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2022-06-27
英文标题:
《On financial applications of the two-parameter Poisson-Dirichlet
  distribution》
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作者:
Sergey Sosnovskiy
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最新提交年份:
2015
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英文摘要:
  Capital distribution curve is defined as log-log plot of normalized stock capitalizations ranked in descending order. The curve displays remarkable stability over periods of time.   Theory of exchangeable distributions on set partitions, developed for purposes of mathematical genetics and recently applied in non-parametric Bayesian statistics, provides probabilistic-combinatorial approach for analysis and modeling of the capital distribution curve. Framework of the two-parameter Poisson-Dirichlet distribution contains rich set of methods and tools, including infinite-dimensional diffusion process.   The purpose of this note is to introduce framework of exchangeable distributions on partitions in the financial context. In particular, it is shown that averaged samples from the Poisson-Dirichlet distribution provide approximation to the capital distribution curves in equity markets. This suggests that the two-parameter model can be employed for modelling evolution of market weights and prices fluctuating in stochastic equilibrium.
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中文摘要:
资本分布曲线定义为按降序排列的规范化股票资本化的对数-对数图。曲线在一段时间内表现出显著的稳定性。集合分割上的可交换分布理论是为数学遗传学的目的而发展起来的,最近应用于非参数贝叶斯统计,为资本分布曲线的分析和建模提供了概率组合方法。双参数Poisson-Dirichlet分布的框架包含了丰富的方法和工具,包括无限维扩散过程。本说明的目的是介绍金融环境下分区上可交换分配的框架。特别是,泊松-狄利克雷分布的平均样本提供了股票市场中资本分布曲线的近似值。这表明,双参数模型可用于建模随机均衡中市场权重和价格波动的演变。
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分类信息:

一级分类:Quantitative Finance        数量金融学
二级分类:Mathematical Finance        数学金融学
分类描述:Mathematical and analytical methods of finance, including stochastic, probabilistic and functional analysis, algebraic, geometric and other methods
金融的数学和分析方法,包括随机、概率和泛函分析、代数、几何和其他方法
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2022-6-27 05:35:09
关于双参数Poisson-Dirichlet分布的金融应用研究注Sergey Sosnovskiyssnv。sky@gmail.comJuly2015年7月抽象资本分布曲线定义为按下降顺序排列的标准化股票资本化的对数-对数图。曲线在一段时间内表现出显著的稳定性。集合分割上的可交换分布理论是为数学遗传学的目的而发展起来的,最近被应用于非参数贝叶斯统计,它为资本分布曲线的分析和建模提供了概率组合方法。双参数Poisson-Dirichlet分布的框架包含了丰富的方法和工具,包括有限维扩散过程。本说明旨在介绍金融环境下分区可交换分配的框架。特别是,研究表明,泊松-狄利克雷分布的平均样本为股票市场中的资本分布曲线提供了近似。这表明,双参数模型可用于建模市场权重和价格在随机均衡中的演变。1简介资本分布曲线定义为股票市场权重的对数-对数图,按降序排列。该曲线形状的时间稳定性是由Fernholz、Karatzas等人开发的随机投资组合理论(SPT)的基石之一。([9]、[11]、[10])。与基于规范性假设的MPT和CAPM不同,随机投资组合理论是一种描述性理论,因为它研究股票市场的经验动力学和特征。特别是,SPT捕捉到了股票保持其排名的趋势。
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2022-6-27 05:35:12
SPT模型采用秩相互作用的布朗粒子和半鞅机制。从数学遗传学引入的分割结构框架,包括组合和概率方法,为资本分配曲线的建模和分析提供了补充方法,可总结如下:市场被认为是一个大型的组合结构——投资货币单位集合的划分。单个股票的资本化与分区的块或簇大小相对应,以整数表示,例如,以美分为单位。o集合分区数定义了组合实现每个分区的方式。换言之,市场可以表示为一个巨大的年轻图表,其资本化向量决定(可能非常大)实现此类市场配置的方式。分区结构之所以重要,有几个原因。o首先,分区结构提供了一个具有动态维度的随机转换模型。换言之,在任何时候,由于新股票的出现或现有公司的破产,分散组件的数量可能会发生变化其次,具有非平凡极限分布的划分结构定义了相应组合结构的渐近形状。特别是,形状形成机制为资本分配曲线的稳定性现象提供了解释。双参数Poisson-Dirichlet模型是一个引人注目的、研究得很好的分区结构实例。它具有在排序权重单纯形中定义的分析可处理的极限分布。泊松-狄利克雷分布。具有m维参数向量(α,…,αm)的Dirichlet分布定义了标准单纯形中非负比例的概率。
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2022-6-27 05:35:16
Kingman[18]考虑了用对称参数向量(α,…,α)限制这种分布的行为,使得θ=mα=常数m→ ∞ 并将排序分量的分布称为泊松-狄利克雷(PD)分布(具有一个参数θ)。这种分布在排名权重的有限单纯形中定义,称为Kingman单纯形 =x> x>。。。xi>0,Pxi=1}尺寸偏差排列提供了一种从Dirichlet和Poisson-Dirichlet分布中采样的有效方法。在种群生物学的框架内,Engen[5]建议修改尺寸偏差法,这产生了另一类泊松-狄利克雷分布。Perman、Pitman和Yor将其称为双参数PoissonDirichlet分布,他们在研究gamma和稳定从属函数的rankedjump时重新发现了该分布(见[22]、[26])。Pitman的专著【25】包含了关于双参数Poisson-Dirichlet模型的丰富信息。如Chatterjee和Pal[4]所示,布朗粒子秩相互作用系统的极限行为以PD(α,0)分布为特征。青木开创了可交换分布在经济学中的应用([1]、[2]),特别是利用加里波第、科斯坦蒂尼等人的单位特征([13],另见第16卷)。具有分区空间转换的马尔可夫链方法由加里波第、科斯坦蒂尼等人独立开发【13】,【14】。Petrov【23】受Kerov、Fulman【12】的启发,Borodin和Olshanski【3】构建了一个在有限维排序单纯形中保持双参数泊松-狄利克雷分布的扩散过程。本研究报告旨在说明划分结构和双参数模型在资本分配曲线随机演化建模中的应用。
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2022-6-27 05:35:18
特别是,第5节表明,双参数模型提供了股票市场资本分布曲线的合理近似值。此外,该模型还为证券交易所相对总资本的分布提供了数据。本文的主要结果发表在2014年第八届单身金融学会世界大会上。作者非常感谢I.Karatzas教授提出的有益建议。1.1资本分布曲线排名市场权重的对数图显示o幂律行为,o曲线凹度和o时间段稳定性。例如,下图显示了2014年三个日期纳斯达克市场的资本分布曲线。从图表中可以看出,尽管纳斯达克市值在这段时间内发生了重大变化,但大多数市场权重的波动相对较小。资本分配曲线的稳定性表明市场权重和总市值具有一定的独立性。10 1000.000%0.000%0.001%0.010%0.100%1.000%10.000%1 10 100 1000 1000027-5月24日-Sep9-Dec图1:纳斯达克,2014年5月27日、9月24日、12月9日的资本分布曲线更详细的图表揭示了前100名股票的权重行为。8.000%10.000%0.000%0.000%0.001%27-5月24日-9月9日-12月0.10%1.00%10.00%1 10 10027-5月24日-9月9日-12月图2:前100只股票的权重、NASDAQ在大多数股票市场上的资本分布曲线以及世界证券交易所的资本化分布,其形状与图1所示的形状相似。
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2022-6-27 05:35:21
第5节包含PD模型对这些曲线拟合的示例。数据源为http://www.google.com/finance#stockscreener1.2Poisson-Dirichlet分布和市场权重Poisson-Dirichlet定律排名样本的对数图具有o幂律行为、o曲线凹度和o平均形状周围的稳定性有限维Poisson-Dirichlet分布概括了对称的有限维Dirichlet分布。此外,如第1.4节所示,这两种分布都可以用随机变量序列(y,y,…)的归一化表示通过其总和S=Pyj(y/S,y/S,…)具有权重和总和的独立性。下图通过两个参数分布样本的平均值说明了纳斯达克市场权重的fit。参数估计采用最小二乘法。1e+0 1e+1 1e+2 1e+3 1e+41e-71e-61e-51e-41e-31e-21e-1rankweightNASDAQFigure 3:NASDAQ fit by PD(0.60,55),(截至2014年12月9日的数据)下一幅图显示了排序随机权重的典型行为1e+0 1e+1 1e+2 1e+3 1e+41e-71e-61e-51e-41e-31e-21e-11e+0 rankweightsamples图4:PD(0.60,55)1.3排序资本化和市场权重的20个样本路径t时的股票资本化计算为流通股和股票价格的乘积cn(t)=qn(t)·Pn(t)如C(1)(t)>C(2)(t)>。相应的排名市场权重由x(n)(t)=C(n)(t)M(t)确定,其中M(t)=PCn(t)是t时的总市值。资本分配曲线的稳定性意味着x(i)(t)≈ Ex(i)(t+t) 换言之,尽管资本化发生了变化,排名权重仍保持大致相同。
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