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從同一數據模型學習參數的兩種方法閱讀約15分鐘
金融中的最大似然與Bayesian推斷
比較似然最大化與後驗更新,包括先驗、MAP、不確定性、正則化、預測、模型誤設和金融狀態敏感性
由 Mark 撰寫 · 官方資料列於文末
直接解答
最大似然選擇在指定模型下令觀測數據似然最大的參數值。Bayesian推斷把同一似然與先驗結合,得到參數與預測的後驗分佈。任何一種方法都不能修復錯誤似然、不穩定狀態、選擇偏差或低質素數據
兩種方法都從概率模型開始
對數據y與參數θ,似然L(θ;y)=p(y|θ)固定y,並把抽樣密度看成θ的函數
它不是θ為真的概率;乘以與θ無關的常數也不會改變似然比較
觀測過程、依賴、刪失、交易成本和缺失機制都應在估計開始前進入模型
最大似然選擇一個點
MLE θ̂最大化似然或對數似然,並可在正則性與正確設定下具有一致性、漸近常態性和效率
曲率、輪廓似然、夾心估計或Bootstrap可以量化點估計周圍的不確定性
邊界參數、弱識別、多峰、小樣本和重尾會令標準漸近誤差不可靠
Bayesian推斷更新一個分佈
Bayes規則p(θ|y)∝p(y|θ)p(θ)把似然與適當或有數學依據的先驗結合
後驗摘要可包括均值、中位數、可信區間、尾部概率及衍生風險量的完整分佈
後驗以模型和先驗為條件,並非已找到真實數據生成過程的無條件證明
MAP不是完整的Bayesian答案
最大後驗估計最大化對數似然與對數先驗之和,數值上可類似懲罰優化
密度眾數依賴坐標,非線性重新參數化會改變MAP,而後驗概率會一致變換
把Bayesian推斷縮減為單個MAP點會丟棄參數不確定性,並令它看起來比實際更像MLE
先驗與懲罰都編碼假設
弱資訊先驗可正則化不穩定參數、約束合理尺度並排除不可能區域
頻率學派的懲罰也能提供類似數值收縮,而不把懲罰解釋為概率分佈
應報告對先驗族、超參數、約束與參數化的敏感性,而不是隱藏在預設值之後
金融會放大模型與狀態風險
短歷史、稀有危機、潛在波幅、非平穩性和變化的市場微觀結構令漸近資訊稀缺
若僵化似然把結構斷點當作許多確認觀測,後驗可能非常狹窄卻錯誤
滾動估計、層級匯集、狀態空間動態、穩健似然與明確斷點模型解決不同問題並加入不同假設
預測是最公平的比較
在真正留出的未來期間,以對數評分、校準、覆蓋率、尾部損失和決策效用評估預測分佈
Bayesian模型還要檢查先驗與後驗預測、收斂診斷、有效樣本量及敏感性
對任何方法都要比較替代似然與狀態,因為計算收斂不等於統計驗證
常見問題
甚麼是最大似然估計?
它選擇令指定模型對觀測數據賦予最大似然的參數值
Bayesian推斷增加了甚麼?
它結合似然與先驗,返回參數、預測和衍生量的後驗分佈
MAP估計與MLE相同嗎?
僅在所選參數化下先驗平坦時相同;一般MAP包含先驗且依賴坐標
數據少時Bayesian推斷一定更好嗎?
不一定。先驗可穩定弱數據,但差劣先驗或錯誤似然也會產生自信的錯誤
資料來源與延伸閱讀
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