금융수익률과 중심극한정리
중심극한정리가 표준화된 합에 관해 보장하는 것, 금융수익률이 위반할 수 있는 조건, 유한표본 근사의 한계와 시간 제곱근 규칙이 실패하는 경우를 설명합니다
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한눈에 답하기
중심극한정리는 충분히 잘 행동하는 많은 확률기여의 합을 적절히 중심화하고 척도화하면 정규분포에 가까워진다고 말합니다. 조건이 붙은 점근명제이지 일간수익률이 정규분포라거나 유한기간 꼬리손실이 종모양을 따른다는 증명은 아닙니다
정리는 원자료가 아니라 합을 다룹니다
X_1,…,X_n이 유한평균 μ와 양의 유한분산 σ²을 가진 독립동일분포라고 둡니다
고전적 명제는 n이 무한대로 갈 때 (Σ_iX_i−nμ)/(σ√n)가 N(0,1)에 분포수렴한다는 것입니다
각 X_i는 비대칭이거나 이산적이어도 되며 결론은 개별 입력의 모양이 아니라 표준화된 합에 관한 것입니다
중심화와 척도화가 필수입니다
독립성 아래 합은 nμ 주위로 커지고 표준편차는 σ√n처럼 커집니다
표본평균에서는 √n(Ȳ_n−μ)/σ가 같은 표준한계를 가지며 표준오차는 1/√n 속도로 줄어듭니다
중심화를 빼거나 잘못된 분산을 쓰거나 공분산을 무시하면 대상 자체가 달라져 정규근사가 무효가 될 수 있습니다
수렴은 정확한 정규분포를 뜻하지 않습니다
분포수렴은 고정된 표준화 문턱에 대한 극한명제이며 특정 n에서의 분포동일성을 주지 않습니다
수렴속도는 비대칭도, 꼬리두께, 격자효과와 더 강한 적률조건에 좌우되며 먼 꼬리에서는 느릴 수 있습니다
정규근사는 중심부에서는 괜찮아 보여도 큰 유한표본 손실확률을 상당히 낮게 평가할 수 있습니다
금융수익률은 가정을 어렵게 만듭니다
수익률에는 변동성 군집, 시계열 종속, 점프, 구조변화, 노출변화와 시간가변 분포가 나타납니다
약한 종속이나 Martingale용 중심극한정리도 있지만 각각 독립성 대신 정확한 정칙조건을 요구합니다
분산이 무한하면 고전적인 √n 정규한계가 완전히 실패하고 다른 척도 아래 비정규 안정분포 한계가 나타날 수 있습니다
시간 제곱근은 모형의 결과입니다
상수 유한분산을 가진 비상관 정상 증분이면 Var(Σ_iX_i)=nσ²이므로 변동성이 √n에 비례합니다
자기공분산은 2Σ_{h=1}^{n−1}(n−h)γ_h를 더하므로 지속성이나 반전은 기간분산을 바꿉니다
복리, 확률변동성, 점프, 중첩자료와 달력효과도 일간 값을 연간으로 기계적으로 바꾸지 못하게 합니다
추론에는 추정 가능한 장기분산이 필요합니다
σ를 표본추정치로 바꾼 점근 표준오차는 그 추정량과 종속성 가정이 유효할 때만 작동합니다
이분산·자기상관 일관 방법은 관측이 독립인 척하지 않고 장기분산을 추정합니다
작은 표본, 무거운 꼬리, 자료탐색과 불안정한 평균은 정밀해 보이는 신뢰구간을 잘못 보정할 수 있습니다
근사의 목적에 맞게 검증해야 합니다
종속성, 변동성 국면, 꼬리도표, 부분표본 안정성과 기간별 표준화 합의 변화를 확인합니다
중앙구간과 꼬리문턱의 경험적 포함률을 따로 비교하며 중앙값 근처의 성공으로 위험자본을 검증하지 않습니다
Bootstrap·강건·안정분포·명시적 시계열 대안의 가정이 의사결정과 진단에 더 맞으면 그 방법을 사용합니다
자주 묻는 질문
중심극한정리는 무엇을 말하나요?
적절한 조건 아래 중심화된 합을 그 표준편차로 나누면 표준정규분포에 가까워진다는 정리입니다
중심극한정리가 주식수익률의 정규성을 증명하나요?
아닙니다. 조건 아래 점근적 합을 설명할 뿐 한 기간 수익률이나 유한기간 꼬리가 정규분포라고 하지 않습니다
변동성이 시간의 제곱근에 비례하는 이유는 무엇인가요?
상수 유한분산을 가진 정상 비상관 증분일 때 나오는 결과이며 중심극한정리만의 결론은 아닙니다
수익률 분산이 무한하면 어떻게 되나요?
고전적 정규 중심극한정리가 실패하고 다른 척도 아래 비정규 안정분포로 수렴할 수 있습니다