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原始峰度不夠用?下行半峰度與跳躍次數的替代方案

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用日報酬的原始峰度來衡量尾部風險,聽起來很直覺,但實際上它有兩個結構性的問題:四次方讓少數幾筆極端觀測值主導了整個估計,而且峰度是對稱的,但投資人真正害怕的只有左尾。本文想談談兩個替代方案,下行半峰度與跳躍次數。

原始峰度的兩個毛病

先從數學上看原始峰度為什麼容易被少數事件綁架。峰度的定義是四階動差除以標準差的四次方:

`Kurt = E[(r - μ)⁴] / σ⁴`

四次方意味著觀測值的權重隨偏離程度急劇放大。一筆 2 個標準差的報酬,貢獻 16 個單位;一筆 6 個標準差的報酬,貢獻 1,296 個單位,是前者的 81 倍。換句話說,一個月的峰度估計值,很可能只是這個月有沒有出現過一筆極端報酬的代理變數,而不是一個描述分佈形狀的穩定統計量。

這在因子層面會產生幾個後果。

  • 第一是估計不穩定:當那筆極端觀測值滾出估計窗口時,峰度會突然大幅下降,因子值跟著跳動,換手率上升。
  • 第二是雜訊:一檔股票可能因為一次財報暴雷、一次併購傳聞、或一次流動性斷層而出現極端報酬,但這些事件未必代表它具備持續的高尾部風險特質。
  • 第三是橫斷面排序失真:少數幾檔剛好有極端事件的股票會佔據因子值的最頂端,而其餘股票則擠在一個很窄的區間裡,排序的鑑別力下降。

第二個毛病是對稱性。原始峰度無法區分暴漲的厚尾與暴跌的厚尾。投資人願意為避免左尾事件支付溢價,而不是為避免右尾事件。用對稱的峰度去捕捉一個本質上不對稱的經濟機制,是概念上的錯配。

下行半峰度

下行半峰度的思路很直接:只看低於某個門檻的報酬,並且用一個正規化的形式來避免尺度問題。

定義下行半變異為:

`SV(τ) = (1/T) × Σ min(r_t - τ, 0)²`

其中 τ 是門檻,通常設為零、無風險利率,或一個小的正數目標報酬。對應的下行半峰度可以寫為:

`DSK(τ) = [ (1/T) × Σ min(r_t - τ, 0)⁴ ] / SV(τ)²`

這個比值形式的設計有幾個好處。分子只累積低於門檻的報酬的四次方,高於門檻的報酬完全不貢獻,這是下行的部分。分母用下行半變異的平方來正規化,使得 DSK 成為一個無尺度的形狀參數:如果下行報酬的尾巴很厚,DSK 會偏大;如果下行報酬集中在門檻附近,DSK 會接近某個基準值。

與原始峰度相比,DSK 的改進在於兩點。

  • 第一,它完全忽略右尾:所以一檔股票因為暴漲而產生的極端正報酬不會污染因子值。
  • 第二,正規化讓不同波動率的股票可以互相比較:一檔高波動股票與一檔低波動股票,即使絕對的下行損失差距很大,只要形狀相似,DSK 就會接近。

不過 DSK 仍然保留了四次方的敏感性。極端的下行報酬仍然會主導分子,只是主導的來源被限制在左尾。對於一筆暴跌就決定因子值的問題,DSK 只是緩解,不是根治。

跳躍次數

如果四次方太敏感,一個更激進的做法是完全拋棄幅度的資訊,只計數事件發生的頻率。這就是跳躍次數的思路。

跳躍的偵測通常建立在已實現變異與雙冪變差的比較上。已實現變異為:

`RV = Σ r_t²`

雙冪變差為:

`BV = (π/2) × Σ |r_t| × |r_{t-1}|`

在沒有跳躍、只有連續擴散的假設下,RV 與 BV 都收斂到整合變異,兩者應該接近。當出現跳躍時,RV 會被跳躍的平方大幅推高,而 BV 對單一筆大跳動不敏感,因此 RV − BV 可以作為跳躍變異的估計:

`JV = max(RV − BV, 0)`

跳躍比例則為 JV / RV。這個連續型的指標衡量的是總變異中有多少來自跳躍。

跳躍次數則是將這個邏輯離散化:對每一天的報酬,用一個統計檢定判斷它是否為跳躍,然後計算一段窗口內的跳躍天數。因子值就是這個計數,或計數除以窗口長度。

跳躍次數的優勢在於它對幅度完全不敏感。一筆 5 個標準差的跳躍與一筆 15 個標準差的跳躍,在計數上都算一次。這徹底解決了少數極端事件主導的問題。它的劣勢則是丟失了幅度資訊,兩檔股票同樣是三次跳躍,但一檔每次跳 3 個標準差、另一檔每次跳 10 個標準差,跳躍次數無法區分。

三者的比較

把三個定義放在一起,可以從幾個維度來比較。

  • 對極端值的敏感度:原始峰度最高,下行半峰度中等,跳躍次數最低。
  • 與左尾機制的對齊程度:原始峰度是對稱的,與下行風險的概念錯配;下行半峰度直接對準左尾,對齊程度最高;跳躍次數衡量的是事件頻率而非事件嚴重程度,與左尾傷害的關聯是間接的,頻繁跳躍的股票未必每次跳躍都很嚴重。
  • 估計穩定性與換手率:原始峰度最不穩定,因為一筆觀測值的進出窗口就會造成大幅跳動;下行半峰度較穩定,因為權重分散在多筆下行報酬上;跳躍次數的穩定性取決於窗口長度與跳躍的頻率,當跳躍稀疏時,計數本身會有離散跳動。
  • 經濟解釋:原始峰度最難解釋,它混雜了左右尾與幅度;下行半峰度最直接,它就是左尾的形狀;跳躍次數則對應到資訊到達的間歇性,跳躍往往與財報、政策、突發事件有關,頻繁跳躍的股票可能是「資訊事件密集」的股票。

原文出處:voltima_quant (@voltima_quant) 於 Threads · 查看原文

V

作者

Voltima Quant

全職自營量化團隊|多年交易經驗
專注研究CTA擇時、多因子截面策略
標的涵蓋Crypto、港美股、期貨、期權
以科學系統化手段 於波動中尋找最優化交易機會

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