Nuevos Modelos para Analizar Datos Financieros
Presentando NGSP y NGFSP para un análisis financiero avanzado de datos.
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
- Procesos de conteo
- Generalizaciones de procesos de conteo
- Proceso Skellam Generalizado No Homogéneo (NGSP)
- Propiedades de distribución del NGSP
- Versión fraccionaria: Proceso Skellam Generalizado Fraccionario No Homogéneo (NGFSP)
- Propiedades del NGFSP
- Procesos de incremento
- Marginales de procesos de incremento
- Aplicaciones en finanzas
- Modelando datos financieros
- Entendiendo la Volatilidad del mercado
- Simulación de procesos
- Algoritmos para simulación
- Conclusión
- Fuente original
En los últimos años, los investigadores han estado buscando mejores maneras de entender y modelar diferentes tipos de datos en varios campos, como finanzas y matemáticas. Un esfuerzo así ha llevado a la creación de un nuevo proceso llamado el Proceso Skellam Generalizado No Homogéneo (NGSP) y su versión fraccionaria, el Proceso Skellam Generalizado Fraccionario No Homogéneo (NGFSP). Estos modelos buscan captar los patrones complejos que se ven en los datos, especialmente en el trading de alta frecuencia, donde los precios pueden cambiar rápida y de forma impredecible.
Procesos de conteo
Un proceso de conteo es un tipo de modelo matemático que cuenta el número de eventos que ocurren con el tiempo. Por ejemplo, si estás contando el número de coches que pasan por una cabina de peaje, eso sería un proceso de conteo. Cuando decimos que un proceso de conteo tiene incrementos independientes y estacionarios, queremos decir que los eventos ocurren de una manera que no está influenciada por eventos pasados y que la tasa promedio de ocurrencia se mantiene constante. Un ejemplo común de esto sería el proceso de Poisson, que es ampliamente utilizado en teoría de colas y otras áreas.
Generalizaciones de procesos de conteo
Con el tiempo, los investigadores han desarrollado varias generalizaciones de procesos de conteo, que permiten más flexibilidad en el modelado. Una de estas generalizaciones es el proceso de Poisson fraccionario en el tiempo, que tiene en cuenta situaciones donde el tiempo de los eventos no es uniforme, permitiendo escenarios más complejos. Por ejemplo, si estás mirando la llegada de clientes a una tienda, sus tiempos de llegada podrían agruparse alrededor de las horas pico, en lugar de estar espaciados uniformemente.
Otra generalización interesante involucra el proceso Skellam, que se crea tomando la diferencia entre dos procesos de Poisson independientes. Este modelo puede ser útil en situaciones donde quieres ver la diferencia en cuentas entre dos fuentes, como el número de goles anotados por dos equipos en un partido de fútbol.
Proceso Skellam Generalizado No Homogéneo (NGSP)
Aquí entra el NGSP, un modelo que combina elementos de estos procesos anteriores. El NGSP permite cambios en la intensidad a lo largo del tiempo, lo que significa que puede adaptarse a condiciones fluctuantes. Esto lo hace especialmente útil para el análisis de datos financieros, donde las condiciones del mercado pueden cambiar rápidamente.
El NGSP se basa en las bases de los procesos de conteo e incorpora características que lo hacen más adaptable a escenarios del mundo real. Por ejemplo, tiene en cuenta el impacto de factores externos que pueden cambiar la tasa a la que ocurren los eventos. Esta capacidad de ajustarse a diferentes condiciones hace que el NGSP sea una herramienta poderosa para los analistas que intentan entender datos complejos.
Propiedades de distribución del NGSP
Cuando examinamos el NGSP, queremos entender ciertas características, como su media, varianza y estructura de correlación. Estas propiedades nos ayudan a entender cómo se comporta el proceso a lo largo del tiempo. Por ejemplo, la media nos da el número promedio de eventos esperados en un período determinado, mientras que la varianza indica cuánto puede variar el número real de eventos respecto a este promedio.
Versión fraccionaria: Proceso Skellam Generalizado Fraccionario No Homogéneo (NGFSP)
El NGFSP lleva las ideas del NGSP más allá al introducir aspectos fraccionarios. En este contexto, "fraccionario" significa usar conceptos que permiten un comportamiento más matizado en cómo se distribuyen los eventos a lo largo del tiempo. Esto es especialmente relevante para los datos financieros, donde la suposición de tasas constantes a menudo no se sostiene.
Al cambiar el tiempo con un proceso independiente, el NGFSP captura patrones aún más complejos que se observan comúnmente en datos del mundo real. Este refinamiento permite una mejor representación de fenómenos asociados con transacciones financieras, donde los cambios pueden ocurrir en ráfagas en lugar de a intervalos regulares.
Propiedades del NGFSP
Al igual que el NGSP, el NGFSP posee su propio conjunto de propiedades de distribución, que los investigadores estudian para entender su comportamiento. Esto incluye examinar qué tan a menudo ocurren diferentes eventos y comprender la relación entre distintos eventos.
Procesos de incremento
Otra característica clave de estos modelos es el concepto de procesos de incremento. Esto se refiere a cómo cambian los conteos a lo largo de intervalos específicos. Entender los procesos de incremento tanto del NGSP como del NGFSP le da a los investigadores información sobre cómo se comportan y evolucionan los procesos subyacentes a lo largo del tiempo.
Marginales de procesos de incremento
Marginales son estadísticas que describen un aspecto único de una distribución multidimensional. Cuando miramos los procesos de incremento del NGSP y NGFSP, podemos entender el comportamiento individual de los eventos y esto ayuda a examinar sus patrones generales.
Aplicaciones en finanzas
Una de las principales áreas de aplicación para el NGSP y NGFSP es en finanzas, específicamente en el trading de alta frecuencia. El trading de alta frecuencia implica ejecutar un gran número de órdenes a velocidades extremadamente rápidas. En este contexto, modelos como el NGFSP pueden proporcionar información sobre cómo se comportan los precios durante movimientos rápidos, permitiendo a los analistas adaptar sus estrategias en consecuencia.
Modelando datos financieros
Modelos basados en el NGFSP pueden ayudar a capturar los cambios rápidos en los precios de las acciones que a menudo se observan en el mercado, especialmente durante momentos de volatilidad. Por ejemplo, si una acción comienza a subir o bajar rápidamente, esto puede afectar a acciones relacionadas y al mercado en general.
Usando estos modelos, los analistas pueden entender mejor las características de los cambios de precios y hacer predicciones que tengan en cuenta procesos no homogéneos. Esto significa que pueden crear modelos más precisos que reflejen las condiciones reales del mercado en lugar de suposiciones simplificadas.
Volatilidad del mercado
Entendiendo laLa volatilidad del mercado es un concepto crucial en finanzas. Refleja cuánto se espera que cambien los precios de las acciones en un período dado. Al usar el NGFSP, los investigadores pueden tener en cuenta mejor las diferencias en la actividad de trading que ocurren en varios momentos a lo largo del día o en diferentes condiciones del mercado.
Esto puede llevar a una comprensión más precisa de cómo se comportan las acciones a lo largo del tiempo, lo cual es vital para desarrollar estrategias de inversión y gestionar riesgos.
Simulación de procesos
Para validar y entender qué tan bien funcionan estos modelos, los investigadores a menudo realizan simulaciones para ver su desempeño en varios escenarios. Al simular caminos muestrales para el NGSP y NGFSP, pueden visualizar el comportamiento de estos procesos y compararlos con datos del mundo real.
Algoritmos para simulación
La simulación implica usar algoritmos que generan puntos de datos basados en las reglas y características de los modelos. Al ejecutar estas simulaciones, los investigadores pueden crear gráficos y otras ayudas visuales para ayudar a comunicar sus hallazgos.
Las simulaciones del NGSP y NGFSP permiten a los investigadores observar cómo se comportan estos modelos bajo diferentes condiciones, proporcionando una comprensión más profunda de su dinámica.
Conclusión
El desarrollo del Proceso Skellam Generalizado No Homogéneo y su variante fraccionaria representa un avance importante en el modelado de datos complejos, particularmente en finanzas. Al incorporar flexibilidad en cómo se cuentan los eventos y cómo se relacionan entre sí a lo largo del tiempo, estos modelos permiten una mayor comprensión de los comportamientos de sistemas donde el cambio es constante y a menudo impredecible.
Con sus aplicaciones en el trading de alta frecuencia y otras áreas, el NGSP y el NGFSP proporcionan herramientas valiosas para traders y analistas que buscan entender la dinámica del mercado de una manera más matizada. A medida que los mercados financieros continúan evolucionando, modelos como el NGFSP jugarán un papel esencial en ayudar a los profesionales a navegar estas complejidades de manera efectiva.
Título: Non-Homogeneous Generalized Fractional Skellam Process
Resumen: This paper introduces the Non-homogeneous Generalized Skellam process (NGSP) and its fractional version NGFSP by time changing it with an independent inverse stable subordinator. We study distributional properties for NGSP and NGFSP including probability generating function, probability mass function (p.m.f.), factorial moments, mean, variance, covariance and correlation structure. Then we investigate the long and short range dependence structures for NGSP and NGFSP, and obtain the governing state differential equations of these processes along with their increment processes. We obtain recurrence relations satisfied by the state probabilities of Non-homogeneous Generalized Counting process (NGCP), NGSP and NGFSP. The weighted sum representations for these processes are provided. We further obtain martingale characterization and arrival time distribution for NGSP and NGFSP. An alternative version of NGFSP with a closed-form p.m.f. is introduced along with a discussion of its distributional and asymptotic properties. In addition, we study the running average processes of GCP and GSP which are of independent interest. The p.m.f. of NGSP and the simulated sample paths of GFSP, NGFSP and related processes are plotted. Finally, we discuss an application to a high-frequency financial data set pointing out the advantages of our model compared to existing ones.
Autores: Kartik Tathe, Sayan Ghosh
Última actualización: 2024-07-27 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2407.19227
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.19227
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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