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Session 4A: Statistical Distributions - Applications in Finance & Investing ​

  • 所属系列:统计基础 · 2021 系列
  • 视频:YouTube · 时长 12:51 · 字幕
  • 内容判断:应用笔记与算例|画面依赖高:直方图、Q-Q 图和检验表都在图片页,已看过|检验回报和股价是否服从正态
  • 处理方式与范围:全片梳理,附检验表和数字复算
  • 讲义 / 资料:Session 4A 讲义(15 页)· 课后测验 · 答案
  • 素材依据:英文字幕,仓库存档,365 行;字幕类型未核实
  • 核对范围:已读全片字幕 00:00–12:48,讲义全部 15 页(图片页已看),课后测验和答案;已重算 Jarque-Bera 统计量和正态尾部概率;视频画面未核对
  • 发布日期:2021-08-24
  • 数据截至:2020–2021 年
  • 状态:已提炼

金融依赖正态分布,因为它方便。这一讲用数据检验这个假设,得到两条常识:指数比个股更接近正态,长期回报比短期回报更接近正态。股价本身不可能正态,取对数也不一定行。把风险管理建立在正态上,真正的代价出现在尾部。

视频总结 ​

时间戳取自 YouTube 英文字幕,标题中的时间区间可点击跳转;讲义页码指 PDF 页码。

00:10–01:31 为什么金融依赖正态 ​

正态分布只要两个参数,而且金融的数据一直很多,这让它成了默认选项。

正态只需要期望和标准差(00:50)。金融也早就有大数据(00:43)。但把一切都当成正态会惹麻烦(01:05)。

01:31–05:59 个股:Disney 和 Apple ​

先看直方图,再看 Q-Q 图,最后看检验;Disney 大体过关,Apple 过不了。

Disney 1962–2021 年的年回报,有一年超过 120%(02:09)。把正态曲线叠上去,肉眼判断不了(02:33)。Q-Q 图更有力:如果数据是正态,点应该落在线上(02:52)。

对象样本9 个检验中拒绝正态
Disney 年回报1962–20212
Apple 年回报1981–20206
标普 500 年回报1928–20200
标普 500 日回报2016–20208
Apple 日股价第 12 页未写起止8
Apple 日股价的对数同上9

06:01–08:01 指数和频率 ​

指数比个股更接近正态,长周期比短周期更接近正态。

标普 500 有 500 只股票互相抵消,年回报的所有检验都不能拒绝正态(06:12,06:41)。但换成日回报就不行了(07:08)。两条经验法则(07:40):指数比个股更可能服从正态,长期回报比短期回报更可能服从正态。

08:01–09:53 错用正态的代价 ​

风险系统按正态设计时,只防两三个标准差,而肥尾正好打在没防的地方。

用正态设计的风险管理系统只防两三个标准差的事件,更远的事件被认为不值得防(08:53)。Nassim Taleb 一直在为此大声疾呼(09:27)。

09:53–11:55 股价和对数 ​

股价有下限,不可能正态;取对数后接近一些,但不保证。

股价最低是零,所以不可能是正态(09:58)。对数价格理论上可以到负无穷,有希望变得正态(10:46)。Apple 的结果是更接近,但九个检验全部拒绝(11:32)。所以别人说取对数就正态时,听着,但要验证(11:45)。

11:55–12:45 小结 ​

拒绝正态只是工作的开始,接着用流程图找更合适的分布;没有合适的,也可以直接用直方图。

提炼 ​

方法与判断依据 ​

  • 检验顺序:直方图,Q-Q 图,偏度和峰度,再看正式检验。
  • 两条法则:指数优于个股,长周期优于短周期。
  • “不能拒绝”不等于“证明是正态”,样本小时检验没有力量。
  • 风险管理不要用正态去算极端事件的概率。
  • 拒绝正态后不要停,去找别的分布。

复算与实操 ​

Jarque-Bera 统计量可以手算:

JB=n6(S2+(K−3)24)
数据n偏度 S峰度 KJB(重算)答案
软件利润率244−0.81594.3100644.5244.52
美国通胀930.351536.823958.5858.58
银行 PBV4853.9422831.2542417,388.617,388.6

这也证实了第 3A 讲的口径:答案第 2 题同时列了峰度 4.31、超额 1.31 和 Fisher 的 G2 1.36,Excel 的 KURT 给的就是 G2。

按正态分布,日回报超过 kσ 的频率(双尾,每年 252 个交易日):

k概率约多久一次
24.55%22 天
30.27%1.5 年
40.0063%63 年
50.000057%约 6,900 年
60.0000002%约 200 万年

市场上四五个标准差的日子远比这频繁,这就是肥尾的含义。

我的判断:两条法则都可以用第 2 讲的中心极限定理解释。指数回报是多只股票之和,年回报是多个日回报之和,加总就向正态靠拢。标普 500 年回报的样本只有 93 个,日回报约 1,250 个,后者更容易拒绝,所以频率的差别里也有检验力的成分。Apple 日股价是有趋势的序列,观察值不独立,对它做分布检验本身意义就有限。

自测与复习 ​

  • 测验第 1 题:Baa 公司债回报的偏度接近零,峰度接近 3,Q-Q 图贴线,可以接受正态。
  • 测验第 2 题:软件利润率负偏且尾部偏肥,可以试最小极值分布。
  • 测验第 4 题:通胀接近对称,但尾部肥,答案建议 Cauchy。
  • 为什么日回报比年回报更不像正态?

关联 ​

疑问与待核实 ​

  • 第 10、13 页的 Cramer-von Mises 一行 p 值是 INF,标记为“Cannot reject”;答案第 5 题的 p 值是 2.8E+73。p 值不可能大于 1,这是软件在极端统计量下的溢出,不是不能拒绝。所以 8 个其实应该算 9 个,10:26 的“九个有八个”也是如此。
  • 07:15 说日回报的尾巴“小得多”,这和第 11 页的“短期回报尾部更肥”容易混淆。范围小不等于尾部瘦,相对标准差来说,日回报的尾部更肥。
  • 第 11 页写“四五六个标准误”,应为标准差,口述是对的。
  • 04:08 说正态峰度是 3,检验是否不同于 0,两个口径混用。
  • 08:47 的 10% 只是举例,不是估计值。
  • 测验答案第 3 题建议对数正态,但 56 家里有 11 家股息率为零,对数不存在,这一点要先处理。这个文件已经 404,这里无法重算。
  • 测验答案第 4 题建议 Cauchy,它没有均值和方差,这时报告均值和峰度都没有意义。
  • 测验答案第 5 题只有检验和图,没有结论。
  • 测验第 4 题仍写 1960–2020 年,数据是 1928–2020 年,见第 3A 讲。
  • 第 1 页副标题仍是“Accounting & Statistics”。