Блог им. Buybuy

Интересная трейдерская задача по теории вероятностей

Доброй ночи, коллеги!

С удовольствием презентую уважаемому community интересную задачу из области теории вероятностей.
Решение задачи (когда оно получено) имеет непосредственное отношение к трейдингу.

Итак:
Имеем 3 (возможно, зависимые) случайные величины X1, X2 и X3.
Про них известны МО (матожидания) M1, M2 и M3, Д (дисперсии) D1, D2 и D3 и ковариации C12, C13 и C23.
Теперь составляем линейную комбинацию A1*X1+A2*X2+A3*X3 с неизвестными (пока) коэффициентами A1, A2 и A3.
Требуется найти коэффициенты A1, A2 и A3, при которых соотношение МО/sqrt(Д) для линейной комбинации будет максимальным.
(sqrt — это по-русски просто квадратный корень)

Жду ваших ответов и мнений, коллеги.

С уважением

P.S. 3 величины (а не N) выбраны для упрощения. Для 2-х случайных величин задача тривиальна.
P.P.S. Задача не слишком проста, и, по хорошему, следовало бы объявить платный конкурс. Но:
1. Я не знаю лично ни одного человека, которого забанили бы в Google (хотя поиск в Google не так прост на самом деле...)
2. (почти) Всем доступны пакеты символьной математики (Mathematica, Matllab, Maple), которые позволяют решать сложные задачи, не задумываясь об их устройстве и не владея математикой (но хорошо владея профильным софтом).

★5
81 комментарий
не то время выбрал, здесь сейчас гуси в тренде
Олайвир Стокс, гуси чето не взлетели.
avatar
_G_, 
нужно время просечь фишку, мода тоже не наступает мгновенно
Олайвир Стокс, самое забавное, что теория про медвежий хер сработала как часы.
avatar
Олайвир Стокс, работаю по ночам...

Так — поп@#деть пробило )))

С уважением
avatar
Мальчик Buybuy, ну что сказать, тема для разговора интересная конечно выбрана…
Не о том думаете, коллеги...

Пробой битком 39,000- открывает прямую дорогу на 27,000
И (возможно) этот пробой случится в ближайшее время...

С уважением
avatar
Ну а на рынке С12, С13 и С23 один хер равны нулю. Разве нет?
Дедушка Кати Савкиной, гыыыыыы

Я вроде не писал, про что эта задача )))
Просто попросил поверить мне на слово, что она про трейдинг )))

Даже для приращений цен ковариации не равны нулю
А эта задача — про максимизацию эквити
И приращения (почти любой) эквити, конечно же ...

С уважением
avatar
Мальчик Buybuy,
Даже для приращений цен ковариации не равны нулю
 Правда что ли?
Дедушка Кати Савкиной, ага )))

С уважением
avatar
Сергей, ну не так

Нет никаких числовых рядов
Есть 3 зависимые случайные величины
И?

С уважением
avatar
Так вроде ровно за это Гарри Марковиц нобелевку получил, нет? 
avatar
wrmngr, вполне возможно)

Точное решение в студию, плз)

С уважением
avatar
Вообще на этом форуме понятиями матожидание, дисперсия, корреляция, ковариация, высшие моменты оперирует чуть ли не каждый третий...

В опционах вообще каждый второй умеет решать сложные стохастические дифференциальные уравнения...

Поэтому интересно посмотреть на решение community непростой, но вполне элементарной ТВ задачи.

С уважением
avatar
Пень Пнём, ну не совсем так )))

Если по памяти, то у Марковица
1. Все Ai положительны
2. Сумма Ai равна 1 (портфель)
3. Максимизируется E-V (в наших обозначениях МО-Д)

Не?

С уважением

P.S. Да, Google рулит всем, бля…
avatar
Мальчик Buybuy, смотрите развитие портфельной теории Марковица. Максимизируя Шарп, можно в ограничениях убрать строго положительные Аi
avatar
grepan, спасибо за наводку, но

Я все эти задачки использую не для составления портфелей, а для разработки (суб)оптимальных линейных индикаторов.
Поэтому и в условиях задачи нет положительности Ai

Ну и в моих задачах max(МО/sqrt(Д)) предпочтительнее, чем max(МО-Д)
avatar
Мальчик Buybuy, методы квардатичного программирования, решающие задачи оптимизации, можно использовать не только для поиска весов портфеля по Марковицу, а для чего угодно. Главное они Вам дадут решение Ai при цели максимизации заданной Вами функции (у Вас фактически Шарп), и заданной системе ограничений. Вы ищете бэту  динамической линейной регрессии таким образом?
avatar
Пень Пнём, ну Ок

Про пп. 1, 2 — принимается
Почему не нужно — это чушь, IMHO. Конечно же, MO/sqrt(Д) — это значительно более валидный индикатор (стабильная полунорма), нежели МО-Д (х@й знает, что...)
Если это и в самом деле несложно — приведите пример решения )))

С уважением

P.S. Марковиц решил странную задачу про МО-Д (почему не про МО-3хСКО?) ровно потому (IMHO), что только ее он и сумел решить )))
P.P.S. Не все «Шарпы» одинаково полезны )))
avatar
Пень Пнём, да ради Б-га )))

Решение для 3-х случайных величин привести можете?

С уважением

P.S. Это не под@#бка. Формулировка задачи всем понятна. Способ (простой) получения явного аналитического решения лежит далеко за пределами теории вероятностей )))
avatar
Пень Пнём, кстати

Решение поставленной задачи не имеет никакого отношения к чему-то линейно-квадратичному )))
Это вполне себе классическая вариационная задача )))

С уважением
avatar
Это задача квадратичного программирования, т. е. максимизации функции МО-лямбда*Д.
avatar
А. Г., нет

Ну или пруфы в студию, плз
Или точный ответ

С уважением
avatar
А. Г., так

У Марковица МО-Д
У меня МО/sqrt(Д)
Это в самом деле квадратичная задача?

С уважением
avatar
Мальчик Buybuy, а лямбда в формуле зачем. Именно для отношения.
avatar
А. Г., а можно подробнее?

Или Вы в самом деле уверены, что max(МО/Д) и max(МО/sqrt(Д)) — это одинаковые задачи? )))

С уважением
avatar
Мальчик Buybuy,  ну можно взять МО+лямбда*sqrt(Д)… В частных производных все равно все сведётся к системе квадратичных уравнений.

А можно ещё проще. Ортонормированным преобразованием свести матрицу к диагональной и решать задачу для некоррелированных величин. Ведь любое ортонормированное преобразование не меняет сумму квадратов любого вектора. А значит квадраты Мi останутся неизменными и таким образом при всех положительных Мi от ковариаций мы вообще уйдем. А считать все Мi положительными, ИМХО, логично.
avatar
А. Г., ну Ок

Вы правы. Вопрос — насколько легко решать системы однородных квадратичных уравнений?)
Ну и вообще — (почти) любая задача оптимизации — это решение какой-то системы уравнений...

С уважением

P.S. Почему логично считать все Mi положительными?
P.P.S. Ответ приведете?
avatar
Мальчик Buybuy, 

P.S. Почему логично считать все Mi положительными?

Если Ai — положительны, то Ai не равное нулю  при отрицательном Мi — бессмысленно при нулевых корреляциях (см. про ортонормированное преобразование), а если Ai — имеет любой знак, Аi*Xi=(-Ai)*(-Xi), а у -Xi МО — положительно.
avatar
А. Г., И?

Ответ в студию, плз )))

С уважением

P.S. Это все просто на самом деле
avatar
А. Г., не получится на намеченном Вами пути прийти к правильному решению (к сожалению)

Трюк с использованием лагранжиана (МО+лямбда*sqrt(Д)) не пройдет — он лишь найдет экстремум Ai=0, в чем легко убедиться путем дифференцирования по лямбда. Или Вы что-то другое имели в виду?

С уважением
avatar
Я на этом уроке выходил… сори
Интересная трейдерская задача по теории вероятностей
1. Не вижу ничего интересного.
2. Встречный вопрос — а на хрена эта и подобные задачи в трейдинге?
avatar
3Qu, приветствую!

Давно не общались)

1. Ну, значит, просто не можете решить)
2. Это основная задача для максимизации эквити

Если лично Вам она не интересна — рискну предположить, что эквити у Вас — как у Рокко Сиффреди в молодые годы )))

С уважением
avatar
Мальчик Buybuy, 
1. Могу — не могу — понятия не имею.)) Для простоты, пусть будет — не могу.)
2. Это задача ни для чего.)) Про максимизации чего либо — это ваши иллюзиии.
avatar
3Qu, ну Ок

В любом случае был рад твою услышать )

С уважением

P.S. Любая успешная торговая система на рынке — это ребенок автора ТС и алгоритма оптимизации…
avatar
Мальчик Buybuy, пожалуй, поддержу 3Qu.
2. Это основная задача для максимизации эквити
Возможно, это и основная задача для максимизации эквити, но только в рамках определенной рыночной парадигмы. Рискну предположить, что таких рыночных парадигм может быть больше, чем одна.
avatar
Иван Портной, ну Вы вроде неглупый и образованный человек.

Мне так кажется во всяком случае.
Однако в наших редких дискуссиях именно Вы придерживаетесь определенной парадигмы. А именно — хороший прогноз приращения цены на следующем баре это наше фсе (не знаю точно, какой конкретно парадигмы придерживается уважаемый 3Qu, но рискну предположить, что примерно такой же).

Я уже несколько раз осторожно намекал Вам, что это полная ерунда, и вместо одного приращения следует рассматривать совокупность приращений на интервале, т.е. их сумму. Именно из такого, более общего взгляда, и возникают задачи, похожие на приведенную выше.

С уважением

P.S. Шутки шутками, но решение этой задачи не только позволяет достичь успеха в трейдинге, но и научиться строить портфели, лучшие по качеству, нежели Марковиц и CAPM. Именно поэтому ни ответ, ни решение опубликованы не будут. Ну если только это не сделает местный резидент, получивший валидное решение.
avatar
Мальчик Buybuy, 
ну Вы вроде неглупый и образованный человек.
Оу, за это отдельное спасибо )).

хороший прогноз приращения цены на следующем баре это наше фсе
Ну, в явном виде такой парадигмы придерживается уважаемый А.Г.

Я уже несколько раз осторожно намекал Вам, что это полная ерунда, и вместо одного приращения следует рассматривать совокупность приращений на интервале, т.е. их сумму.
Мне кажется, что намека здесь недостаточно. Сумма приращений = одному приращению на более крупном ТФ.

Именно поэтому ни ответ, ни решение опубликованы не будут.
Я могу только повторить вопрос уважаемого 3Qu, на который пока не сформулирован более-менее внятный ответ:
2. Встречный вопрос — а на хрена эта и подобные задачи в трейдинге?
avatar
Иван Портной, я не буду (пока) отвечать на этот вопрос

Но если Вы не будете слушать уважаемого А.Г. и согласитесь с мыслью, что выигрыш в среднем на длинном временном отрезке (на более крупном таймфрейме в Ваших терминах) может оказаться значительно успешнее, нежели максимальный выигрыш на каждом баре (а это так) — Вы откроете для себя целую вселенную.

И приведенная задача — это одна из базовых задач в этой вселенной. Не решающая, но добрых 20-25% успеха. Конечно, и в этом случае можно не изобретать велосипед, а ограничиться результатом Марковица разлива 70 летней давности (максимизировать МО-Д). Это будет тоже неплохо, но хуже.

С уважением
avatar
Мальчик Buybuy, 
Но если Вы не будете слушать уважаемого А.Г.
А я и не слушаю, и даже согласен с вами. Только я решаю задачу эмпирически. Просто интересно, как это объясняет математика в вашей трактовке. Насколько я помню, логика А.Г. примерно такая: если у нас есть прогноз на шаг вперед, что нам мешает на новом шаге сделать опять прогноз.
А какая ваша логика?
avatar
Иван Портной, очень простая

Задача максимизации приращения эквити (маркетной) на баре формализуется элементарно.
Задача максимизации суммы приращений эквити (маркетной) на последовательности баров формализуется так же просто.

Далее выбираете свой любимый тип ТС/индикатора (лично я использую линейные реверсивные системы, поскольку из них, как из кирпичиков, формируются почти любые ТС, правда, возможно в формате портфеля из бесконечного количества систем))))
Потом перекладываете задачу оптимизации на язык параметров ТС / коэффициентов индикатора.

И — бинго! Вы внезапно обнаружите, что 2 эти задачи — вообще принципиально разные в математическом плане.

Ну а дальше начнутся #трудо выебудни )))

С уважением

P.S. С лимитными эквити все на пару порядков хуже (((
avatar
Мальчик Buybuy, довольно убедительно, правда, совсем непонятно ))).

А можете для начинающих «на пальцах» какой-нибудь совсем простой пример. Ну вот, например, так:

В момент времени t1 имеем прогноз роста цены на p1. В момент времени t2 имеем прогноз падения цены на p2. Можно предположить, что оптимальная стратегия состоит в покупке в t1 и продаже в t2.

В тоже время в момент t1 можно сделать прогноз на 2 шага изменения цены p3. И купить в момент t1, если p3>0, или продать, если p3<0.

Чем второй вариант лучше первого?
avatar
Иван Портной, вообще не понимаю, о чем Вы...

Если Вас интересует позиция ТС на каждом баре — Вам следует прямо сейчас обратиться к психоаналитку ((( Иначе — жоппа (Вы еще не успели обратиться, но рынок уже успел пойти в другую сторону ))))

А если серьезно — давайте продолжим конкретный разговор

С уважением
avatar
Мальчик Buybuy, 
Если Вас интересует позиция ТС на каждом баре — Вам следует прямо сейчас обратиться к психоаналитку ((( Иначе — жоппа (Вы еще не успели обратиться, но рынок уже успел пойти в другую сторону ))))
Бары бывают разные. Не только минутные, дневные, годовые, но даже вековые ))). Успеть можно всё и даже немного больше ))).

Мой предыдущий комментария — это моя неудачная попытка подсказать вам как можно было бы объяснить, почему прогноз на несколько баров вперед лучше, чем на один. Из вашего комментария стало понятно, что простого ответа не существует ). Жаль. Пока позиция А.Г. осталась непоколебимой.
avatar

Иван Портной, «А можете для начинающих «на пальцах» какой-нибудь совсем простой пример.»

Насколько понимаю, автор действует по следующей методике: торгует портфелем линейных реверсивных ТС (индикаторов).

Берем N линейных реверсивных систем.
Для простоты восприятия можно взять EMA (экспоненциальную скользящую) с разными alpha (или периодами) и логикой: если цена больше значения EMA, то покупаем, иначе продаем.
Далее навешиваем веса на эти системы и находим их значения путем оптимизации какой-то характеристики эффективности (например, тот же Шарп) с учетом того, что сумма весов равна 1.
Вот тут как раз и пригождаются подобные задачки от автора — определение оптимальных весов.
Эти веса означают какой долей от депозита торговать по конкретной системе.
Потом торгуем данным портфелем систем на протяжении T баров и снова производим пересчет весов (оптимизацию).
Значение Т можно тоже какой-то оптимизацией на истории определить, либо задать по смыслу (календарному, экономическому, математическому, физическому или еще какому-нибудь).

Также всё это можно расширить на множество торгуемых инструментов для лучшей диверсификации, т.е. взять K активов и N линейных систем и получить портфель из K * N элементов.
И нужно учитывать, что на один и тот же актив часть индикаторов могут показывать покупку, а часть индикаторов продажу, то есть друг друга нивелировать и итоговый размер входа будет суммой весов систем с соответствующим знаком (например, покупка "+", продажа "-").

Это означает, что если всё нормально растет и большинство индикаторов смотрит на покупку, то объем входа будет большой (системы встали в восходящий тренд).
А если начинается болтанка туда-сюда (повышенная волатильность без четкой инерционности в какую-то одну сторону), то системы будут показывать разнонаправленные сигналы, нивелировать друг друга и объем входа будет небольшим (или вообще даже нулевым).
Таким образом, подобный подход может автоматически регулировать объем входа и уменьшать его при возникновении высокой волатильности (без инерционности), чтобы переждать «непогоду».

avatar
Вася Пупкин, «на пальцах» можно проще. Например, можно соорудить фильтр сигнала, отсекающий белые шумы.
avatar
bozon, можно.
Но боюсь после этого «начинающий» задастся вопросом: «А что такое фильтр сигнала, отсекающий белый шум?» 

Впрочем, согласен, что и EMA тоже может не знать. 
avatar
Вася Пупкин, ну по всей видимости, это такая недифференцируемая конструкция сигнала, отсекающая частотные выпады и прочие шумы при интегрировании. Интересно, можно ли построить теорию возмущений на кусающихся собачках?)))
avatar
bozon, в принципе можно построить теорию чего угодно — человеческая фантазия безгранична.
Другой вопрос будет ли эта теория работать на практике.
Да и в этом случае проведенное тестирование и подтверждение не означает полной истинности — вероятно когда-нибудь может найтись контрпример, заявляющий о неработоспособности или критическом ухудшении характеристик эффективности.
avatar
Вася Пупкин, полностью согласен. Поэтому на непрерывном спектре работать удобнее. Просто нужно понимать, что делаешь.
avatar
Вася Пупкин, 
Насколько понимаю, автор действует по следующей методике: торгует портфелем линейных реверсивных ТС (индикаторов).
Представляется, что такой подход будет убыточен. Если в качестве модели рынка рассмотреть СБ с «вкрапленными» редкими закономерностями, то портфель систем, построенных, по сути, на фильтрах, никак не будет «выцеживать» эти редкие закономерности.
avatar
Иван Портной, может быть и так — тестирование покажет.

Я лишь предположил способ применения задачи, которую озвучил автор этого поста.
Он вроде намекает, что вместо портфеля активов можно собирать портфель из других сущностей (например, линейные индикаторы ака фильтры).
Вполне может быть, что он имел в виду нечто другое.
avatar
Мальчик Buybuy, 
Я уже несколько раз осторожно намекал Вам, что это полная ерунда, и вместо одного приращения следует рассматривать совокупность приращений на интервале, т.е. их сумму. Именно из такого, более общего взгляда, и возникают задачи, похожие на приведенную выше.
именно, не одно, а совокупность на интервале. На счет суммы — эт не знаю, наверное, если сумма для чего-то понадобится.
avatar
задача трёх тел…
avatar
ссылка темы ведёт в каталог дюжин файлов
но лично я пока не скачивал

faculty.washington.edu/ezivot/econ424/

+ тема
Зарубежье дарит России научные статьи на перевод
  • 01 марта 2020, 01:22
о да, задачи они такие задачи...



avatar
Для двух случайных величин считаете задачу тривиальной, потому что она сводится к системе линейных уравнений? Конечно, она не самая сложная на свете, но прямо чтобы называть ее тривиальной, не знаю… Тривиальные задачи должны легко в уме решаться.
avatar
Schurik, нет

Потому что для двух случайных величин получается не система, а ровно одно линейное уравнение. Ну и дифференцировать надо уметь.

Вот для 3 и более переменных получается система квадратичных уравнений. Это гораздо хуже...

С уважением
avatar
Линейная система из трех уравнений с тремя неизвестными:
A1*D1 — (A2*C12 + A3*C13) = 0
A2*D2 — (A1*C12 + A3*C23) = 0
A3*D3 — (A1*C13 + A2*C23) = 0
avatar
aks19, ???

Если Вы про ответ — то это точно не в кассу )))
Если просто в части самовыражения — пишите еще, плз )))

С уважением
avatar
Пень Пнём, ответ неверный

Разговор поддержу с удовольствием

С уважением
avatar
Пень Пнём, прикольно )))

Огромное спасибо за потраченное время. Really. Отпишусь завтра после сна.

У нас сейчас есть 2 варианта.
1. Ваш вариант win. Напишите, плз. какой подарок я должен подготовить
2. Мой вариант win. Подумаем...

Сегодня считать ничего не буду. Завтра в обед что-то опубликую...

С уважением
avatar
Чисто навскидку:
A1, A2 и A3  д. б. пропорциональны M1, M2 и M3. Вопрос в вычислении знаменателей в этих пропорциональностях.
avatar
svgr, чисто навскидку правильно

Если величины линейно-независимые (ковариации равны 0)
В общем случае — неправильно (жизнь сложна)

С уважением
avatar
Мальчик Buybuy, в общем случае там выражение может быть любой сложности. В интегральной форме, например. Которую интерпретировать — отдельное искусство.
avatar
svgr, не

Оно аналитическое и без всяких интегралов
Рациональная функция от Mi, Di, Cij

С уважением
avatar
Мальчик Buybuy, это надо будет доказывать после опубликования. Что дыр нет в допущениях и переходах.
avatar
svgr, конечно

Надеюсь, до этого не дойдет )))

С уважением
avatar
Пень Пнём, добрый день!

Забил свои формулы в Excel — результат получился хуже Вашего (((
Видимо, где-то накосячил.
Вечером сяду писать полноценную программу для теста (формулы все же громоздкие).
По результатам отпишусь.

С уважением

P.S. Я правильно понял, что формулы в Вашем первом посте дают решение именно для max(МО/СКО)?
avatar
Пень Пнём, доброй ночи!

Переписал программу в Матлаб, ошибка исчезла. Все же Excel следует похоронить навсегда...

Результат совпадает с Вашим, так что все верно.

Но у меня совершенно другие формулы (я решаю СЛАУ 4х4, в которой ковариационная матрица кое-чем обвязана).
Результат при этом совпадает с Вашим )))

В символьной математике я не силен — надо будет совершенствоваться

В любом случае Вы — единственный, кто привел правильный ответ )))

С уважением
avatar

теги блога Мальчик buybuy

....все тэги



UPDONW
Новый дизайн