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.
Как-то некорректно поставлена задача. Когда говорят о взаимо-корреляционной функции или авто-корреляционной функции, то имеется ввиду как раз функция (набор СВ), но ни как не о числе. Если у вас нормальное распределение (Гаусов купол) то как каждое конкретное число может иметь отрицательную корреляцию относительно любого другого числа?
Хорошую генерацию последовательностей с наименьшей величиной взаимной корреляции (одной последовательности относительно другой последовательности) дают коды Голда.
автокорреляция это когда следующее приращение зависит от предыдущего во временном ряде.
Автокорреляция это свертка функции (временного ряда) со своей копией, сдвинутой на N отчетов K=f(x)*f(x-i). Каждое i дает свое значение автокорреляционной функции. Если система динамическая и на вход поступают новые значения временного ряда и вы пересчитываете автокорреляцию, то да следующее приращение автокоррелционной функции зависит от предыдущего, так как эти отчеты используются в расчете.
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?
1) Теория вероятностЕЙ, конечно же. (UPD: Спасибо, что исправили).
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. :)
_sk_, Гениально! Я предполагал что график должен быть похож на гиперболу, но не додумался через дисперсию суммы решить. А оказалось, что очень даже красивое решение. Спасибо
SECRET, есть другое решение. Пусть есть N случайных чисел x1, х2, ..., Хn нормально распределенных и с мат ожиданием 0 и дисперсией 1. Пусть корреляция между ними одинакова и равна К. Пусть есть СВ Y — нормально распределенная и с корреляцией со всеми Xn равной тоже К. Найдем корреляцию суммы Х1+Х2+...+Хn и Y => r =( E[(X1+..+Xn)*Y] — E(X1+...+Xn)*EY ) / корень(D(X1+..+Xn)*D(Y)).
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)
SECRET, спасибо за интересную задачу. посмотрел решение второй части задачи, попробовал посчитать корреляцию суммы N-1 для N=3 и N=4. Получилось что корреляция суммы N-1 СВ c СВ номер N составляют около 99% и 98%. В целом смысл улавливается, если есть три актива с отрицательной корреляцией, цены или дельта цена которых отрицательно коррелируют, то сумма изменений цен двух активов будет практически функциональной зависимостью от изменения цены третьего актива.
📈 Почему важно инвестировать в компании с понятной логикой роста
Инвестору важно не просто видеть рост цифр, а понимать, откуда он берётся. Когда динамика объяснима, к ней проще относиться спокойно — без ожиданий чуда и без лишних вопросов. Понятная...
Акции Норникеля вошли в десятку самых популярных бумаг на бирже
На днях Мосбиржа поделилась итогами работы за 2025 год . Количество частных инвесторов за 12 месяцев увеличилось на 5 млн до 40,1 млн, открыто 76 млн счетов (+11,7 млн за 2025 год), ежемесячно...
Народный портфель. Норникель снова заменил Роснефть
Московская биржа опубликовала данные о «Народном портфеле» на конец 2025 г. Рассмотрим, какие бумаги были популярны у российских частных инвесторов, а также проанализируем их выбор....
Стратегия 2026 по рынку акций от Mozgovik Research: трудный год, но, возможно, последний год низких цен
Сегодня у меня первый день официального отпуска. За окном темная звездная ночь, яркая белая луна, +24С и шум волн Андаманского моря. Неудачный перелет и джетлаг приводят к бессоннице, поэтому я...
С 6 февраля стартовое окно открывается.
Американская ракета-носитель SLS с кораблем Orion для пилотируемого полета к Луне четырех астронавтов в рамках миссии Artemis II доставлена на стартовую пл...
ТОП 4 ОФЗ…Как выбрать ОФЗ с максимальным потенциалом роста цены… Если вы хотите получить максимальную выгоду от инвестиций в государственные облигации федерального займа (ОФЗ), стоит обратить внимание...
ГМК на соцпроекты за 24-25 потратил 500 млрд. Такую же сумму привлёк займами. Активов не прибавилось, а обязательств прибавилось. 500 млрд с учётом купонов это прибыль за 5 лет. Чего там инвесторы пок...
95 процентов новвх ипоиечников это военные. по окончании войны эта доля заемщиков перейдет в разряд проблемных
В декабре 2025 года российские банки выдали рекордные 104 тысячи семейных ипотек на ...
Кассандрическое. Вечный фьючерс GLDRUBF: -30% Прогнозы — дело неблагодарное, особенно когда сам в них веришь, хотя верить очень не хочется. В декабре рискнул предположить 15%-ное падение RGBI, а вот е...
У меня совсем рядом с домом небольшая Пятерка. Часто там бываю, меня все устраивает, чисто, аккуратно, персонал вежливый, набор товаров тоже нормальный. Регулярно увеличиваю им доход:)
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…