精华帖分享|浅谈金融时间序列分析与股价随机游走

那我们不妨用大饼数据来看看,究竟如何处理价格走势,使其符合时间序列分析的要求。本章的所有技术细节你都可以跳过,只要看加粗的结论就行。

首先,我们有一张btc-usdt.csv,里面包含的close收盘价和volume成交量是我们的目标。先处理close,我们的做法是取其对数收益率。这样做有两个好处,首先相比百分比收益率,对数收益率可加;其次可以形成一个公式,yt=yt−1+Δyt.这个递推公式赋予了其推理逻辑。于是我们就把问题转化为:只要能预测Δyt,我们就可以预测整个价格的走势了。

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大饼小时线收盘价(暴涨暴跌,非常不平稳,作为新手请凭感觉理解)

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大饼对数收益率(相比收盘价,是不是大多数都集中在0之间?这样就看起来平稳多了)

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如果你想了解测试时序平稳性的工具,请搜索Augmented Dickey–Fuller test. 以下结果可能需要至少本科概率论与数理统计的知识去理解。(别忘了问chatgpt辅助理解)这里的结果提示这个序列是平稳的。

ADF Test Results:
ADF Statistic: -14.11980992097059
p-value: 2.4361396630638024e-26
Critical Values:
1%: -3.439835148993393
5%: -2.865725696693157
10%: -2.568998987353403
Used lag: 3
Number of observations used: 692

1、随机游走

我们认为这个序列是一个平稳序列,但是不是就可以开始建模预测了呢?并非如此。

前文提到,平稳并不一定代表一定有规律可推断,因为白噪声也算是一种平稳。白噪声是完全随机的数据,统计学上是一个正态分布,没有任何算法可以告诉你下一个随机数是多少。前文中我们提到股价可以表示为yt=yt−1+Δyt,如果Δyt是白噪声,那么yt就是在前一期的值上再加一个随机数,请问它是能预测的吗?很明显,不行,这个模型也被称为随机游走(random walking),你能想到的布朗运动就是RW在二维空间中的形式。那么股价是随机游走吗?不幸的是,很大概率是的。 要验证股价随机游走,必须祭出统计学工具。这里我们会用到Ljung-Box Q检验,辅助自相关函数图作直观展示。

首先看Ljung-Box Q,其p值大于0.05,这意味着我们不能以 95% 的置信水平拒绝原假设,认为没有足够的证据说明时间序列不是白噪声。(此段需理解数理统计中的假设检验部分。)

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Lungbox Test Results:
lb_stat lb_pvalue
10 18.05919 0.053973

2、自相关函数

我们用另一个更直观的方式看:自相关函数。它表示某时刻的数据与其前n项数据的自相关关系。第一根柱表示,它与自身的相关性为1,从第二项开始相关性迅速降为0左右,在置信区间内,说明它与其滞后项没有自相关。因此我们大致判定,这个数列是一个白噪声数列。我们没有办法用时间序列去推测btc-usdt的未来走势。

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