离散时间序列是否总是具有连续时间的底层证券?

信息处理 离散信号 连续信号
2022-01-13 09:34:33

有人可以说来自股票或商品(价格)的离散时间序列来自连续时间过程吗?

人们可能会争辩说,股票或商品在任何时候都有价值,因此存在连续时间的价格/价值曲线。

我对这个论点的问题是,尽管人们可以想到连续时间过程的存在,但似乎不可能测量/记录/观察连续时间过程。

那么这个问题的真正答案是什么:有人可以说来自股票或商品(价格)的离散时间序列来自连续时间过程吗?

编辑:我知道一些文献将价格建模为连续时间过程。与离散时间模型相比有什么优势吗?如果人们不相信股票市场价格本质上是一个连续时间过程,那么使用连续时间模型似乎很奇怪。

4个回答

有人可以说来自股票或商品(价格)的离散时间序列来自连续时间过程吗?

我会说“不”。股票的价格由交易决定,每笔交易都是时间上的离散事件。我认为交易之间的价格是不确定的,因为您无法进行任何实验来确定交易之间的价格是多少。

你当然可以构建一个插值机制,但是不同的插值会给你不同的答案,我认为没有办法判断哪个是“更好”或“正确”。

这里的问题是:您打算如何处理答案?你能想象在什么情况下假设一个潜在的连续过程(或不是)会产生影响?

  1. 对于整个世界,以我们目前的技术能力,我们无法确定现实世界中是否存在连续的时间过程。

    问题是时间测量之间的差异程度。如果你的差异程度是Δt那么你不能说此刻发生了什么t0+Δt/2要么t0+Δt. 从您的角度来看,这些事件同时发生。所以,你的观察总是离散的。

    物理(理论)差异程度是普朗克时间,大约是1044 s.

    最好的技术分辨率是1019 s命令。

    所以,有两种选择:

    1. 世界是离散的,普朗克时间为Δt
    2. 世界是连续的,但我们看不到它

    如果我们可以测量接近普朗克的时间并比较这两个模型生成的预测,我们可以在这些选项之间进行选择。但我们还不能。

  2. 对于股票和大宗商品,基本过程(几乎)绝对是离散的。

    差异程度是在交易所运行交易的服务器上计时器的分辨率。我没有服务器的数字,但对于 PC 上的 Windows,定时器的分辨率约为 60 毫秒,多媒体高精度定时器的分辨率为 1 毫秒。但是,无论如何,最小程度是一个 CPU 或内存周期。两者之间没有任何东西。

    (几乎,如果我们不考虑物理实现:数据如何写入内存、存储或通过网络传输,并且不考虑无线电衰减的软错误)

  3. 人们可能会争辩说,股票或商品在任何时候都有价值,因此存在连续时间的价格/价值曲线

    这是不对的。考虑超卖或只是非流动性市场。股票或商品对买卖双方具有不同的价值。卖家对该股票的估值高于买家,因此他们无法达成交易。但是您作为外部浏览器无法看到这些值,而只能看到最后一笔交易的价格。

    如果您想朝这个方向发展,请寻找订单簿模型。

    如果我们只考虑一个人的股票或商品(或任何拥有或想要的东西)的价值,他就不能不断地分配这个价值。定价、估价是需要时间的自愿行为。即使股票交易者在他的所有工作时间里只考虑一只股票(而不是其他),他仍然无法立即重新评估它。计算机和算法也不能。即使他们可以,我们仍然无法不断地测量它。所以,它也不是连续的。

  4. 与离散时间模型相比有什么优势吗?

    是的。连续过程的数学要容易得多,也更发达。

    因此,可能很难回答 #1 中提出的问题并得出 #2 中的结论。一种模型是先进的,但在假设上可能略有不正确。另一个可能从一开始就正确,但可以从中推断出不太有用的见解。

    哪一个会给你更好的答案?大多数研究人员使用连续模型。

    IMO,如果您分析 1 秒或更短的时间范围,特别是 HFT,那么认真考虑离散模型是有意义的。对于所有更长的时间范围,连续模型和离散模型之间的差异是微不足道的,假设该过程不是混沌理论研究的东西。但这只是一个意见,我没有检查它。

PS如果您想得更多,您会发现对于价格之类的事情也没有时间过程和概率。但我不确定你应该这样做。

您的问题的官方答案是:随机过程(时间序列)可以分为连续时间或离散时间。其中一些离散时间过程来自连续时间过程的采样,但一些离散时间过程自然发生,例如每日股票市场价值或太阳黑点数。

这一段存在于大多数统计数字信号处理教科书中。很明显,股市数据被认为是一个自然的离散时间过程。

然而,从基本概率论可知,如果连续时间狄拉克脉冲函数 δ(X)如果允许使用,则任何概率分布(或密度)函数都可以建模为其变量的连续函数。这包括离散分布,例如扔硬币或骰子,排队的人数等......从这个角度来看,每个随机过程都可以被赋予一个连续时间模型(尽管包括狄拉克脉冲)。

另一方面,“量子”人会争辩说,每一个看起来连续的现象实际上都是离散的(这也否认了狄拉克脉冲的存在),因此你总是可以使用离散量对任何实际事物进行建模。

实践者的回答是:选择能够对现象产生最有用和最易处理的描述的模型。

在经济学领域,大多数事情自然是离散地发生的:生产和销售的物品数量、客户数量、交易数量、价格变化时间等……这些通常是离散的。

但是您可以将价格建模为一个连续时间变量,该变量仅在特定时刻改变其值。或者您甚至可以根据时间序列的连续变化函数对其进行建模,这在 RBJ 的答案中有所概述,这是由时间序列的带限插值产生的。然而,假设股票市场价格的带限模型有时可能是不够的......

好吧,我认为我们通常 认为是这样。并且连续时间信号“基础”被限制在奈奎斯特频率以下。

如果离散时间序列是X[n](和n只能是整数),则“基础”连续时间信号为:

X()=n=-X[n]正弦(-n)

在哪里

正弦(){1为了  =0(π)π为了  0

你会注意到X()被定义为所有真实的R, 虽然X[n]定义nZ. X()对连续导数是平滑的,只要所有的X[n]是有限的。

什么时候=n然后

X()|=n=X[n]