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Hurst指数概念及计算方法

Hurst指数概念及计算方法

作者: Xiangdong_She | 来源:发表于2019-06-12 09:58 被阅读0次
    一、什么是Hurst指数
      Hurst指数,简单来讲就是有偏的随机游走。Hurst指数最初是由英国水利学家[Harold Edwin Hurst](https://en.wikipedia.org/wiki/Harold_Edwin_Hurst)提出,并以他的名字命名。Hurst在研究尼罗河水库水流量和储存能力的关系时发现有偏的随机游走(分型布朗运动)能够很好地描诉水库的长期储存能力。
     洪水过程是时间系列曲线,具有与时间相关的长记忆性。即干旱愈久,就可能出现持续的干旱;大洪水年过后仍然会有较大洪水
     这一指数的发现是基于Hurst对尼罗河进行长期的水文观测,并在此基础上提出了用重标极差(R/S)分析法来建立Hurst指数,作为判断是随机游走还是有偏的随机游走。
    
    二、Hurst指数与趋势的关系

    Hurst指数体现了时间序列的自相关性,尤其反映了序列中隐藏的长期趋势,统计学上称为长期记忆。这一指数与趋势的关系如下(设Hurst指数为H):

    • H=0.5:表示时间序列可以用随机游走(布朗运动)来描诉。
    • 0<H<0.5:表示记忆的转弱(反持续性),即均值回复过程。
    • 0.5<H<1:表示记忆增强(持续性),即暗示长期记忆的时间序列。
    三、Hurst指数在中国股市的应用

    在中国股市上,通常是把Hurst指数作为一个短期指标来运用。同时它可以更好地配合其他技术指标来使用,如开盘价、最高价、最低价、收盘价、成交量和成交金额等。通过大量的统计发现,在中国市场上,股市具有延续性。

    四、Hurst指数的计算方法
    1. 将时间序列分割成不同的片段。比如取沪深三百日回报率(daily return)一百天内的数据作为时间序列,将其按照以下六种规格分割:
      a. 单个片段大小是整个序列,分成1组;
      b. 单个片段大小是序列的1/2,分成2组;
      c. 单个片段大小是序列的1/4,分成4组;
      d. 单个片段大小是序列的1/8,分成8组;
      e.单个片段大小是序列的1/16,分成16组;
      f. 单个片段大小是序列的1/32,分成32组;

    2.计算每个片段的均值(mean value),按照上一步的六种分法总共要计算1+2+4+8+16+32=63个mean值:

    公式一

    **`注:Xi是片段中的元素;

    3.针对每个片段计算离差序列(deviation)(63个离差序列):

    Y_t=X_t-m ;t=1,2,3...,n

    公式二

    注:

    • Y=每个片段计算出的新的离差序列
    • X=片段中的元素
    • m=第2步中计算的每个片段的均值

    4.计算每个离差序列的最大差距(widest difference),得到63个最大差距R:

    公式三

    注:

    • R=片段中的元素;
    • Y=离差序列

    5.计算每个片段的标准差(standard deviation):

    公式四

    6.计算每个片段的R/S值:

    公式五

    注:

    • R=第4步中计算的每个片段的最大距离;
    • σ=每个片段的标准差

    7.对每种分割方法,将其各个片段的R/S值求平均得到Average R/S(ARS);

    公式六

    注:

    • n=每个片段的规格

    8.计算Hurst指数
    a. 将每种分段方法的片段大小(size)和ARS对10取对数
    b. 这样我们就有了6组对数序列。将lgARS作为被解释变量Y,lgSize作为解释变量X,线性回归估计斜率H,H就是Hurst指数。

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