Distributions

如何計算幾何平均值的置信區間?

  • June 13, 2017

抱歉,如果這完全令人困惑,我對幾何平均值非常不熟悉。就上下文而言,我的數據集是 35 個月末投資組合值。我找到了每月的增長率 [Month(N)/Month(N-1)] - 1,因此我現在有 34 個觀察值,並且想使用已知的上個月末的值來估計月末的值。例如,如果我知道上個月投資組合的期末價值是多少,我會乘以增長率來估算本月的期末價值 +/- 誤差幅度。

我最初使用增長率的算術平均值,找到樣本標準偏差併計算置信區間以獲得我的下限/上限增長率。

我現在懷疑這種方法的準確性,並嘗試使用幾何平均值。所以目前我有我的 34 個增長率,除了我沒有減去 1 以便所有值都是正的,計算幾何平均值,並使用這個維基百科公式計算標準偏差:

我現在不知道如何計算 95% CI,因為我查看了本網站上的類似問題以及一般搜索互聯網,並且看到了對方法和公式的不同意見(我承認我也得到了在基礎數學中有點丟失)。 目前,我正在使用正態分佈的公式來計算基於幾何標準差負 1 的置信區間(將其恢復為百分比),例如:

  • 標準誤差 = [(Geometric Stdev-1)/Sqrt(N)],
  • 誤差範圍 = [標準誤差 * 1.96],並且
  • CI = [幾何平均值 +/- 誤差範圍]

這是一個合理的近似值還是我應該使用不同的方法來計算 CI?

您可以計算對數增長率的算術平均值:

  • 讓成為您投資組合的價值
  • 讓是您的投資組合的增長率到

基本思想是記錄日誌並執行標準操作。取對數將乘法轉換為和。

  • 讓為對數增長率。

然後你的標準錯誤為您的樣本均值是(誰)給的:

的 95% 置信區間大約是:

.

取冪以獲得置信區間

自從是嚴格遞增的函數,95% 的置信區間將是:

我們完成了。為什麼我們完成了?

觀察是幾何平均值的對數

因此是樣本的幾何平均值。為了證明這一點,觀察幾何平均值由下式給出:

因此,如果我們取雙方的日誌:

建立直覺的一些例子:

  • 假設您計算的平均對數增長率是. 那麼幾何平均數為.
  • 假設您計算的平均對數增長率是,則幾何平均數為

為了, 我們有並且對於, 我們有. 不過,在更遠的地方,這些技巧就失效了:

  • 假設您計算的平均對數增長率是,則幾何平均數為(即價值每期翻一番)。

如果你所有的日誌增長率接近於零(或等效地接近1,那麼你會發現幾何平均數和算術平均數會很接近

另一個可能有用的答案:

正如這個答案所討論的,日誌差異基本上是百分比變化。

評論:在金融中習慣於對日誌進行思考是很有用的。這類似於根據百分比變化進行思考,但在數學上更清晰。

引用自:https://stats.stackexchange.com/questions/285173

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