Asimmetria / curtosi mobile ponderata esponenziale


15

Esistono formule online ben note per il calcolo delle medie mobili ponderate esponenzialmente e delle deviazioni standard di un processo . Per la media,(xn)n=0,1,2,

μn=(1α)μn1+αxn

e per la varianza

σn2=(1α)σn12+α(xnμn1)(xnμn)

da cui è possibile calcolare la deviazione standard.

Esistono formule simili per il calcolo online dei momenti del terzo e del quarto centro ponderati esponenziali? La mia intuizione è che dovrebbero prendere la forma

M3,n=(1α)M3,n1+αf(xn,μn,μn1,Sn,Sn1)

e

M4,n=(1α)M4,n1+αf(xn,μn,μn1,Sn,Sn1,M3,n,M3,n1)

da cui è possibile calcolare l'asimmetria e la curtosi ma non sono stato in grado di trovare semplice, chiuso- espressione modulo per le funzioni e .γn=M3,n/σn3kn=M4,n/σn4fg


Modifica: alcune ulteriori informazioni. La formula di aggiornamento per la varianza mobile è un caso speciale della formula per la covarianza mobile ponderata esponenziale, che può essere calcolata tramite

Cn(x,y)=(1α)Cn1(x,y)+α(xnx¯n)(yny¯n1)

dove e sono i mezzi mobili esponenziali di ed . L'asimmetria tra e è illusorio, e scompare quando si nota che .x¯ny¯nxyxyyy¯n=(1α)(yy¯n1)

Formule come questa possono essere calcolate scrivendo il momento centrale come un'aspettativa , dove i pesi nell'aspettativa sono considerati esponenziali e usando il fatto che per qualsiasi funzione abbiamoEn()f(x)

En(f(x))=αf(xn)+(1α)En1(f(x))

È facile derivare le formule di aggiornamento per la media e la varianza usando questa relazione, ma si sta rivelando più complicato per il terzo e il quarto momento centrale.

Risposte:


6

Le formule sono semplici ma non sono così semplici come intimate nella domanda.

Lasciare che sia l'EWMA precedente e lasciate X = x n , che si presume indipendente Y . Per definizione , la nuova media ponderata è Z = α X + ( 1 - α ) Y per un valore costante α . Per comodità notazionale, impostare β = 1 - α . Sia denota il CDF di una variabile casuale e denota la sua funzione di generazione del momento , in modo cheYX=xnYZ=αX+(1α)Yαβ=1αFϕ

ϕX(t)=EF[exp(tX)]=Rexp(tx)dFX(x).

Con Kendall e Stuart , diamo che denoti il ​​momento non centrale dell'ordine per la variabile casuale ; cioè, . L' asimmetria e la curtosi sono esprimibili in termini di per ; ad esempio, l'asimmetria è definita come doveμk(Z)kZμk(Z)=E[Zk]μkk=1,2,3,4μ3/μ23/2

μ3=μ33μ2μ1+2μ13 and μ2=μ2μ12

sono il terzo e il secondo momento centrale, rispettivamente.

In base ai risultati elementari standard,

1+μ1(Z)t+12!μ2(Z)t2+13!μ3(Z)t3+14!μ4(Z)t4+O(t5)=ϕZ(t)=ϕαX(t)ϕβY(t)=ϕX(αt)ϕY(βt)=(1+μ1(X)αt+12!μ2(X)α2t2+)(1+μ1(Y)βt+12!μ2(Y)β2t2+).

Per ottenere i momenti non centrali desiderati, moltiplicare la serie di potenze quest'ultimo attraverso quarto ordine in ed equiparare il risultato termine a termine con i termini .tϕZ(t)


Sto riscontrando qualche problema di visualizzazione della formula, possibilmente ogni volta che viene usato un ', con IE e Firefox, ti dispiacerebbe controllare? Grazie!
Quarzo,

1
@Quartz Grazie per l'heads up. Questo era usato per essere visualizzato correttamente, quindi evidentemente ci sono stati dei cambiamenti nell'elaborazione del markup . Ho trovato una soluzione alternativa racchiudendo tutte le virgolette singole tra parentesi graffe. (Questo cambiamento ha probabilmente rotto alcune decine di post su questo sito.)TEX
whuber

0

Penso che la seguente formula di aggiornamento funzioni per il terzo momento, anche se sarei felice di avere qualcuno che la controlla:

- μ n - 1M3,n=(1α)M3,n1+α[xn(xnμn)(xn2μn)xnμn1(μn12μn) μn1(μnμn1)23(xnμn)σn12]

La formula di aggiornamento per la curtosi è ancora aperta ...


Perché il ... nella formula sopra?
Chris,

Continuazione della linea.
Chris Taylor,

La tua equazione si è dimostrata corretta? Ho fatto una domanda simile in R. stats.stackexchange.com/q/234460/70282
Chris

Hai rappresentato la divisione per N nel terzo momento? L'asimmetria è il rapporto del 3o momento e la deviazione standard ^ 3 in questo modo: Skew = m3 / sqrt (varianza) ^ 3 Il terzo momento è definito come: m3 = sum ((x-mean) ^ 3) / n
Chris
Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.