все возможное чтобы убрать из случайного процесса дневных цен автокорелляции.

Автокорреляция у цен очень высокая, почти нет автокорреляции у временных рядов доходностей. Цены и доходности - это разные вещи.
Brizon в сообщении #1676981 писал(а):
Если выборку - r_i sделать неравномерной, как взвешенную, например:
- 20% последних 3 месяцев и 30% последнего года — чтобы учитывать недавнюю волатильность и усилить влияние последних 3 месяцев,

Для учета "старения" данных стандартом в финансовой индустрии являются exponentially weighted moving average (EWMA) модели.
Обычная квонтовая практика для монте-карло симуляций в ценообразовании опционов - это использовать дискретизированные версии стохастических дифференциальных уравнений: геометрическое броуновское движение (GBM) с дрифтом равным безрисковой ставки, jump-diffusion models (тот же GBM, но с встроенным Пуассоноским процессом), Хестон (со стохастическая волатильность), the variance-gamma model, SABR.
Ghost_of_past в сообщении #1677094 писал(а):
Точно ясно, что ARIMA-модель не подойдет.

Почему точно ясно?
Ghost_of_past в сообщении #1677094 писал(а):
GARCH в чистом виде также не работает - эти модели эффективно описывали динамику ряда рынков в 1980ые.

Откуда эти «сакральные знания»? GARCH модель – это модель волатильности, а не «динамику ряда рынков»; у рынков нет динамики, есть временные ряды цен активов соответствующих рынков.
GARCH модели впервые появились в 1986 г. в статье Bolerslav, в Journal of Econometrics. После чего интенсивно исследовались в академической литературе. В 1990-ые эти модели дошли до финансовой индустрии, где до сих пор успешно используются. Как любая модель, GARCH имеет свои достоинства и недостатки, и свою область применения, но это надо понимать, а то получается так:
Ghost_of_past в сообщении #1677094 писал(а):
Пожалуй, стоит обратить внимание на GOGARCH-модели и их модификации.

Почему стоит обратить внимание на них? Точнее, какое отношение этот класс моделей может иметь к проблеме ТС?

Ghost_of_past в сообщении #1677094 писал(а):
Возможно чуть лучший эффект даст ARMAX-модель, но Вы однозначно замучаетесь подбирать параметры через различные тесты.

1. «лучший эффект» чего? Чем лучше и почему?
2. Параметры в ARMAX моделях не «подбирают через различные тесты», а оценивают. Какими методами оценивают ARMAX-модели? Что такое спецификация модели?
3. Какое отношение ARMAX имеет к ценообразованию опционов, особенно X в ARMAX?
Ghost_of_past в сообщении #1677094 писал(а):
без квазиэкспериментальной проверки тут ничего нельзя сказать точнее

Такая терминология не используется в теории и практике финансов. Не стоит запутывать ТС, не понимая предмета и не зная определений и терминологии.

 Профиль  
                  
 
 Re: Прогноз: Weighted Random Walk против GARCH/ARIMA
Сообщение24.03.2025, 12:24 


31/01/24
1432
Brussels, Belgium
dsge в сообщении #1679767 писал(а):
Такая терминология не используется в теории и практике финансов


А вот злой Google Scholar говорит о 128 тысячах упоминаний этого понятия в контексте финансов, особенно активно начиная с начала 1990ых. И даже среди массы этих упоминаний около 8 тысяч статей связаны непосредственно с данной тематикой.

Соответственно, отсюда простой выбор: либо Вы банально не знаете про квазиэкспериментальные методы в финансах, либо Вы зачем-то преднамеренно солгали. В любом случае это хорошее указание на то, что на Ваши слова даже обращать внимание не стоит. Так что возвращаюсь к практике старого и доброго игнора.

 Профиль  
                  
 
 Re: Прогноз: Weighted Random Walk против GARCH/ARIMA
Сообщение24.03.2025, 12:52 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


03/06/08
2417
МО

(Оффтоп)

dsge
С возвращением! ;)

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение24.03.2025, 12:59 
Админ форума


02/02/19
2884
 i  Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (М)» в форум «Экономика и Финансовая математика»
Причина переноса: в профильный раздел.

 Профиль  
                  
 
 Re: Прогноз: Weighted Random Walk против GARCH/ARIMA
Сообщение24.03.2025, 13:03 
Заслуженный участник


05/08/14
1583
Ghost_of_past в сообщении #1679772 писал(а):
А вот злой Google Scholar говорит о 128 тысячах упоминаний этого понятия в контексте финансов, особенно активно начиная с начала 1990ых. И даже среди массы этих упоминаний около 8 тысяч статей связаны непосредственно с данной тематикой.

Конкретные ссылки, пожалуйста. Не обязательно 128 тысячах, хотя бы одну, но обязательно "связаны непосредственно с данной тематикой".
И ответьте на поставленные вам вопросы:
dsge в сообщении #1679767 писал(а):
Почему стоит обратить внимание на них? Точнее, какое отношение этот класс моделей может иметь к проблеме ТС?

1. «лучший эффект» чего? Чем лучше и почему?
2. Параметры в ARMAX моделях не «подбирают через различные тесты», а оценивают. Какими методами оценивают ARMAX-модели? Что такое спецификация модели?
3. Какое отношение ARMAX имеет к ценообразованию опционов, особенно X в ARMAX?

(Оффтоп)

пианист Спасибо!

 Профиль  
                  
 
 Re: Прогноз: Weighted Random Walk против GARCH/ARIMA
Сообщение24.03.2025, 13:35 


04/06/24
283
Вера людей в то, что можно хорошо зарабатывать на рынке, отбросив ключевую информацию такую как финансы компании, отчеты, conference call-ы, заменив её на мудреные математические модели, основанные исключительно на цене, неистребима :) Напоминает бородатый анекдот про то как человек потерял ключи вон там, а ищет под фонарем, потому что там светлее (типа проще работать с математическими моделями цены, чем изучать реальные финансы и перспективы компаний).

Критерий истины, как всегда один - практика. Интересно, кому-нибудь из участников ветки удавалось стабильно хорошо зарабатывать на сколь-нибудь значимом депозите, хотя бы от сотни тысяч долларов?

 Профиль  
                  
 
 Re: Прогноз: Weighted Random Walk против GARCH/ARIMA
Сообщение24.03.2025, 13:37 
Админ форума


02/02/19
2884
 !  Уважаемый Ghost_of_past.
Я тоже прошу Вас ответить на заданные уважаемым dsge вопросы, включая этот:
dsge в сообщении #1679777 писал(а):
Конкретные ссылки, пожалуйста. Не обязательно 128 тысячах, хотя бы одну, но обязательно "связаны непосредственно с данной тематикой".

 Профиль  
                  
 
 Re: Прогноз: Weighted Random Walk против GARCH/ARIMA
Сообщение24.03.2025, 14:15 
Заслуженный участник


05/08/14
1583
skobar в сообщении #1679780 писал(а):
Вера людей в то, что можно хорошо зарабатывать на рынке, отбросив ключевую информацию такую как финансы компании, отчеты, conference call-ы, заменив её на мудреные математические модели, основанные исключительно на цене, неистребима :)

Финансовые деривативы существуют уже 500 лет. Идустрия деривативов сейчас является неотемлемой частью финансов. Большая часть сделок, биржевых и особенно OTC, это удел акул бизнесса - инвестиционные банки, крупные хедж фонды. Опционы - это страховой контракт для крупного бизнесса, они не спекулируют. Любой кредит в банках по плавающей ставке хеджируется свопами, сам своп можно захеджировать свопционом. Крупные энергетические корпорации страхуются деривативами на нефть, газ, энергию, погоду; производители пищевых продуктов на мясо, кофе, какао и т.д. Еще есть золото, платина, медь, уран, аллюминий. Приват-банкинг пытается с помощью деривативов подогнать распределение богатства клиента под его предпочтения.
Мелкая рыбешка в лице частных инвесторов пытается спекулировать, но обычно выходит с потерями.
skobar в сообщении #1679780 писал(а):
типа проще работать с математическими моделями цены, чем изучать реальные финансы и перспективы компаний

Как бы вы не изучали перспективы фермеров в Бразилии (активы, пассивы, издержки), это не поможет избежать неурожая кофе из-за засухи. Однако можно заранее застраховаться фьючером или опционом на кофе, если вы заведуете финансовым департаментом в Starbucks.

 Профиль  
                  
 
 Re: Прогноз: Weighted Random Walk против GARCH/ARIMA
Сообщение24.03.2025, 14:55 


04/06/24
283
dsge в сообщении #1679782 писал(а):
Финансовые деривативы существуют уже 500 лет. Идустрия деривативов сейчас является неотемлемой частью финансов. Большая часть сделок, биржевых и особенно OTC, это удел акул бизнесса - инвестиционные банки, крупные хедж фонды. Опционы - это страховой контракт для крупного бизнесса, они не спекулируют. Любой кредит в банках по плавающей ставке хеджируется свопами, сам своп можно захеджировать свопционом. Крупные энергетические корпорации страхуются деривативами на нефть, газ, энергию, погоду; производители пищевых продуктов на мясо, кофе, какао и т.д. Еще есть золото, платина, медь, уран, аллюминий. Приват-банкинг пытается с помощью деривативов подогнать распределение богатства клиента под его предпочтения.
Мелкая рыбешка в лице частных инвесторов пытается спекулировать, но обычно выходит с потерями.

Спасибо за лекцию :) Но это все общие слова "капитана очевидности". По существу вы не сказали ни слова. Как можно рассчитывать на результат "выше толпы" исключая из рассмотрения ключевую информацию? Про это не было сказано ни слова.

dsge в сообщении #1679782 писал(а):
особенно OTC, это удел акул бизнесса - инвестиционные банки, крупные хедж фонды

Большинство институциональных инвесторов даже не рассматривают OTC, типа BB или pink sheets.

dsge в сообщении #1679782 писал(а):
Мелкая рыбешка в лице частных инвесторов пытается спекулировать, но обычно выходит с потерями.

Ну это очень спорное утверждение :) "Мелкой рыбешке" зарабатывать на рынке даже проще, потому что во-первых у них объемы несравненно меньше (есть возможность быстро открывать и закрывать позиции), а во-вторых они не связаны кучей глупых бюрократических правил, как институционалы.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 44 ]  На страницу 1, 2, 3  След.

Модераторы: zhoraster, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group