Задачка по теории вероятностей
Всем привет!
Предлагаю поломать голову над следующей задачкой. Ее решение вполне применимо в трейдинге и возможно кому-то поможет.
Имеется N случайных величин (СВ), распределенных по нормальному закону. Каждая из них имеет отрицательную корреляцию K одновременно со всеми остальными СВ. Необходимо найти минимальное возможное значение K и построить график K(N). Дополнительно можно построить график корреляции между суммой N-1 CВ и оставшейся СВ.
5.8К |
Читайте на SMART-LAB:
ДОМ.PФ секьюритизирует ипотечные кредиты ВТБ на 1 трлн рублей
ДОМ.РФ и ВТБ договорились секьюритизировать 1 трлн рублей ипотечных кредитов ВТБ на платформе ДОМ.РФ до конца 2030 года. Таким образом, банк...
Двойное размещение «Самолета». Каковы перспективы?
Сегодня разберем параметры новых выпусков облигаций ПАО ГК «Самолет». Строительная отрасль переживает тяжелые времена на фоне сокращения...
Акции Татнефти упали из-за опасений по поводу санкций США
Великобритания ввела санкции против Татнефти и Русснефти, хотя ранее европейские ограничения против первой из упомянутых компаний касались только...
т.е. берем и тупо перебираем 1000*N количество данных находим точки минимумов и считаем по ним статистику
недавно думал о подобном, а Вы так четко сформулировали...
Это мне напоминает кажется формулы Эйнштейна и вероятности частиц… ;-))))
Хорошую генерацию последовательностей с наименьшей величиной взаимной корреляции (одной последовательности относительно другой последовательности) дают коды Голда.
О числе никто не говорит. Речь идет о наборе зависимых случайных величин.
Зависимость между СВ может быть выражена одним числом — корреляцией K.
Коды Голда дают очень низкую корреляцию, а нам нужна минимально возможная, т.е. как можно меньше нуля значение, а не как можно близкое к нулю.
Все же не понятно, что именно вам нужно. Значение автокорреляционной функции зависит от самих СВ и больше ни от чего, вы можете только сдвижку менять, при определенной сдвижке вы можете получить локальный минимум корреляции, который при получении следующего СВ может уже и не быть локальным минимумом.
Соответственно, вы хотите синтезировать некую функцию корреляция которой с исходными СВ будет минимальна или что?
2) Судя по всему, в условие надо дописать, что отдельные величины Xi имеют одинаковые математические ожидания EXi и дисперсии Var Xi.
3) Без ограничения общности считаем, что математическое ожидание каждой из величин равно 0 и дисперсия совпадает со вторым моментом E Xi^2 и равна 1, тогда корреляция равна математическому ожиданию произведения двух таких случайных величин r = E XiXj. Сумма S = X1+...+XN величин имеет неотрицательный второй момент E S^2 >= 0, который равен N*EX1^2 + N*(N-1)*EX1X2 = N*1 + N*(N-1)*r, откуда r >= -1/(N-1).
4) Наверное, надо ещё доказать, что существует многомерное нормальное распределение, для которого это равенство достигается. В этом случае K(N) = -1/(N-1) — график гиперболы.
5) Самое сложное — теперь придумать этому применение в трейдинге. :)
Упростим выражение:
1) E[(X1+..+Xn)*y] = Е(X1*Y)+E(X2*Y)+...+E(Xn*Y) = K+K+...+K=N*K
2) E(X1+...+Xn)*EY = 0, т.к. EY =0
3) D(X1+..+Xn)*D(Y) = D(X1+..+Xn)*1= D(X1)+...+D(Xn)+2*K*N!/(N-2)!/2! => D(Xn) =1 => N+K*(N-1)*N
Тогда получаем упрощенное выражение:
r=N*K/корень(N+K*(N-1)*N) = корень(N/(1+K(N-1)))*K
Известно что r>=-1 тогда:
корень(N/(1+K(N-1)))*K >=-1, возведем в квадрат обе части:
N/(1+K*(N-1))*K^2>=1
N*K^2-(N-1)*K-1>=0, решаем квадратное уравнение относительно К и получаем корни:
K=1, K=-1/N.
Таким образом r>=-1 при К>=-1/N для СВ Х1, Х2, ..., Хn и Y.
Если сделать замену Y=Xn+1 то K>=-1/(Nn+1 - 1)
откуда такая формула второго момента, у нас же N СВ.
Получается график гиперболы в IV четверти декартовой системы координат, где по х — число используемых случайных величин и у- корреляция между СВ.
«Каждая из них имеет отрицательную корреляцию K одновременно со всеми остальными»
а как такое возможно вообще? может имелось в виду «нулевую»?
SECRET походу решил в портфельное инвестирование удариться…