Експоненціальна зважена рухомість / куртоз


15

Існують добре відомі он-лайн формули для обчислення експоненціально зважених ковзних середніх значень і стандартних відхилень процесу (xn)n=0,1,2, . У середньому,

μn=(1α)μn1+αxn

і для дисперсії

σn2=(1α)σn12+α(xnμn1)(xnμn)

з якого можна обчислити стандартне відхилення.

Чи існують подібні формули для он-лайн обчислення експоненціально зважених третього та четвертого центральних моментів? Моя інтуїція полягає в тому, що вони повинні приймати форму

M3,n=(1α)M3,n1+αf(xn,μn,μn1,Sn,Sn1)

і

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

з якого можна було б обчислити похилість та куртоз k n = M 4 , n / σ 4 n, але мені не вдалося знайти просте вираз із закритою формою для функцій f і g .γn=M3,n/σn3kn=M4,n/σn4fg


Редагувати: ще трохи інформації. Формула оновлення рухомої дисперсії - особливий випадок формули експоненціальної зваженої коваріації, яка може бути обчислена через

Cn(x,y)=(1α)Cn1(x,y)+α(xnx¯n)(yny¯n1)

де і ˉ y n - експоненціальні рухомі засоби x і y . Асиметрія між x і y є ілюзорною і зникає, коли ви помічаєте, що y - ˉ y n = ( 1 - α ) ( y - ˉ y n - 1 ) .x¯ny¯nxyxyyy¯n=(1α)(yy¯n1)

Такі формули можна обчислити, записавши центральний момент як очікування , де ваги в очікуванні розуміють як експоненціальні, і використовуючи той факт, що для будь-якої функції f ( x ) маємоEn()f(x)

En(f(x))=αf(xn)+(1α)En1(f(x))

За допомогою цього відношення легко отримати формули оновлення для середньої та різниці, але це виявляється більш складним для третього та четвертого центральних моментів.

Відповіді:


6

Формули прості, але вони не такі прості, як інтимні в питанні.

Нехай буде попереднє EWMA і нехай Х = х п , який імовірно залежить від Y . За визначенням нове середньозважене середнє значення Z = α X + ( 1 - α ) Y для постійного значення α . Для нотаційної зручності встановіть β = 1 - α . Нехай F позначає CDF випадкової величини і ϕ позначає її функцію , що генерує момент , так щоYX=xnYZ=αX+(1α)Yαβ=1αFϕ

ϕX(t)=EF[exp(tX)]=Rexp(tx)dFX(x).

За Кендалла та Стюарта нехай позначають не центральний момент порядкуkдля випадкової величиниZ; тобтоμμk(Z)kZ. Перекісіексцесвиражається в термінахцμk(Z)=E[Zk]приk=1,2,3,4; наприклад, перекіс визначається якмкм3/μ 3 / 2 2деμkk=1,2,3,4μ3/μ23/2

μ3=μ33μ2μ1+2μ13 and μ2=μ2μ12

are the third and second central moments, respectively.

By standard elementary results,

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+).

To obtain the desired non-central moments, multiply the latter power series through fourth order in t and equate the result term-by-term with the terms in ϕZ(t).


I am having some formula visualization problem, possibly whenever a ' is used, with both IE and Firefox, would you please care checking? Thanks!
Quartz

1
@Quartz Thanks for the heads up. This used to display properly, so evidently there has been some change in the processing of the TEX markup. I found a workaround by enclosing all single quotes within braces. (This change has probably broken a few dozen posts on this site.)
whuber

0

I think that the following updating formula works for the third moment, although I'd be glad to have someone check it:

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

Updating formula for the kurtosis still open...


Why the ... in the above formula?
Chris

Line continuation.
Chris Taylor

Did your equation prove to be correct? I asked a similar question in R. stats.stackexchange.com/q/234460/70282
Chris

Did you account for the division by N in the third moment? Skewness is the ratio of the 3rd moment and the standard deviation^3 like so: Skew = m3 / sqrt(variance)^3 The third moment is defined as: m3 = sum( (x-mean)^3 )/n
Chris
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.