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量化金融中什么是最大似然估计?什么是现代投资组合理论?什么是蒙特卡罗模拟?什么是默顿模型?
有关此类问题,在量化金融的面试中经常被问到,上几篇文章:
量化面试:常问量化金融50大问题解答(一)
量化面试:常问量化金融50大问题解答(二)
量化面试:常问量化金融50大问题解答(三)
量化面试:常问量化金融50大问题解答(四)
量化面试:常问量化金融50大问题解答(五)
量化面试:常问量化金融50大问题解答(六)
每篇给大家提供了5个常问的面试题,小编计划每篇文章写5个量化面试题,将量化金融面试中最常问的 50 个问题以及参考答案一一呈现给大家,敬请期待吧!
问题31. 什么是最大似然估计?
最大似然估计(MLE)是一种统计方法,用于通过最大化似然函数来估计统计模型的参数。它是量化金融和其他统计领域广泛使用的方法,包括资产定价模型、期权定价模型、风险管理模型和计量经济模型中的参数估计。它允许对模型参数进行数据驱动的估计,从而实现统计推断、假设检验和预测分析。
在最大似然估计中,似然函数表示观察给定数据作为模型参数的函数的概率。它量化了具有特定参数值的模型解释观察到的数据的程度。 MLE 的目标是找到使似然函数最大化的参数值。 MLE 旨在估计统计模型中未知参数的值。通过最大化似然函数,MLE 选择使观测数据最可能的参数值。估计的参数值被称为最大似然估计。
在实践中,通常使用对数似然函数。取似然函数的对数可以简化数学计算,因为对数将概率的乘积转换为对数之和。
最大化似然(或对数似然)函数通常涉及解决优化问题。可以使用各种优化技术(例如梯度下降、牛顿法或期望最大化算法)来查找最大似然估计。
在某些规律性条件下,最大似然估计具有理想的统计特性,例如一致性、渐近正态性和高效率。一致性意味着随着样本量的增加,估计值收敛到真实的参数值。渐近正态性意味着随着样本量的增加,估计值遵循近似正态分布。
值得注意的是,最大似然估计的成功依赖于几个假设,例如统计模型的正确规范、观察的独立性以及不存在测量误差。为了确保 MLE结果的有效性,需要仔细考虑和诊断检查。
问题32. 什么是默顿模型?
默顿模型,又称默顿结构信用模型,是经济学家罗伯特·C·默顿于1974年提出的一种金融模型,用于评估和量化公司债务的违约风险或公司违约的概率。该模型提供了一个框架,用于理解公司的资产价值、债务结构和违约可能性之间的关系。
默顿模型基于这样的假设:公司的资产价值遵循连续随机过程,通常建模为几何布朗运动。公司的负债通常由其债务代表,假设其形式为零息债券。该模型背后的关键思想是,当公司的资产价值低于其债务价值时,公司就会违约。
该模型通过将公司在指定未来时间(通常是债务到期日)的资产价值分布与债务面值进行比较来计算违约概率。如果资产价值低于债务价值,则假定发生违约。可以使用期权定价技术(特别是Black-Scholes)来估计违约概率,将违约视为类似于看跌期权的行使。
默顿模型在信用风险建模领域具有影响力,为量化信用风险分析的后续发展提供了基础。它被金融机构和信用评级机构广泛用于评估企业的信用度以及信用违约互换等信用衍生品的定价。
默顿模型确实做出了一些假设,例如资产波动性恒定、无交易成本以及单一无风险利率。此外,该模型假设公司的资本结构和资产价值过程已知并且可以准确建模。尽管该模型具有影响力,但它是现实世界动态的简化,其假设可能并不在所有情况下都成立。
问题33. 什么是现代投资组合理论?
现代投资组合理论(MPT)是由诺贝尔奖获得者哈利·马科维茨在 20 世纪 50 年代提出的,是构建最优投资组合的框架。MPT 通过考虑风险和回报之间的权衡,提供了一种投资组合选择的数学方法。现代投资组合理论的主要原则如下:
多元化:MPT 强调不同资产类别(如股票、债券和其他金融工具)多元化投资的重要性。多元化通过将投资分散到具有不同风险和回报特征的各种资产,有助于降低投资组合的整体风险。通过合并不完全相关的资产,MPT寻求实现更有效的风险回报权衡。
有效前沿:MPT引入了有效前沿的概念,它代表在给定风险水平下提供最高预期回报或在给定预期回报水平下提供最低风险的投资组合集合。有效边界是通过组合不同比例的资产并考虑其预期收益、波动性和相关性来获得的。
风险和回报权衡:MPT 认识到投资者通常厌恶风险,并寻求在给定风险水平下最大化回报或在给定回报水平下最小化风险。 MPT 将风险量化为回报的波动性或标准差。它假设投资者根据资产的预期回报和风险做出决策,并旨在构建最大化预期回报同时最小化风险的投资组合。
资本资产定价模型(CAPM):MPT结合了资本资产定价模型,该模型根据资产的系统风险(β)和预期市场回报来估计资产的预期回报。 CAPM有助于根据预期回报和风险贡献确定投资组合中资产的最佳配置。
均值-方差优化:MPT 利用均值-方差优化来找到最佳投资组合分配。它的目标是在给定风险水平下最大化投资组合的预期回报,或在给定预期回报水平下最小化投资组合的风险。均值方差优化涉及考虑投资组合中资产的预期回报、波动性和相关性。
MPT 对投资组合管理实践和金融领域产生了重大影响。它提供了基于定量分析并考虑风险和收益特征构建多元化投资组合的框架。但需要注意的是,MPT存在一定的假设和局限性,例如依赖历史数据、假设资产收益呈正态分布、忽略非财务因素等。因此,MPT 的一些变体和扩展被开发出来,以解决这些限制并纳入其他因素。
问题33. 什么是蒙特卡罗模拟?
蒙特卡罗模拟是一种计算技术,用于通过生成输入变量的随机样本并观察它们对系统输出的影响来建模和分析复杂系统或过程。它以摩纳哥蒙特卡洛赌场命名,该赌场以其机会游戏而闻名。蒙特卡洛模拟在解析解或封闭式解不可行的情况下,或者在系统受到多个不确定因素影响的情况下特别有用。它应用于各个领域,包括金融、工程、物理、经济和风险分析。一些具体应用包括投资组合优化、期权定价、项目管理、可靠性分析和不确定性下的决策。
蒙特卡罗模拟的过程包括以下步骤:
定义模型:第一步是建立代表所研究系统的数学或计算模型。该模型应包括影响系统行为的输入变量(参数)和感兴趣的输出变量。
定义概率分布:对于每个输入变量,分配概率分布以捕获与变量相关的不确定性或变异性。这些分布可以基于历史数据、专家意见或假设。
生成随机样本:从分配给输入变量的概率分布中抽取随机样本。生成的样本数量取决于所需的模拟准确度和精度。
运行模型:对于每组随机生成的输入值,执行模型以计算相应的输出。该模型可能涉及数学方程、模拟或其他计算方法。
分析结果:收集并分析多次模拟生成的输出值,以了解系统的行为、评估风险或做出预测。通常采用统计分析技术来总结和解释结果。
蒙特卡洛模拟使决策者能够深入了解可能的结果范围、量化风险并评估不同的策略或场景。它为不确定性下的决策提供了强大的工具,并有助于理解复杂系统的行为和潜在结果。
问题35. 什么是朴素贝叶斯分类器?
朴素贝叶斯分类器是一种基于贝叶斯定理并假设特征之间独立的概率机器学习算法(因此称为“朴素”)。它广泛用于分类任务,特别是自然语言处理、文本分类和垃圾邮件过滤。朴素贝叶斯分类器根据给定实例的特征概率计算属于特定类的概率。它假设每个特征的存在或不存在与其他特征的存在或不存在无关,这简化了计算。
在顶层,朴素贝叶斯分类器按以下方式工作:
训练阶段:在训练阶段,分类器从标记数据集中学习给定每个类的不同特征的概率。它计算每个类别的先验概率以及给定该类别的每个特征的条件概率。
特征独立假设:朴素贝叶斯分类器假设特征在给定类标签的情况下是条件独立的。此假设允许分类器通过乘以给定该类的实例特征的条件概率来计算属于特定类的实例的概率。
分类阶段:在分类阶段,分类器使用学习到的概率将类标签分配给新的、未见过的实例。它使用贝叶斯定理计算给定实例特征的每个类别的后验概率。选择具有最高后验概率的类作为预测类。
**朴素贝叶斯分类器高效、易于实现,并且在大型数据集上表现良好。然而,其独立性假设可能并不在所有情况下都成立,当特征高度相关时,会导致次优结果。**尽管存在这种限制,朴素贝叶斯分类器由于其简单性和有效性仍然被广泛使用,特别是在基于文本的分类任务中。
朴素贝叶斯分类器有不同的变体,例如高斯朴素贝叶斯(针对连续数值特征)、多项式朴素贝叶斯(针对离散特征)和伯努利朴素贝叶斯(针对二元特征)。这些变体处理不同类型的数据并适应特定的应用领域。
这就没了?别着急,量化金融面试常见50个问题,后续陆续整理,期待你的持续关注!
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