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The theory of quantitative trading

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摘要

本书围绕金融市场中的量化交易系统分析展开,重点讨论市场随机性带来的统计学和因果推断难题,批判传统统计假设,提出基于统计数据非独立性和Von Mises随机性公理的新评估方法。通过实证和理论分析,详述了统计数据不确定性定义、概率计算、交易策略验证及心理因素对量化交易成功的影响[page::3][page::6][page::11][page::35][page::59]。

速读内容


统计数据不确定性新定义 [page::6][page::7][page::8][page::9]

  • 传统统计学将不确定性定义为数据围绕真实值的离散度,忽略了多个假设测试导致的随机结果重复可能性增大。

- 新定义为“以随机方式获得等同或更好结果的概率”,强调统计数据间的相关性和非独立性。
  • 非独立性导致随机行为趋增统计不确定性,需考虑所有尝试及竞争者的行为信息。

- 通过概率模型展示多假设测试增加随机结果概率的悖论,提示谨慎解读统计显著性。

因果推断的统计视角与复合假设的形成 [page::11][page::12][page::13]

  • 因果推断中相关不等于因果,统计中多假设非独立性导致复合假设倾向于拟合所有数据。

- 复合假设渗透统计检验,随机相关可能以高概率出现。
  • 文章用“大量随机假设会生成随机知识”悖论说明,解决方法是所有假设视为依赖。

- 呈现图表说明独立与非独立假设对相关判断的影响。


奥卡姆剃刀原则的统计边界分析 [page::21][page::22][page::23][page::24][page::25]

  • 传统奥卡姆剃刀认为应选简单模型,文章提出模型复杂度应包含所有先前测试的假设总和。

- 复杂度影响假设适用范围及随机拟合能力,忽略历史测试致假阴性风险提升。
  • 系统性低估复杂度导致统计p值错误,增加结果不可复现率。

- 复杂度带信息依赖,提出根据可用信息调整剃刀原则的实用边界。

斯特彼得堡悖论新解与认知型策略判断 [page::26][page::27][page::28][page::29][page::30]

  • 用Von Mises随机性公理,聚焦“认知型策略”的非随机性而非预期收益解决悖论。

- 证明加倍下注策略表现趋于随机策略,认知性测试助判策略是否利用市场信息。
  • 图表展示随机策略获得更好结果概率逼近50%趋势,证伪加倍下注认知有效性。



量化交易方法论与随机性检验实践 [page::34][page::35][page::36][page::37][page::39][page::50][page::55]

  • 介绍基于计算随机获得同等或更好结果概率的验证方法,推翻传统绩效评价依据。

- 用蒙特卡洛与解析公式估计概率,作为市场理解与认知度量。
  • 算法性能优劣应基于统计特色的非重复随机性,而非简单收益。

- 典型应用示例:对具有一定胜率优势与纯随机策略概率对比。
  • Binomial evolution function提出,针对非独立依赖结果的序列转化,筛选交易独立性并以二项分布检验是否属于随机。

- 提出4步算法:交易序列交替插入反向操作转换为0/1序列,筛选相邻相同结果对作为独立预测,利用二项概率判断策略非随机性。



专业交易者悖论与非独立回报风险提示 [page::42][page::43][page::44]

  • 交易者视操作为独立事件而非交易品种导致对复合概率判断错误,造成对预测能力高估。

- 数学说明依赖性改变条件概率,从而影响连续成功概率估计。
  • 金融市场收益非平稳(非遍历),误用独立假设助长投资风险错判。


认知心理与专业交易者心态分析 [page::59][page::60][page::61][page::62][page::63]

  • 强调专业交易者与业余者的认知差异,核心为“结果的分离”——脱离单笔结果情绪影响,坚持理性决策。

- 专业交易者认知胜于结果关注,防止随机性误导下的过度自信。
  • 介绍冥想作为心理训练减少冲动和随机行为,促进逻辑思考提升复杂问题解决力。

- 提出现代数字应用利诱迭代式行为,需积极训练冥想以平衡认知方式。

风险管理准则及投资者行为建议 [page::64]

  • 风险管理聚焦资金配置比例,策略选拔应不受风险情绪扭曲。

- 类比扑克示例警示风险管理错误嵌入策略选择影响决策。
  • 建议不同投资者选择相同优策略,根据自身承受能力调整投资规模实现风险管控。


深度阅读

详尽分析报告:《The theory of quantitative trading》Andrea Berdondini著作



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一、元数据与报告概览


  • 报告标题: The theory of quantitative trading

- 作者: Andrea Berdondini
  • 主题: 定量交易理论,涵盖统计学基础、金融市场量化交易方法、投资心理学及风险管理

- 内容结构与范围: 涉及统计学的现代诠释,因果推断的根本问题,统计数据的不确定性及验证,资金管理,交易策略验证方法(如Binomial Evolution Function),以及心理学在金融交易中的作用
  • 报告核心论点:

1. 面对金融市场这种具有高度随机性、低自由度且非平稳(非遍历)特征的复杂系统,进行预测极为困难。
2. 传统统计学方法基于独立性或确定性假设,低估或误判了金融数据的本质不确定性和统计学意义。
3. 提出了以“获取随机相等或更好结果的概率”作为统计数据不确定性的衡量标准,并围绕“统计假设非独立性”重新定义假设检验和因果推断的问题。
4. 该理论体系强调“认知性”即通过非随机、有效信息驱动的策略相对于随机策略的优势,利用Von Mises’随机性公理,揭示为何高期望收益并不必然蕴含认知能力。
5. 将统计学、新经济物理方法与心理学相结合,为量化交易系统开发及评估提供了全新的视角和工具。

本报告不仅系统梳理理论基础,还包含多个具体方法应用示例与数据分析,综合展示了量化交易领域的理论建构与实践路径。

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二、逐节深度解读



2.1 引言与系统复杂性(第3页)


  • 关键论点:

金融市场作为预测系统满足三大特征:高度随机、低自由度且非遍历(非平稳)。这是“理论上最难预测的系统”。
  • 逻辑说明:

- 随机成分占主导,确定性元素较弱,预测的本质难以捉摸。
- 系统自由度低意味着过拟合风险高,容易随机获得看似成功的结果。
- 非遍历特征暗示过去与未来统计特性不一致,使得传统基于历史数据的预测失效。
- 因此,开发量化策略前,必须意识到这是最复杂的预测场景,防止低估问题难度导致错误判断。

2.2 书籍结构(第4页)


  • 主要包括三个主题:统计学、量化交易、心理学。分别从数据科学、实践策略和行为认知视角统一观察金融市场预测课题,呈渐进的论述脉络。


2.3 统计学篇(第5-10页)



2.3.1 统计数据不确定性新定义(第6-10页)


  • 核心观点:

传统统计学视不确定性为数据围绕真值的离散度,适用于确定性强的系统。但金融市场随机成分主导,任何非均匀分布都可能由随机过程生成,传统定义不能有效区分随机结果与真正有用的信息。
  • 新定义: 定义统计数据不确定性为“随机产生相等或更好结果的概率”,该概率越低表示数据越有用、越可信。
  • 计算难点与创新:

- 统计数据之间非独立性是核心,头脑简单地独立衡量假设导致“事后选择偏差”(multiple testing bias)。
- 例如,大量随机测试自动催生“显著”结果,导致错误认定。
- 统计不确定性的计算必须纳入同时考虑所有测试假设的影响,即合成假设空间中的统计调整。
- 这一视角强调社会网络协同测试假设的相互影响,提出不确定性受信息集完整程度影响,具有相对性。
  • 举例说明:

- 成功率60%但试验1000次不确定性极低 (<1e-8%)。相比成功率80%但仅10次试验不确定性更高(5.5%)。
- 反映试验数量远比瞬时成功率更能说明结果可靠性。

2.3.2 因果推断的新视角(第11-16页)


  • 根本问题: 相关关系≠因果关系。大量假设测试导致组合假设几乎能适配任何数据,随机相关层出不穷。
  • 统计视角:

- 传统错误在于假设检验间相互独立。
- 通过将假设视为非独立,能够阻止随机知识创造的荒谬结论。
- 假设之间的条件概率结构决定了真实因果效力。
  • 悖论表现: 模拟强大计算机海量随机生成假设,若独立评价就必然出现伪因果。非独立观念解决该悖论。
  • 实践启示:

- 需报备所有实验尝试以公平评估假设复杂度。
- 针对高维探索的复杂假设设计算法测试显著性裁剪,防止多重检验假阳。
- 但过度排除风险导致典型金融微弱市场效应难以识别。

2.3.3 信息悖论(第17-20页)


  • 案例对比:

两个宇宙同一任务,数据库巨量参数。
- 宇宙1:先对全库无差别统计后选10参数关联,整体多重检验导致随机概率高不显著。
- 宇宙2:经验先选10参数分析,随机发生概率极低,关联可信。
  • 结论:

- 数据本身无用,必须结合测试路径与先验知识判断价值,体现统计学的“相对论”特性。
- 该现象是过拟合问题本质的表现,反映了数据驱动过程中的“事后选择”风险。
- 提倡合理先验与控制实验设计,确保最终统计结果的有效性。

2.3.4 统计假设复杂度重定义与奥卡姆剃刀原则的限制(第21-25页)


  • 传统视角: 奥卡姆剃刀推崇简洁模型,更简单模型概率不随机地拟合数据的概率更大。
  • 报告观点革新:

- 统计学意义上的“假设”应包含整个假设序列,即所有先前尝试的组合。
- 一个表面上简单的假设,若经过大量假设试验后得出,本身复杂度远超其表面。
- 因此试验历史完整信息决定了复杂度和随机偏差概率,奥卡姆剃刀不再绝对成立,具体应用受限。
- 假设测试P值若仅针对终极模型,系统性误判概率严重高估。
  • 实践问题:

- 信息缺失导致偏差,有时故意隐藏失败假设,造成假阳性泛滥。
- 自动化软件多模型试验加剧问题。
- 金融领域微弱非效率使得严格控制假阳标准无异于扼杀真信号。

2.4 财务模型与交易策略统计验证(第26-39页)



2.4.1 St. Petersburg悖论新解与认知策略判别(第26-31页)


  • 传统悖论介绍: 期望无限大让决策困惑,过去以效用函数等主观方法解决,存在主观性强的问题。
  • 作者创新点:

- 金融市场等非遍历系统存在数据非独立性,导致期望值评估无法准确反应策略优势。
- 引入Von Mises随机公理,将策略划分为认知(基于有用信息、预测能力非随机)和随机策略。
- 通过构造等量下注随机策略,通过二项分布概率比较两者表现。
- 发现St. Petersburg中的倍注策略与随机策略表现收益概率相当,故不是认知策略,理性上应当废弃。
- 认知能力与期望收益建立优先级层次,强调真正提升概率的认知信息更重要。
  • 关键图表(第30页图): “随机策略获胜概率随扔掷次数L增长趋向50%”,表明倍注策略表现随机。


2.4.2 “统计意识”理论与金融市场实例(第32-40页)


  • “统计意识”核心思想: 知识与非随机行为不可由随机过程产生,随机行动只增大统计不确定性。

- 金融市场随机操作示例:
- 使用完全随机策略仍可获得可观盈利线(37页图表示)。
- 但随机获得相当盈利概率高达50%,业绩本身不能作为确认策略有效的标准。
  • 应用价值:

- 评估策略从利润转向对非随机结果生成能力的统计评估。
- 通过概率方法控制策略风险,避免过度依赖业绩曲线带来的虚假信号。
- 强调理性投资与风险管理的科学性。

2.4.3 经济物理学方法验证交易策略(第35-40页)


  • 方法关键: 基于Von Mises公理,正确市场理解推动成功概率超过50%,随机获得同等结果概率趋零。

- 实际操作:
- 采用蒙特卡洛及精确统计方法估测交易策略结果随机出现概率。
- 动态风险控制:策略在统计无效时自动切换虚拟交易,避免损失。
- 案例分析:两个交易策略对应不同随机概率,高利润随机概率高,说明其非指标。
  • 结论: 绩效曲线是结果表现,但非有效识别策略有用性的指标,正确理解市场非随机结构才是关键。


2.4.4 Binomial Evolution Function交易策略验证法(第50-56页)


  • 目的: 解决非遍历市场中操作间数据相关性导致的统计陷阱,规范评估交易算法的预测能力。

- 操作步骤简述:
1. 交易序列转换,保证买卖交替,插入相反方向测试操作以检测趋势结束。
2. 二值化交易结果,去除单笔大额胜负的影响。
3. 选择独立交易,即连续相同结果的交易被视为独立(因系统状态变化),不同结果间的交易视为相关剔除。
4. 利用二项分布计算独立交易成功次数的随机发生概率,评价策略非随机性。
  • 安装该流程的益处:

明确区分因重复分拆赌注带来的虚假胜利和真实的多事件预测能力,有效减少过拟合及风险误判。
  • 典型案例: “职业交易者悖论”中的猜硬币游戏,通过BEF区分真认知者与赌徒,揭示金融市场交易成功的统计陷阱。


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2.5 心理学篇(第58-63页)


  • 核心观点:

- 专业交易者具备“结果解离”(dissociation from the result)心理特质,即不因单次结果快乐或沮丧,关注知识积累及策略执行。
- 人类进化塑造了强烈的“行动-结果”联结,大环境中此联结常为理性指引,但在高度随机市场造成认知误区及病态赌博倾向。
- 正常人易被情绪左右,专业者通过心理训练摆脱结果绑架,追求认知成长而非短期回报。
  • 心理训练方法:

- 冥想作为提升问题解决能力的有效练习,减少迭代方式(高速无差别动作)对问题求解的错误导向,强化逻辑思维能力。
- 冥想帮助抑制现代科技(如上瘾App)激发的多任务、冲动易怒行为倾向,促进理性反思。
  • 意义:

该篇心理学内容为整个量化交易体系注入行为科学视角,说明理性态度塑造成功交易者心智核心。

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2.6 风险管理与投资行为总结(第64-65页)


  • 风险管理本质:

- 风险管理专注于投资资金规模的分配,而非策略选择。
- 误区:把风险管理混淆进策略制定,导致情绪干扰决策。
- 类比业余扑克玩家,怕输资金不足,道具错误导致整体失败;同理投资者应把资金量分配合理,保持策略纯粹性。
  • 理想状态: 平台提供相同策略,不同投资者根据个人特性调整投资规模,实现风险控制。

- 贴士: 最后一页的句子“The only thing that cannot be created randomly is knowledge”强调“知识”才是投资者的唯一王牌,随机行为则无益。

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三、图表深度解读



3.1 第13页图片:“Fundamental Problem of Causal Inference”


  • 描述: 该图对比了错误(假设独立)与正确(假设非独立)处理假设序列对导致随机相关的逻辑影响。

- 数据/趋势解读:
- 单独评估各假设会忽视假设之间的关系,误判单个假设显著性。
- 合并考量形成复合假设,避免了伪造因果关系的逻辑矛盾。
  • 与文本联系: 图解强调了统计独立假设误用会导致因果推断崩溃,支持文中提出统计假设非独立的核心观点。


3.2 第30页图:“Probability of obtaining better results with a random strategy”


  • 描述: 横轴为竞赛次数(L),纵轴为随机策略获得优于倍注策略结果的概率。

- 趋势解读: 概率曲线随次数增加迅速接近0.5,表明倍注策略表现与随机策略无显著差异。
  • 文本联系: 证明St. Petersburg悖论中倍注策略非认知性质,预示该策略不应被投资者采纳。


3.3 第37页图:“Equity line of purely random trading system”


  • 描述: 使用完全随机买卖决策模拟交易的收益曲线。

- 趋势解读: 尽管随机,曲线呈现明显上升趋势,表现不输真实策略。
  • 联系文本: 强调业绩曲线本身易误导,需结合概率统计验证策略非随机性。


3.4 第39页图:“Stock price trend rising 60% of times”


  • 描述: 股票价格随时间的上涨趋势图,价格60%上涨。

- 辅证: 对比两种策略的随机成功概率,对体现策略有效性最优方法提供数据支持。

3.5 第46页图片:“two sequences F and T”


  • 说明: 澄清用于表示系统状态变化(方向)与时间的两序列,辅助非平稳系统变化建模。


3.6 第47页图:“System dynamics described by two sequences”


  • 视觉表达: 系统方向随时间的变换,强调系统状态跃迁的时间点,方便后续预测事件的独立选取。


3.7 第37页,“Coin toss-based”随机交易策略(54-56页附带示例)


  • 功能: Binomial evolution function示例序列及其如何筛选独立交易的机制,确保统计评估基于真实独立事件而非重复分拆风险敞口。


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四、估值分析



本报告并无直接产品或公司估值内容,估值部分以风险评估和策略有效性验证为核心,结合统计概率方法和金钱管理理论:
  • 估值理念基于概率统计,不预测价格,确立策略的“认知能力”指标作为价值评判标准。

- 使用概率阈值控制资金分配,规避心理偏差对策略失效的影响。
  • 主要通过Binomial分布评估策略预测准确率对应的随机概率,量化策略有效性。


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五、风险因素评估


  • 非独立性风险: 频繁重复或 correlated 交易导致假象性策略成功,低估真正风险暴露。

- 统计误用风险: 多重测试偏差和假设选择引入虚假因果关系。
  • 心理风险: 交易者情绪牵引导致“结果依赖”决策失误,强化认知偏误。

- 市场非遍历风险: 非平稳市场使传统统计工具失灵,策略回测与实盘表现差异。
  • 应对策略:

- 采用报告方法中统计工具校正策略,采用Binomial Evolution Function筛选独立事件。
- 投资风险通过资金管理分配,避免策略选择受心理因素干扰。
- 利用心理学训练(如冥想)培养理性交易心态。

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六、批判性视角与细微差别


  • 报告优势:

- 全面系统,将统计学、因果推断、金融市场特性与心理因素整合,创新性高。
- 明确识别传统统计假设缺陷,并提出实际可操作的纠正方法。
- 结合实际金融市场非遍历性质,提供更贴近现实的模型与评估机制。
  • 潜在局限:

- 对具体计算和实施细节描述略显抽象,实际应用时对完整历史假设跟踪存在信息披露难题。
- 未涉及大规模实证数据验证和策略具体表现的充分展示。
- 假设对所有市场和资产均适用,可能忽略市场间异质性。
- 心理学部分虽与策略有效性相关,但界定范围较宽泛,缺少深度行为经济学实证支持。
  • 建议注意: 报告中逻辑推演很大程度建立在统计独立假设外的理论基础上,需要读者对统计学、概率论、非平稳时间序列模型有较强理解,普通投资者需谨慎消化。


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七、结论性综合



此报告围绕量化交易中统计学根本问题构筑严密理论体系,关键发现归纳如下:
  • 金融市场预测的根本难题在于 高随机性、低自由度和非遍历性,使得传统确定性统计方法大打折扣。

- 统计数据不确定性的核心是 获得同等或更好结果的随机概率,非独立性假设对统计检验至关重要,忽视会大幅高估策略有效性,导致非复现性研究泛滥。
  • 因果推断问题本质是 多重假设独立性错误,复合假设导致随机相关。

- 奥卡姆剃刀原则需重新诠释: 假设复杂度涵盖所有历史尝试,简洁不再是通用准则,信息完整性决定选择标准。
  • Von Mises公理建立判断策略认知性的统计入口, 强调策略必须展示非随机性表现,期望收益虽重要但非唯一评价标准。

- Binomial Evolution Function提供了一种实用方法, 通过交易结果转换及筛选独立事件,科学评估投资策略真实预测能力,避免过拟合和虚假统计陷阱。
  • 心理学上,专业交易者具备“结果解离”能力, 能摆脱单笔结果拖累,持续理性决策,冥想等训练有助提升问题解决相关的认知能力。

- 风险管理本质是资金分配而非策略选择, 资本配置决定承担风险大小,策略选择应独立于个人情绪。

重要图表均以数据和模型形式支持核心论点:
  • 假设独立与非独立对比示意,揭示假设管理关键。

- St. Petersburg悖论中随机策略与倍注策略表现相当,厘清收益与认知的区分。
  • 随机交易策略表现等同真实投资策略,提示统计验证优先于表面业绩。

- 实际股票价格涨跌及两策略随机概率对比,验证随机概率是有效性关键。
  • Binomial Evolution Function中独立交易选择机制及统计检验示范,结合“职业交易者悖论”实验验证。


本报告向量化交易研究者说明,唯有在充分认识数据不确定性与非独立性背景下,运用合理统计工具及理性投资心理,才能突出真正的策略优势,避免被随机噪声所误导。同时提醒投资领域风险不可全由策略覆盖,必须靠科学资金管理与理性心态配合才能有效控制。

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综上,《The theory of quantitative trading》为金融量化领域提供了极富洞察力、基于统计学基础、操作性强的理论框架以及实践指导,强调知识和认知而非表象业绩的核心地位。该理论对于学者和量化实操者深刻理解策略表现及风险控制具有重大参考价值。 [page::0,3,5,6,11,12,13,14,15,21,22,26,27,29,30,32,36,37,39,42,43,44,45,46,47,49,50,51,52,53,54,55,56,60,61,62,64,65]

# END

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