- 向量误差修正与卡尔曼滤波融合:把协整关系写进状态空间
协整让两只价格「长期绑在一起」,但绑定的强度(协整向量 β)本身也会漂移。本文把 VECM 的误差修正项直接写进卡尔曼滤波的状态空间:把 β_t 当成随时间演化的隐状态,每来一个新价格就用序贯更新把它重新估出来。在 1000 天合成数据上,融合模型对真实 β 的跟踪 RMSE 仅 0.0117,价差残差标准差比静态 β 低 25.5%(0.0723 vs 0.0971),且 ACF 检验证实价差平稳、价格非平稳。附完整 numpy 实现与四张真实计算图。
10 min Chinese - Copula 尾部配对交易:相关性在极端行情下会断裂
配对交易教科书告诉你「两资产 Pearson r 高就能配」。但这只是平均意义下的联动——极端行情下它们会分道扬镳(Gaussian),也会一起崩得更狠(t/Clayton)。本文用受控仿真证明:同样 ρ=0.72 的两资产,Gaussian copula 世界里经验尾部相关 λ̂(0.05)=0.407(独立基准=1.0 → 无尾部聚集),Clayton θ=3 里 λ̂(0.05)=0.527,理论极限 λ_L=0.794。在 t-copula 世界跑标准 z-score 策略,最差单笔亏损是 Gaussian 世界的 2.04 倍(-6.97 vs -14.20);加入尾部感知过滤后最大回撤从 -432% 压缩到 -232%,最差单笔从 -6.97 改善到 -4.07。安慰剂检验显示:Gaussian 世界的有限样本偏差(λ̂=0.407)是 Pearson 聚集效应而非真实尾部相关,打乱时序后 λ̂→0.047;t-copula 自由度 ν 从 3 扫到 60,理论 λ_L 从 0.465 塌向 0.003(ν→∞ 即 Gaussian),与蒙特卡洛标准误曲线完全吻合。要把 λ̂_L 估计到 ±0.05 精度,N=3000 时 Gaussian SE=0.049,N=200 时 SE=0.171——样本量不够时你的「尾部相关」大概率是噪声(中/高阶)。
17 min Chinese - Johansen 协整篮子:用多资产协整向量构建可交易价差
两两配对交易只能处理两只股票,但真正的均值回归常常藏在三只、五只资产的组合里——任何单对都测不出来。Johansen 协整检验用固定种子(20260801)的受控模拟给出答案:三个共享随机趋势的价格 P1/P2/P3,真实协整向量 [-0.6,-0.4,1],迹统计量在 r=0 处 34.73 远超 95% 临界值 29.80、在 r≤1 处 9.77 低于 15.49,干净地定出协整秩=1。恢复的向量方向误差中位仅 5.67°(P90 13.3°),而两两 Engle-Granger 全线漏判:A-B 只有 6% 的模拟判为协整、A-C 34%、B-C 18%——真协整是三资产的联合性质,拆成任何一对都测不出。但最硬的教训在样本外:Johansen 的特征向量是在样本内挑『最像平稳』的线性组合,哪怕喂三条独立随机游走,拟合出的伪价差在样本内照样刷出 Sharpe——全样本 z(look-ahead)1.31、连滚动 z 都有 0.83,因为 look-ahead 藏在向量本身而非 z 分数里。唯一解药是样本外验证:样本内估向量→样本外应用,真篮子 Sharpe 从 2.30 掉到 0.52、OOS 价差 ADF p=0.175 已不显著平稳。置换检验 300 次,真实 2.27 超过全部上限 1.28。四项对抗式检验全过。
19 min Chinese - 卡尔曼滤波动态对冲比率:让套保系数随市场自我更新
配对交易和对冲的教科书都默认对冲比率 β 是个常数——用一段历史 OLS 回归一次就固定下来。但真实的 β 会漂移:行业轮动、资本结构变化、流动性迁移都会让两只资产的联动强度慢慢改变。固定种子(20260801)的受控模拟:真实 β 从 0.80 缓慢爬到 1.39,静态全样本 OLS 只能给一个平均数 1.065,全程系统性偏离(跟踪误差 MAE 0.146);卡尔曼滤波把 β 当随机游走状态、用一步预测残差在线更新,MAE 压到 0.090(降 38%)。它同时解决了滚动 OLS 的窗口两难:20 日窗抖动大(MAE 0.44)、250 日窗跟不上(0.13),卡尔曼两头都更好且不用手挑窗口。关键旋钮是过程噪声 δ:δ 太小 β 僵化滞后、太大追噪声,跟踪误差 U 形,最优 δ=1e-5。三个对抗式检验最硬:常数 β 世界里合适的 δ 保持 β 平直(std 0.034),δ 过大会凭空造出伪漂移;对冲残差方差排序 oracle 9.24 < 因果卡尔曼 13.01 < 静态 OLS 15.18——卡尔曼逼近『偷看未来真 β』的理论下限、远优于静态,但永远够不到 oracle;置换检验 300 次真实价差策略 Sharpe 1.45 超过全部上限 0.62。四项对抗式检验全过。
19 min Chinese - Ornstein-Uhlenbeck 配对交易:给价差一个可交易的回归速度
用固定随机种子(20260801)的受控模拟把配对交易价差建成 Ornstein-Uhlenbeck 过程。核心发现:OU 唯一关键参数 θ(回归速度)通过半衰期 ln2/θ 决定策略能不能做——θ=0.15 半衰期 4.6 天是印钞机、θ=0.02 半衰期 34.7 天是资金坟墓。但 θ 极难估准:AR(1) 在 N=60 短样本把真实 θ=0.05 估成 0.145(半衰期 13.9 天缩成 5.6 天,高估近 3 倍),N=1000 才收敛——短历史选出的『快速回归配对』大概率是估计偏差。入场阈值扫描:最优 z*≈0.75、Sharpe 约 2.0,阈值越高交易越少(z*=0.5 时 250 笔、z*=3.0 仅 2.2 笔)。三个鲁棒性结论最硬:θ 降到 0(退化成随机游走)Sharpe 从 2.04 崩到 0.04,不回归就没 alpha;全样本均值算 z 是隐蔽 look-ahead,纯随机游走价差上照样刷出 Sharpe 0.47 假利润,换滚动窗口掉到 0.02;置换 300 次真实 OU 的 2.19 超过全部上限 0.51。四项对抗式检验全过。
18 min Chinese - 层次聚类配对交易:用相关性树在几百只股票里挖出可交易的对
配对交易的第一道难关不是回测,是从 N 只股票的 C(N,2) 个组合里挑对——30 只就有 435 对,全跑一遍协整检验既慢又是数据挖掘的温床。本文用纯 numpy/scipy 合成 30 只股票(内嵌市场因子+5 个板块因子+一对刻意注入的协整对),把层次聚类当成配对的漏斗:先用相关性距离 √(0.5(1-ρ)) 建 Ward 连接树,聚类纯度 90.9%,把 435 对候选压到 100 对簇内高相关组合(筛掉 77%);再在簇内用『对冲比为正 + 相关>0.5』预筛、按价差 AR(1) 半衰期排序挑出真正均值回归的对(金融2/金融5,相关 0.64、半衰期 15.7 天)。配对回测 3 年 15 次开仓、日胜率 52%、Sharpe 0.58、累计价差收益 20.5%。全文最重要一节是打穿『相关≠协整』:刻意注入的高相关对若对冲比为负、价差不回归,照样亏钱;聚类只负责缩小搜索空间,真正决定盈亏的是价差平稳性。另拆穿聚类结构随窗口漂移、树状图切割高度主观、簇内组合仍需协整二次筛、样本内挑对必然乐观四类陷阱(中高阶)。
16 min Chinese - Johansen 协整检验:用迹统计量与最大特征值锁定多变量长期关系
Engle-Granger 两步法只能处理两条序列、只能找一个协整关系,选谁当因变量还会改变结果。Johansen 检验把问题升级成特征值分解:对 VECM 的 Π 矩阵做约化秩回归,一次性回答『k 条序列里藏着几个协整关系』。纯 numpy 实现完整流程:三元系统(2 条共同随机趋势)迹统计量 176.1 >> 29.7 拒绝 r=0,r≤1 时 4.5 < 15.4 停下——精确识别协整秩 r=1;估出的协整向量 [1, −1.874, 1.247] vs 真值 [1, −1.875, 1.250],误差不到 0.3%。对照组:独立随机游走迹统计量 22.6 徘徊在临界值边缘,秩=2 系统两级统计量全部爆表。样本外 600 天三腿价差交易:z>2 开仓、|z|<0.5 平仓,净费后 Sharpe 3.15、最大回撤 6.6。诚实说明:合成数据协整永不破裂;迹检验对滞后阶数敏感(观测噪声的 MA 结构会让 nlag 选小时假拒绝);三腿组合的执行成本是两腿的 1.5 倍。拆穿『迹检验显著=能赚钱』『特征值大=价差好交易』等误区(中高阶)。
16 min Chinese - 向量误差修正模型 VECM:把协整关系写成向长期均衡的拉力
两条价格各自都是随机游走,差分建模却会把它们之间最值钱的信息——长期均衡关系——直接扔掉。VECM 的答案:在差分方程里加回误差修正项 α(y1−βy2),让偏离均衡的距离本身成为回归的拉力。纯 numpy 走完全流程:Engle-Granger 两步法估出协整系数 1.232(真值 1.25),残差 ADF=−7.24 确认协整;伪回归对照组 R²=0.62 但 ADF 只有 −1.60——高 R² 不等于协整。误差修正系数 α₁=−0.061 (t=−3.8)、α₂=+0.062 (t=+3.8),两腿对向修正,价差半衰期 4.8 天;Johansen 迹检验 54.9 >> 15.5 临界值交叉验证。配对交易样本外 500 天:z>2 开仓、|z|<0.5 平仓、z>4 止损,净 Sharpe 2.08、回撤 3.5%、19 次动作。诚实说明:合成数据协整关系永不破裂,真实市场协整会死(招行/平安、可乐/百事都散过伙);EG 法把 β 的估计误差全部灌进价差;z>4 止损保护不了缓慢漂移型破裂。拆穿相关性=协整、半衰期恒定等经典误区(中阶)。
15 min Chinese
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