金融中的分形-aducm360硬件工程师开发手册,纯中文版
通过观察股票价格、汇率等的图像,可以发现存在某些种类的自仿射现象。对于某个数0<α<1,如果X(t)是t时刻的股价,则对于t>to,γ>0,增量X(-yt)-X(-yto)和增量俨(X(t)-X(to))总体相似,这显示了一个统计自仿射过程,或者甚至是一个确定性自仿射函数。这种现象可能适合用来建立价格模型。
自仿射假设有很多关于模型过程特点的推论。由于在随机过程中的重要地位,布朗运动(参见16.1节)是用来试验的最自然的统计自仿射模型。加上它的一些变化,布朗运动已经成为许多金融模型的基础。令X是[0, ∞)上的布朗运动,可以把X(t)看成某个股票在时间t的价格,或价格的对数。
布朗运动的一个重要特点就是它的无棋性或独立增量性。给定至t时刻的一个过程,对任意h>0,X(t+h))的期望值就是X(t),这表示股票的未来价格是不可预测的,即现在的盈利很可能变成以后的损失。
假设X是指数为α的分数布朗运动(见16.2节),此时增量不是独立的,而是相关的,即,E((X(t)-X(O))(X(t+h)-X(t)))>0或<0,这取决于α>1/2或α<1/2。如果α>1/2,则过程具有长程相关性(long range dependence),也就是说,对于固定的小的h,增量的协方差町随着t的增大而慢慢减小,在这个意义上,以下和式是发散的:
[E(((X(h)-X(O)) (X(k+h)-X(k))) \approx \sum_{k=0}^{\infty} ...]
一种可能的解释是,对于某个α>1/2,指数为α的分数布朗运动提供了一个合理的价格模型,因此可以通过研究过去的股价变动推导出将来的股价走势。
可能有一些进一步的变化,比如,考察cX(t)+αt,其中X是指数为α的分数布朗运动,α和C是正的常数,同时给过程加上一个具有基本向上走向的速率α的“漂移”。给定一段时间t范围内的金融数据,则可以用统计的方法估计出α,α和C的适当的值。
乍一看,布朗运动表现出的性质似乎相似于股价或汇率的走势,但是仔细观察后会发现显著的区别。布朗运动没有在股价观察中出现的突然跳跃和强烈的周期活动性,或者说是“易变性”。这可以通过考虑增量来说明:对固定的较小的h>0,如果X是布朗运动,则增量X(t+h)-X(t)作为t的函数,呈现一种完全不同的特性。