Correlación
Dos series cuya correlación sobre la serie entera es 0,45 se leen entre -0,41 y 0,94 en ventanas de diez barras de las sesenta propias de este módulo, y entre -0,03 y 0,89 en ventanas de veinte, que es casi todo el rango que la medida puede tomar. La correlación es una división: la covarianza de dos series de rendimientos dividida por el producto de sus desviaciones típicas, y lo que sale no es una propiedad del par. Tres resultados exactos sobreviven a ese ruido, y son la razón de hacer la división. La correlación y la sensibilidad son el mismo hecho visto dos veces, porque una pendiente de regresión es la correlación multiplicada por el cociente de las dos desviaciones típicas — de modo que una cobertura puede llevar el signo correcto y el tamaño equivocado. Una cobertura le quita a la varianza el cuadrado de la correlación y no la correlación misma, así que 0,7 deja en pie el 71 por ciento de la desviación típica original. Y una cartera de veinte posiciones con una correlación media por pares de 0,3 carga el riesgo de tres independientes; con 0,8 carga el riesgo de 1,2. Ni un solo tamaño de posición cambió.
Requisitos previos: Lección 44, que calculó la magnitud de la que la correlación es un cociente, la lección 38, cuyo problema de la ventana aparece aquí por tercera vez, y la lección 20, cuya aritmética dimensiona una posición a la vez y necesita esta lección en cuanto hay dos.
Una división, y qué divide
La correlación toma los dos primeros pasos de la lección 44 y añade uno. Convierte ambas series de precios en rendimientos. Toma la covarianza, que es el producto medio de las desviaciones de las dos series respecto de sus propias medias. Divide por el producto de las dos desviaciones típicas. Esa última división es todo el asunto: la covarianza se mide en rendimiento al cuadrado y no se puede comparar entre pares, mientras que el cociente es adimensional y queda confinado entre menos uno y uno, de modo que un número calculado sobre dos divisas puede ponerse al lado de uno calculado sobre dos acciones.
Todo lo que sigue corre sobre dos series, y la segunda hay que declararla antes de usarla. La primera son los sesenta cierres con los que este módulo trabaja desde la lección 38. La segunda se construye a partir de ellos con una regla publicada, para que cada cifra de esta página pueda reproducirse: cada uno de sus rendimientos es la mitad del rendimiento de la primera serie en esa barra, más 0,866 del rendimiento de la primera serie 29 barras después, dando la vuelta al final de la tirada. Esos pesos están elegidos para dar a la segunda serie aproximadamente la volatilidad de la primera y una correlación con ella de un medio. Lo que sale de verdad es 0,45, porque la serie rotada no está del todo incorrelada con la original — se lee -0,07 —, y ese fallo es lo primero que conviene notar. Un par construido para dar en un objetivo sobre sesenta barras lo falla por cinco puntos.
La correlación y la sensibilidad son el mismo hecho
Preguntar cuánto se mueve el segundo instrumento cuando el primero se mueve un uno por ciento es pedir una pendiente de regresión, no una correlación. Las dos no son alternativas. La pendiente es la correlación multiplicada por el cociente de las desviaciones típicas, la segunda sobre la primera, y esa identidad es exacta y no aproximada. Sobre estas dos series, la covarianza dividida por la varianza de la primera da 0,4374, y la correlación de 0,4518 multiplicada por el cociente de volatilidades de 0,9682 da 0,4374 también. El mismo número por dos caminos.
La identidad merece la pena porque las dos mitades fallan de manera independiente. Una correlación cercana a uno te dice que dos cosas se mueven juntas; no te dice nada de cuánto. Si el segundo instrumento es un tercio de volátil que el primero, una correlación de 0,95 sigue queriendo decir que una unidad de él compensa solo un tercio de una unidad del primero, y tenerlos uno a uno deja dos tercios de la exposición sin cubrir. Así es como una cobertura acaba con el signo correcto y el tamaño equivocado, y por eso la instrucción sensata es calcular los dos números y multiplicarlos, en vez de leer una correlación y quedarse tranquilo.
La segunda mitad de la aritmética es menos cómoda. Cubre un instrumento con otro en la mejor proporción posible y la varianza que sobrevive es uno menos el cuadrado de la correlación. Elevar al cuadrado es brutal en los niveles con los que se trabaja de verdad. Una correlación de 0,3 quita el 9 por ciento de la varianza y deja el 95 por ciento de la desviación típica. Con 0,5 quita el 25 por ciento y deja el 87. Con 0,7, que casi cualquiera llamaría una relación fuerte, quita el 49 por ciento y aun así deja el 71 por ciento de la anchura original. Solo con 0,9 el resto baja de la mitad, y solo con 0,95 de un tercio. Sobre las dos series del módulo, cuya correlación es 0,4518, la mejor cobertura disponible quita el 20 por ciento de la varianza. Todo lo demás de esa posición sigue ahí.
La ventana, por tercera vez
La lección 38 estableció que una medición pertenece a su ventana, y la lección 44 encontró el efecto dos veces en la volatilidad. Con la correlación es peor, porque es un cociente de tres estimaciones en vez de una, y los errores no se cancelan. Abajo, la correlación entre las dos series del módulo calculada sobre cada ventana de cada longitud que la tirada permite.
| Barras en la ventana | Ventanas disponibles | El más bajo | Mediana | El más alto | El más alto menos el más bajo |
|---|---|---|---|---|---|
| 10 | 50 | -0,41 | 0,41 | 0,94 | 1,35 |
| 20 | 40 | -0,03 | 0,38 | 0,89 | 0,92 |
| 30 | 30 | 0,05 | 0,52 | 0,83 | 0,78 |
| 59 | 1 | 0,45 | 0,45 | 0,45 | 0,00 |
Mira primero la última columna. El coeficiente de correlación solo puede tomar valores separados por dos unidades, de menos uno a uno, y una estimación a diez barras de este par cubre 1,35 de esas dos unidades. No es que la estimación sea imprecisa; es que una ventana de diez barras puede informar de una relación negativa fuerte y de una positiva fuerte sobre el mismo par, en la misma tirada, con unas pocas barras de diferencia. Nada cambió en la construcción. La misma regla generó todos los rendimientos de la serie.
La aritmética muestral dice exactamente cuánto de eso es ruido. Alrededor de una correlación observada de 0,50, el intervalo al 95 por ciento a partir de 20 observaciones va de 0,07 a 0,77. A partir de 60 observaciones va de 0,28 a 0,67. A partir de un año entero de 252 sigue yendo de 0,40 a 0,59, un intervalo de un quinto de unidad de ancho tras un año de datos diarios. Las correlaciones altas se miden con más precisión — una observada de 0,90 con 60 observaciones queda entre 0,84 y 0,94 —, lo cual es un pequeño consuelo, porque para una cartera las que importan son justo las altas.
El signo no es una propiedad del par
Lo más común que se dice de dos instrumentos es que están inversamente correlados, como si el signo fuera un hecho sobre ellos. No lo es. Toma el par más citado de todos, acciones y bonos del Estado, y dale al mercado dos cosas independientes que temer: el crecimiento y los tipos de interés. Las buenas noticias de crecimiento suben las acciones y perjudican a los bonos, porque elevan los tipos que se esperan más adelante. Una subida de tipos perjudica a los dos, porque descuenta con más fuerza cada flujo futuro. Escribe las acciones como crecimiento menos tipos y los bonos como menos crecimiento menos tipos, y la covarianza entre ellos es la varianza del choque de tipos menos la varianza del choque de crecimiento, mientras que cada uno tiene una varianza igual a su suma.
La correlación es por tanto la diferencia de las dos varianzas sobre su suma, y nada más. Dale al choque de crecimiento tres veces la varianza del de tipos y es -0,50; dale al choque de tipos tres veces la varianza del de crecimiento y es 0,50. Nueve veces en cualquier dirección da -0,80 y 0,80. Cuando son igual de importantes es exactamente cero. Nadie cambió de conducta en todo ese recorrido y ninguna relación se rompió; lo que cambió fue la mezcla de aquello que preocupaba al mercado, y la correlación es la lectura de esa mezcla.
De ahí se siguen dos cosas fáciles de entender mal. Primera: una correlación de cero entre acciones y bonos no quiere decir que no tengan relación; según esta cuenta quiere decir que dos relaciones fuertes de signo opuesto están en equilibrio, que es una situación completamente distinta de la de dos instrumentos que de verdad no tienen nada que ver, y no se quedará en cero. Segunda: un cambio de signo no es prueba de que algo se haya roto. Es prueba de que cambió el choque dominante, cosa que los mercados hacen de forma rutinaria y que a menudo se ve venir mirando el calendario.
Por qué sube en una crisis, y cuánto de esa subida es real
La observación de que las correlaciones se van a uno cuando todo cae es lo bastante cierta como para tomarla en serio, y suele explicarse con el miedo, que no explica nada. Hay tres mecanismos y ninguno de ellos es el miedo.
El primero es aritmética pura. Supón que el rendimiento de cada instrumento es un factor común más algo propio. La correlación entre dos cualesquiera de ellos es la varianza del factor común dividida por la suma de esa y la varianza idiosincrática. Ahora deja que el choque común se haga mayor sin que cambie nada más: ninguna carga cambia, ningún participante se comporta de otro modo, nada de ningún instrumento se altera. Si la varianza del choque común era 1 frente a una idiosincrática de 3, la correlación era 0,25. Triplica la desviación típica del choque común, lo que lleva su varianza a 9, y la correlación es 0,75. Ese es todo el movimiento, y es consecuencia de que la correlación sea un cociente cuyo numerador infla una crisis.
El segundo mecanismo es real y no tiene nada que ver con la estructura de factores. Un tenedor apalancado al que le llega un ajuste de garantías vende lo que tiene, no lo que está cayendo, de modo que instrumentos sin nada en común empiezan a moverse juntos porque un solo balance los contiene a todos. Eso es un factor común nuevo, creado por la liquidación y que dura exactamente lo que ella. Es la razón por la que una correlación de crisis puede superar cualquier cosa que la estructura de factores ordinaria produciría, y la razón por la que puede desaparecer en días.
El tercero es que la medición misma está sesgada, y este merece aritmética porque es grande. Una correlación calculada solo sobre el tramo volátil sale más alta que la correlación del mismo par medida sobre todo, incluso cuando no ha cambiado absolutamente nada, porque condicionar a movimientos grandes en una serie selecciona justo las observaciones en las que dominaba la componente compartida. La corrección divide la cifra observada por la raíz cuadrada de uno más la subida proporcional de la varianza por uno menos el cuadrado de la correlación observada. Toma un tramo cuya varianza se cuadruplicó, que es la volatilidad duplicándose: una correlación observada de 0,80 corresponde entonces a una incondicional de 0,55. Una observada de 0,60 corresponde a 0,35. Una observada de 0,90 corresponde a 0,72.
Esa corrección está discutida, y el desacuerdo es el estado honesto de la cuestión y no una nota al pie. Ajustar por volatilidad quita buena parte de la subida aparente, pero el trabajo sobre los extremos de la distribución encuentra que la correlación sigue subiendo en mercados que caen más de lo que la volatilidad por sí sola explica, y que no sube igual en las subidas. Así que parte del aumento es un artefacto de medir durante un periodo violento y parte es una propiedad real de los mercados que caen. Lo que la aritmética deja claro es que el artefacto es lo bastante grande como para importar: quien cita una correlación de crisis sin decir qué hizo la varianza está citando un número inflado en una cantidad desconocida y considerable.
Lo que le hace a una cartera
Todo lo anterior es preparación para un cálculo, y ese cálculo es la razón de que la correlación esté en el temario. Ten dos posiciones del mismo tamaño en instrumentos de la misma volatilidad y la desviación típica del par es la raíz cuadrada de dos por uno más la correlación, en unidades de una posición. Con una correlación de cero eso es 1,41 y no 2: dos apuestas independientes del mismo tamaño cargan menos del doble de riesgo, y esa diferencia es todo lo que la diversificación es. Con 0,3 es 1,61. Con 0,8 es 1,90. Con 1,0 es exactamente 2, que es una posición con dos tickers encima.
Extiende eso a una cartera equiponderada de cualquier tamaño y la aritmética sigue siendo exacta. Una cartera de instrumentos con la misma volatilidad y una correlación media por pares carga el riesgo de un número menor de posiciones independientes, y ese número es el recuento dividido por uno más el recuento menos uno por la correlación media. Depende de la correlación media por pares y de nada más de la estructura, lo cual conviene saber, porque quiere decir que una cartera correlada no se arregla cambiando qué nombres la componen.
| Correlación media por pares | 2 nombres | 5 nombres | 20 nombres | 50 nombres |
|---|---|---|---|---|
| 0,0 | 2,00 | 5,00 | 20,00 | 50,00 |
| 0,1 | 1,82 | 3,57 | 6,90 | 8,47 |
| 0,3 | 1,54 | 2,27 | 2,99 | 3,18 |
| 0,5 | 1,33 | 1,67 | 1,90 | 1,96 |
| 0,8 | 1,11 | 1,19 | 1,23 | 1,24 |
Cada cifra de la tabla es el número de posiciones independientes que la cartera lleva de verdad. Lee la fila 0,3 a lo ancho: pasar de cinco nombres a cincuenta, multiplicar por diez el trabajo de llevar el asunto, lleva la cuenta de 2,27 apuestas independientes a 3,18. Lee la columna de 20 nombres hacia abajo y el desplome es aún más rápido, de veinte con correlación cero a 6,90 con 0,1 y a 2,99 con 0,3. La primera décima de correlación cuesta más de la mitad de la diversificación de la cartera. Eso no es una advertencia sobre crisis; 0,1 es un mercado tranquilo.
El suelo merece nombrarse porque es exacto. A medida que el número de nombres crece sin límite, la desviación típica de la cartera se acerca a la raíz cuadrada de la correlación media por la de un solo nombre. Con 0,3 ese suelo es 0,55, así que ningún número de posiciones llevará una cartera con esa correlación media por pares por debajo del 55 por ciento de la volatilidad de una de ellas. Con 0,8 el suelo es 0,89. Añadir nombres pasado el punto en que la cuenta deja de subir es trabajo que no compra nada.
Ahora mete la crisis dentro. Una cartera de veinte nombres con una correlación media de 0,3 lleva 2,99 apuestas independientes y una desviación típica de 0,58 de un nombre. Mueve la correlación a 0,75, que es lo que la aritmética de arriba atribuye a un choque común triplicado, y la misma cartera lleva 1,31 apuestas independientes y una desviación típica de 0,87. Su riesgo subió un 51 por ciento y nadie operó. Para volver al riesgo que tenías antes, cada posición tiene que bajar un 34 por ciento — y ese recorte es la respuesta a la pregunta que la lección 44 dejó abierta, porque es un recorte que dimensionar por volatilidad no hace por ti. La aritmética de la lección 44 dimensiona cada posición contra su propia volatilidad, de una en una, y es ciega al hecho de que han empezado a ser la misma posición.
Lo que esto no resuelve
Que la correlación que mediste sea la correlación. Es una estimación, y ruidosa. Alrededor de una observada de 0,50, el intervalo al 95 por ciento a partir de 20 observaciones va de 0,07 a 0,77, a partir de 60 observaciones de 0,28 a 0,67, y a partir de un año entero de 252 observaciones de 0,40 a 0,59. Cada correlación móvil de cada plataforma es un número de esta clase. Antes de tomar un cambio en una de ellas por un cambio del mercado, comprueba si los intervalos de las dos lecturas se solapan, porque con las longitudes de ventana que usa la gente casi siempre lo hacen.
Que la correlación media por pares sea todo lo que necesitas saber de una cartera. Lo es para la varianza, exactamente, que es por lo que la cuenta de arriba no depende de nada más. No lo es para nada más. Toma los mismos veinte nombres y la misma media de 0,3, pero ordénalos como dos bloques de diez correlacionados 0,75 dentro de cada bloque y -0,105 entre ellos, que es una matriz de correlación legítima y promedia 0,3 hasta el dígito. La cartera sigue mostrando 2,99 apuestas independientes y una desviación típica de 0,58, porque eso depende solo de la media. Pero diez de sus veinte nombres son un bloque que carga 1,29 apuestas independientes entre todos ellos, así que media cartera es una sola posición, y ninguna cifra de la tabla de arriba puede verlo. La frase de más arriba sobre no poder arreglar una cartera correlacionada reordenando sus nombres es cierta de la varianza y de nada más ancho. Corre la cuenta sobre tus bloques además de sobre el conjunto.
Que la correlación mida lo relacionadas que están dos cosas. Mide lo bien que encaja una recta, y nada más. Dos series pueden estar perfectamente determinadas la una por la otra y marcar cero, cosa que ocurre siempre que la relación es simétrica alrededor de un punto de giro — una posición que pierde con un movimiento grande en cualquiera de las dos direcciones tiene exactamente esa forma. Todo lo de esta página vale para instrumentos cuya relación sea aproximadamente lineal en el rango en que los tienes, y las opciones no están entre ellos.
Que las cifras de estas dos series sean las de cualquiera. La segunda se construyó a partir de la primera con una regla impresa arriba, precisamente para que la aritmética pudiera comprobarse, y las sesenta barras del módulo se hicieron desde el principio para que se leyeran en un gráfico pequeño. La forma de la tabla de ventanas se traslada — las ventanas cortas dan de verdad correlaciones salvajes sobre datos reales, y por la misma razón. Las cifras concretas no, y el 0,45 tampoco.
Que la aritmética de cartera cubra una cartera real. El recuento efectivo supone que cada posición es del mismo tamaño y cada instrumento igual de volátil. Una cartera con una posición tres veces mayor que las demás está más cerca de ser esa posición que lo que cualquier recuento de tickers sugiere, y el arreglo es hacer el mismo cálculo con las posiciones ponderadas por lo que arriesgan de verdad. El resultado sobre la correlación media sigue siendo exacto con pesos iguales y deja de serlo en cuanto no lo son.
Que una correlación sea lo bastante estable para cubrirse con ella. La razón de cobertura es una correlación multiplicada por un cociente de dos volatilidades: tres estimaciones, cada una con su error, combinadas en un número que luego decide un tamaño. Y la magnitud se mueve más justo en las condiciones en las que se le pide a la cobertura que funcione. Una cobertura dimensionada con una correlación de mercado tranquilo está dimensionada para el mercado que no está ocurriendo cuando la necesitas.
Problemas
- Cuenta las apuestas independientes de tu propia cartera. Toma las posiciones que tienes, calcula la correlación de cada par sobre las últimas 60 barras, promedia esas correlaciones y mete el promedio en el recuento dividido por uno más el recuento menos uno por el promedio. Escribe la respuesta al lado del número de tickers de tu pantalla. Si tienes quince cosas y la aritmética dice dos y media, ya sabes cuánto vale tu diversificación, y el número no estaba disponible de ninguna otra manera.
- Comprueba cada cobertura por sus dos números y no por su relato. Para cualquier cosa que tengas porque se supone que compensa otra, calcula la correlación entre las dos, calcula el cociente de sus desviaciones típicas y multiplica. Ese producto es el tamaño que la cobertura debería tener, por unidad de lo cubierto. Compáralo con el tamaño que tienes de verdad. Luego eleva la correlación al cuadrado y lee cuánta varianza quita la cobertura incluso cuando está dimensionada a la perfección. Con 0,7 la respuesta es menos de la mitad.
- Parte tu propia historia y aplica la corrección. Toma un par que te importe, parte su historia en la mitad más tranquila y la más volátil según la volatilidad del primer instrumento, y calcula la correlación en cada una por separado. Toma después el cociente de las dos varianzas y aplica la corrección de arriba a la cifra de la mitad volátil. La diferencia que sobreviva a ese ajuste es la parte que no es un artefacto de medir durante un tramo violento, y suele ser bastante menor de lo que sugería la comparación en bruto.
Fuentes. Francis Galton, «Co-relations and their Measurement, chiefly from Anthropometric Data» (Proceedings of the Royal Society of London, 1888), por el coeficiente mismo, introducido para comparar longitudes de miembros y no mercados, y definido entonces exactamente como se calcula ahora. Ronald A. Fisher, «Frequency Distribution of the Values of the Correlation Coefficient in Samples from an Indefinitely Large Population» (Biometrika, 1915), por la distribución muestral y la transformación de la que salen los intervalos citados arriba. Harry Markowitz, «Portfolio Selection» (The Journal of Finance, 1952), por la identidad de la varianza de cartera que convierte una correlación por pares en una afirmación sobre una cartera, que es la única razón por la que algo de esto está en un temario de trading. Kristin J. Forbes y Roberto Rigobon, «No Contagion, Only Interdependence: Measuring Stock Market Comovements» (The Journal of Finance, 2002), por el sesgo de condicionamiento y por la corrección aplicada arriba. François Longin y Bruno Solnik, «Extreme Correlation of International Equity Markets» (The Journal of Finance, 2001), por el otro lado de ese argumento: la correlación sube en mercados que caen más de lo que el ajuste por volatilidad explica, y no sube igual en los que suben.
La correlación subió en el tercer mecanismo de arriba porque un solo balance lo tenía todo, y eso apunta a una magnitud sobre la que este módulo no ha medido nada. Cada número de las lecciones 38 a 45 se calculó a partir de precios. Ninguno dice quién tiene la posición del otro lado de la tuya, cuánta hay de ella, ni cuánta se pidió prestada. La lección 46 se ocupa de los datos de posicionamiento que sí se publican: qué contienen los informes, el desfase entre la fecha que describen y la fecha en que aparecen, por qué una posición grande no es lo mismo que una abarrotada, y qué se puede y qué no se puede concluir de saber que otro está largo.
La volatilidad como cantidad
La magnitud de la que la correlación es un cociente, y el dimensionamiento que esta lección corrige.
Leer la lección →Qué es un marco temporal
El problema de la ventana en su forma general, antes de que la correlación lo empeorara.
Leer la lección →Tamaño de posición
La aritmética que dimensiona una posición a la vez y no puede ver la segunda.
Leer la lección →Datos de posicionamiento
Quién tiene el otro lado, y cuánto de ello se pidió prestado.
Leer la lección →Solo con fines educativos. Operar conlleva un riesgo sustancial de pérdida. No es asesoramiento financiero. Los resultados pasados no garantizan resultados futuros.
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