我们常常看到一个主流币的上涨下跌,带动了大量其他币同涨同跌;一只股票的上涨下跌,也带动了大量的其他股同涨同跌。背后的原理是什么呢?这种情况下的对应算法为多元时间序列分析和相关函数。
简单介绍一下这两个概念:
相关函数——描述信号X(s),Y(t)(这两个信号可以是随机的,也可以是确定的)在任意两个不同时刻s、t的取值之间的相关程度。其相关性大小由相关函数衡量。相关函数R(s,t)=E(X(s)*Y(t)),相关函数值越大,说明两个信号(如两个代币的价格曲线)相关度越高。
多元时间序列分析——许多问题不仅是观察单个过程xt,而且是同时观察多个过程x1t,x2t,…,xrt,或者说xt为向量时,需要分析多变量时间序列xt=(x1t,x2t,…,xrt)T。例如,在工程上要研究电流与电压同时随时间变化的情况;在化学变化中要分析压力、温度和体积的变化关系;在气象预报分析时需要同时考虑该地区的雨量、气温和气压等记录资料。不仅要把他们各分量看做单变量过程来研究,而且要研究各分量之间的关系及变化规律,从而对时间序列做出预报和控制,这就是多元时间序列分析,其最典型的模型就是多元ARMA模型。
描述序列之间关系的最经典概念,是协整。关于协整的含义,我们可以借助一个通俗的例子来加以解释。假设一男一女在舞厅里跳交谊舞,如果记录下男士和女士的活动轨迹,就得到了两条没有明显线性趋势的轨迹。虽然这两条轨迹都是非稳定的,但是却有一个关系是始终存在的:这两条轨迹始终受到某种规律的限制与联结(如遵照的舞曲)而保持同步。这种二者之间一起变化的关系可看作协整关系。联系到两个时间序列,尽管两个序列都是非平稳的,但它们的某种线性组合却可能是平稳的。“协整”概念与经济学的“均衡”概念有本质上的联系。协整揭示了变量之间的一种长期稳定的均衡关系,是均衡关系在统计上的表述,因此在实证检验中用来判断变量间存在均衡关系的证据。比如,两个变量,虽然它们具有各自的长期波动规律,但如果它们是协整的,则它们之间存在着一个长期稳定的比例关系;反之,如果两个变量具有各自的长期波动规律,但它们不是协整的,则它们之间就不存在着一个长期稳定的比例关系。
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