数学、统计与计算方法 · 条件期望

从信息分组到积分与投影

保持一张四状态表,分别检查条件概率、可测性、条件平均和均方误差。积分面板另使用三个明确模型,不依赖四状态权重。

四状态情景、信号和概率全部是假设;只借用 SPX 每点 100 美元的支付约定。金额确定、实际现金交付与账户入账不是同一时点。这里不输出市场价格、收益率或可执行交易结果。

共用输入:一张合约的模型支付

状态信号结算值(点)模型概率支付(美元)
ω1L59000.10
ω2L60000.30
ω3H61000.410000
ω4H62000.220000

行权价 6,000 点;X=100×max(结算值−6,000,0)。先收到 L/H 信号,之后才知道合约结算值。上表显示默认输入;下方编辑只改变模型概率,各面板的分组选项互相独立。

QT05

选事件,再选条件

同一份联合分布中,选择一个事件和一个条件。先找分母,再比较交换条件前后的结果。

默认输入的静态核算
默认四状态模型
P(T)P(H)P(T∩H)P(T|H)P(H|T)
0.20.60.21/31
QT06

信息分组与条件平均

在同一支付变量上改变信息分组,逐组检查 M×P(组) 是否等于 X 在该组的加权总量。

默认输入的静态核算
按组保留积分
信息组概率支付积分(美元)条件平均(美元)
L0.400
H0.68,00040,000/3

全期望:0.4×0 + 0.6×(40,000/3) = 8,000 美元。完整状态已知时条件期望等于 X。

QT09

信息能否辨认这个函数

可测性先看函数在每组是否恒定,而不是先看哪个组的概率很小。

默认输入的静态核算
信息事件数(0,1,2,2) 可测?
平凡信息2
L/H4否;L 组中取值不同
完整状态16

零概率不会改变函数是否在每个信息组内恒定的检查。

QT10

积分、封顶与极限条件

下面三个模型各自固定:Pareto 封顶、尖峰序列、Uniform 简单函数。它们各自独立,不使用四状态概率。

默认输入的静态核算
αb完整均值封顶均值超阈值置零均值
1.510032.82.7
n尖峰高度支撑长度积分fₙ(0.02)
221/212
10101/10110
1001001/10010

二进简单函数:n=4 时积分 0.46875,极限 0.5。尖峰的逐点极限为零,但各项积分恒为一。

QT11

合法预测与正交误差分解

平方误差以美元²计。候选不依赖未来信息,才属于当前信息允许的比较集合。

默认输入的静态核算
精确值(美元²)近似值
E[(X−M)²]40,000,000/313,333,333.33
E[(M−Y)²]20,000,000/36,666,666.67
E[(X−Y)²]20,000,00020,000,000

Y=(0,0,10,000,10,000) 只用 L/H 信息,合法;Y=X 虽为零误差,却在 H 组有不同取值,因此不是该信息下的合法候选。

QT11-P1

两个密度与结果的正负部分

先分别平均 W 的正负部分,再相减;观察这两个平均与结果自身的正负部分为什么不同。

默认输入的静态核算
W=X−15,000;金额单位均为美元
U=E[W⁺|G]V=E[W⁻|G]M=U−VM⁺M⁻
L015,000−15,000015,000
H5,000/310,000/3−5,000/305,000/3

ν₊ 总量 1,000 美元,ν₋ 总量 8,000 美元,所以 E[W]=−7,000 美元。U、V 不是 M 的正负部分。