对数正态回报

机器算法验证 分布 数理统计 数据转换 对数正态分布 均值偏移
2022-04-04 03:03:17

表示股票价格分布为 假设我们构造简单的回报Ptlognormal(μ,σ2)Rt=PtPt1Pt1

我的问题是:

的分布是什么,这个分布的参数是什么?Rt

PS 我在某处读到会有一个移位的对数正态分布,但我找不到与对数正态分布的关系,以及参数如何相关。Rt

3个回答

我想你的意思是是 iid 注意我们可以表达PtPt1

Pt=eμ+σZt,Pt1=eμ+σZt1

其中是 iid 标准正态分布。然后Zt,Zt1

Rt=PtPt1Pt1=PtPt11=eμ+σZteμ+σZt11=eσ(ZtZt1)1

由于,我们有,因此得到的是一个移位的对数正态。ZtZt1N(0,2)eσ(ZtZt1)lognormal(0,2σ2)Rt

只是一些不适合评论部分的快速想法。如果你看

log(1+Rt)=log(Pt)log(Pti)N(0,2σ2)

你发现它是正态分布的(作为两个正态分布的差异)。

所以Rt+1是对数正态分布的,并且Rt是一个移位的对数正态分布的 RV。

由于回报涉及股票价格在连续时间段内的变化,因此您的问题的答案取决于股票价格随时间的联合分布由于您只指定了股票价格的边际分布,因此您没有在问题中提供足够的信息来确定利息分布。尽管如此,我将在这里给你一个有用的结果,它适用于一个简单的案例,并且可以通过一些额外的代数工作更广泛地扩展到其他模型。

平稳 AR(1) 模型:假设对数价格遵循以下形式的平稳模型:

lnPt=(1ϕ)μ+ϕlnPt1+εtεtN(0,(1ϕ2)σ2),

在哪里1<ϕ<1是模型的自相关参数。在这种情况下,对数价格的平稳边际分布与您在问题中指定的一样(即,lnPtN(μ,σ2))。现在,自从lnPt=lnPt1+ln(1+Rt)后一项的密度函数为:

p(ln(1+Rt)=r)=p(ln(1+Rt)=r|lnPt1=s)N(s|μ,σ2)ds=p(lnPt=r+s|lnPt1=s)N(s|μ,σ2)ds=N(r+s|μ+ϕ(sμ),(1ϕ2)σ2)N(s|μ,σ2)ds.

为了求解这个积分方程,我们需要在被积函数中的正态密度函数的指数项中完成平方这将导致正态分布,因此1+RLogN. 获得分布的参数需要你完成上述积分中的平方,并执行后续代数。我把它留作练习。