Prinsip Entropi Maksimum dalam Keuangan
Pahami maksimisasi entropi di bawah kendala momen dan harga opsi, dualitas keluarga eksponensial, peran ukuran acuan, serta pemeriksaan yang diperlukan untuk distribusi tersirat
Jawaban langsung
Prinsip entropi maksimum memilih distribusi probabilitas dengan entropi terbesar di antara distribusi yang memenuhi kendala yang dinyatakan. Dalam keuangan, prinsip ini dapat menyimpulkan hukum netral risiko yang mulus dari momen atau harga opsi, tetapi “paling sedikit informasi” hanya bermakna relatif terhadap support, variabel, ukuran acuan, dan kendala yang dipilih
Entropi mengurutkan distribusi yang layak
Untuk probabilitas diskret p_i, entropi Shannon adalah H(p)=−Σ_i p_i log p_i
Entropi maksimum memaksimalkan H dengan syarat p_i≥0, Σ_i p_i=1, dan kendala seperti Σ_i p_i f_j(x_i)=c_j
Hasilnya tidak menambahkan struktur terpasang di luar yang dipaksakan oleh support, representasi dasar, dan kendala yang dinyatakan
Solusinya sering berbentuk eksponensial
Dengan ukuran acuan m dan kendala ekspektasi linear, solusi umumnya berbentuk p_θ(x)=m(x)exp[Σ_jθ_jf_j(x)−ψ(θ)]
Normalisator log ψ membuat probabilitas total menjadi satu, sedangkan gradiennya mencocokkan ekspektasi model dengan kendala
Hessian ψ adalah matriks kovarians yang menghubungkan kurvatur dual dengan identifiabilitas dan kondisi numerik
Entropi kontinu memerlukan acuan
Entropi diferensial berubah di bawah perubahan koordinat nonlinear dan bukan jumlah informasi yang hilang secara invariant
Meminimalkan entropi relatif KL(p||m) terhadap prior atau ukuran dasar yang eksplisit membuat ketergantungan itu terlihat
Mengubah variabel keadaan, support, grid, atau acuan m dapat mengubah jawaban meskipun kendala utamanya terlihat identik
Harga opsi menjadi kendala linear
Harga opsi Eropa terdiskonto adalah ekspektasi netral risiko atas fungsi payoff dan dapat membatasi distribusi terminal
Normalisasi dan kondisi martingale forward harus menyertai kendala strike, diskonto, dividen, dan konvensi kontrak
Buchen–Kelly menggunakan entropi maksimum untuk menyimpulkan distribusi aset dari harga opsi; cross-entropy minimum dapat memasukkan hukum prior
Kelayakan harus didahulukan daripada optimisasi
Mid yang berisik dapat melanggar batas harga, monotonisitas strike, atau konveksitas, sehingga tidak ada distribusi nonnegatif yang cocok persis dengan setiap kuotasi
Rentang bid–ask, pencocokan berbobot, atau variabel slack dapat memulihkan kelayakan, tetapi setiap pilihan mengubah informasi yang dipaksakan pada solusi
Kendala di dekat batas layak dapat memusatkan massa, mendorong multiplier dual keluar, dan membuat optimisasi berkondisi buruk
Kemulusan bukan bukti kebenaran
Entropi maksimum memilih satu distribusi dari himpunan yang underdetermined; prinsip ini tidak membuktikan bahwa pasar mengikuti distribusi tersebut
Strike yang jarang membuat bentuk ekor kurang teridentifikasi, dan entropi dapat menyebarkan massa menurut ukuran dasar alih-alih bukti ekonomi
Menambahkan banyak kendala berisik dapat membuat kuotasi overfit, sedangkan terlalu sedikit kendala dapat menyembunyikan struktur smile dan meremehkan ketidakpastian antarstrike
Validasi menetapkan harga ulang dan mengganggu solusi
Periksa positivitas, normalisasi, mean forward, setiap kondisi bid–ask yang dicocokkan, dan sifat arbitrase statis pada grid strike yang rapat
Ganggu kuotasi, grid, endpoint support, prior, bobot kendala, dan toleransi solver untuk mengungkap kesimpulan ekor yang tidak stabil
Bandingkan harga opsi di luar sampel dan laporkan pilihan entropi, residu dual, kendala aktif, serta ketidakpastian, bukan hanya satu densitas tersirat
Pertanyaan umum
Apa itu prinsip entropi maksimum?
Prinsip ini memilih hukum probabilitas paling entropis di antara semua hukum yang memenuhi kendala normalisasi dan ekspektasi yang ditentukan
Apakah entropi maksimum menemukan distribusi yang benar?
Tidak. Prinsip ini memilih distribusi dengan komitmen minimal relatif terhadap support, ukuran acuan, variabel, dan kendala yang dinyatakan
Bagaimana harga opsi membatasi distribusi?
Setiap harga Eropa memberikan ekspektasi terdiskonto atas payoff-nya di bawah hukum terminal netral risiko
Mengapa menggunakan entropi relatif alih-alih entropi diferensial?
Entropi relatif membuat ukuran prior atau dasar menjadi eksplisit, sedangkan entropi diferensial berubah di bawah transformasi koordinat