一文读懂——R/S分析(包括修正后的R/S分析)

R/S分析

R/S分析方法,最早由Hurst在1951年提出【引用:Hurst H E. Long-term storage capacity of reservoirs[J].Transactions of the American society of civil engineers, 1951, 116(1):770-799.】

应用场景

  • - 通常用来分析时间序列的分形特征和长期记忆过程
  • - 时间序列的记忆性

基本理论

考虑价格回报的时间序列{ x_t },对于整数n , k( kn),

x_t=\log P_t-\log P_{t-1}

价格的区间偏差为

R(n)=\max_{1\leqslant k\leqslant n}\sum_{j=1}^k(x_j-\overline{x_n})-\min_{1\leqslant k\leqslant n}\sum_{j=1}^k(x_j-\overline{x_n})

标准差为

S(n)=\sqrt{\frac1n\sum_{j=1}^k\left(x_j-\overline{x_n}\right)^2}

 Q 统计量定义为:

Q_n=\frac{R(n)}{S(n)}=cn^H 

 其中H为Hurst指数,当n\to\infty时,c为常数。

Hurst指数是用来是否价格具有“长期记忆性”,通常Hurst > 0.5的时候我们觉得市场有长期记忆性,数值越高代表momentum越明显。

  • 如果 0  < H < 0.5,价格代表短期记忆。反持续意味着如果信号在上一个周期是上升(下降),那么它在下一个周期往往会下降(上升)。
  • 如果H = 0.5,则价格被确定为随机的。
  • 如果0.5 < H < 1,价格具有长期记忆、持久性。

修正后的R/S分析 

如果价格序列表现出短期记忆和非平稳等异质性特征,则经典R/S的Hurst指数就会有偏差,这意味着即使时间序列具有很强的短期指示,结果也始终是长期记忆。价格的波动更加迅速,可能是由于短期记忆的原因,例如短期非平稳性等因素。此时需要使用修正的R/S分析:

Q_n=\frac{R(n)}{\sigma_n(q)}

\sigma_n^2(q)=\frac1n\sum_{j=1}^n(x_j-\overline{x})^2+\frac2n\sum_{j=1}^q\omega_j(q)\{\sum_{i=j+1}^n(x_{i-j}-\overline{x})(x_j-\overline{x})\}\sigma_n^2x+2\sum_{j=1}^q\omega_j(q)\rho 

\omega_j(q)=1-\frac j{q+1} 

其中,q<n,\sigma^{2}x=s^{2}, ρX的自协方差,q是滞后阶数。

(先更这么多,后续有时间再写写应用案例以及上述的Python代码实现,有需要的可以点个关注蹲一蹲~)

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