Introduzione ai processi stazionari e non stazionari

Studio di Funzione (Maggio 2024)

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Introduzione ai processi stazionari e non stazionari
Anonim

Le istituzioni finanziarie e le imprese nonché i singoli investitori e ricercatori spesso utilizzano dati finanziari temporali (come i prezzi delle attività, i tassi di cambio, il PIL, l'inflazione e altri indicatori macroeconomici) nelle previsioni economiche, o studi dei dati stessi.

Ma i dati di raffinazione sono fondamentali per essere in grado di applicarla all'analisi delle scorte. In questo articolo, ti mostreremo come isolare i punti dati rilevanti per i tuoi rapporti azionari.

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Cottura dei dati grezzi
I punti dati spesso non sono stazionari o hanno mezzi, varianze e covarianze che cambiano nel tempo. I comportamenti non stazionari possono essere tendenze, cicli, passeggiate casuali o combinazioni dei tre.

I dati non stazionari, di norma, sono imprevedibili e non possono essere modellati o previsti. I risultati ottenuti utilizzando serie temporali non stazionarie possono essere false in quanto possono indicare una relazione tra due variabili in cui non esiste. Per ottenere risultati coerenti e affidabili, i dati non stazionari devono essere trasformati in dati stazionari. A differenza del processo non stazionario che ha una varianza variabile e una media che non è vicina o si ritorna a lungo termine nel tempo, il processo stazionario torna intorno ad una media costante a lungo termine e ha una varianza costante indipendente di tempo.

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Figura 1

Tipi di processi non stazionari
Prima di arrivare al punto di trasformazione per i dati della serie temporale finanziaria non stazionaria, dovremmo distinguere tra i diversi tipi di processi non stazionari. Ciò fornirà una migliore comprensione dei processi e ci permetterà di applicare la corretta trasformazione. Esempi di processi non stazionari sono camminate casuali con o senza una deriva (un lento cambiamento costante) e tendenze deterministiche (tendenze costanti, positive o negative, indipendenti dal tempo per tutta la vita della serie).

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Figura 2
  • Passaggio casuale puro (Y t = Y t-1 + ε t )
    il valore a tempo "t" sarà uguale all'ultimo valore di periodo più un componente stocastico (non sistematico) che è un rumore bianco, il che significa che ε t è indipendente e distribuito identicamente con la media "0" e varianza "σ²". La passeggiata casuale può anche essere denominata un processo integrato di un certo ordine, un processo con una radice di unità o un processo con una tendenza stocastica. È un processo di ripristino non medio che può allontanarsi dalla media sia in direzione positiva che negativa. Un'altra caratteristica di una passeggiata casuale è che la varianza si evolve nel tempo e va all'infinito, come il tempo passa all'infinito; quindi, non è possibile prevedere una passeggiata casuale.
  • Random Walk con Drift (Y t = α + Y t-1 + ε t )
    prevede che il valore nel tempo "t" sia uguale al valore dell'ultimo periodo più una costante o deriva (α) e un termine di rumore bianco (ε t ), quindi il processo è casuale a camminare con una deriva . Inoltre, non si ritorna a una media a lungo termine e ha varianza dipendente dal tempo.
  • Trend Deterministico (Y t = α + βt + ε t )
    Spesso una camminata casuale con una deriva è confusa per una tendenza deterministica. Entrambe comprendono una deriva e una componente di rumore bianco, ma il valore al tempo "t" in caso di camminata casuale è regredito sul valore dell'ultimo periodo (Y t-1 ), mentre nel caso di un trend deterministico è regredito su una tendenza temporale (βt). Un processo non stazionario con un trend deterministico ha una media che cresce attorno ad una tendenza fissa, costante e indipendente dal tempo.
  • Random Walk con Drift e Trend Deterministico (Y t = α + Y t-1 + βt + ε t )
    Un altro esempio un processo non stazionario che combina una passata casuale con un componente di deriva (α) e un trend deterministico (βt). Specifica il valore al momento "t" per il valore dell'ultimo periodo, una deriva, una tendenza e una componente stocastica. Trend and Difference Stationary Una passeggiata casuale con o senza deriva può essere trasformata in un processo stazionario differenziando (sottraendo Y

t-1
da Y t, assumendo la differenza Y t - Y t-1 ) corrispondentemente a Y t <1> = Y t o Y t - Y t < t e quindi il processo diventa stazionario differenziale. Lo svantaggio della differenziazione è che il processo perde una osservazione ogni volta che viene presa la differenza. Copryright © 2007 Investopedia. com Figura 3 Un processo non stazionario con un trend deterministico diventa stazionario dopo aver eliminato la tendenza o detrendo. Ad esempio, Yt = α + βt + εt viene trasformato in un processo stazionario sottraendo la tendenza βt: Yt - βt = α + εt, come mostrato nella figura 4 qui di seguito. Non si perde un'osservazione quando detrendo viene utilizzato per trasformare un processo non stazionario in una posizione stazionaria. Copryright © 2007 Investopedia. com Figura 4 Nel caso di una camminata casuale con una deriva e una tendenza deterministica, detrendo può eliminare la tendenza deterministica e la deriva, ma la varianza continuerà ad andare all'infinito. Di conseguenza, è necessario applicare differenziazione per eliminare la tendenza stocastica. Conclusione

L'utilizzo di dati di serie temporali non stazionarie nei modelli finanziari produce risultati inaffidabili e spuri e porta a una scarsa comprensione e previsione. La soluzione al problema è quella di trasformare i dati della serie temporale in modo che esso diventi stazionario. Se il processo non stazionario è una passeggiata casuale con o senza deriva, viene trasformato in processo stazionario differenziando.D'altra parte, se i dati temporali analizzati mostrano un trend deterministico, i risultati spuri possono essere evitati detrendendo. A volte la serie non stazionaria può combinare contemporaneamente una tendenza stocastica e deterministica e evitare di ottenere risultati fuorvianti dovrebbero essere applicate differenze e detriti, in quanto la differenziazione elimina la tendenza della varianza e il detrendo elimina la tendenza deterministica.