Correlazione
Due serie la cui correlazione sull’intera corsa vale 0,45 si leggono fra -0,41 e 0,94 su finestre di dieci barre prese dalle sessanta proprie di questo modulo, e fra -0,03 e 0,89 su finestre di venti, cioè quasi tutto l’intervallo che la misura può assumere. La correlazione è una divisione: la covarianza di due serie di rendimenti divisa per il prodotto delle loro deviazioni standard, e quello che ne esce non è una proprietà della coppia. Tre risultati esatti sopravvivono a quel rumore, e sono il motivo per cui la divisione vale la pena. Correlazione e sensibilità sono lo stesso fatto visto due volte, perché una pendenza di regressione è la correlazione moltiplicata per il rapporto fra le due deviazioni standard — una copertura può quindi avere il segno giusto e la dimensione sbagliata. Una copertura toglie alla varianza il quadrato della correlazione e non la correlazione stessa, così 0,7 lascia in piedi il 71 per cento della deviazione standard originale. E un libro di venti posizioni con una correlazione media a coppie di 0,3 porta il rischio di tre indipendenti; a 0,8 porta quello di 1,2. Nessuna dimensione di posizione è cambiata.
Prerequisiti: Lezione 44, che ha calcolato la grandezza di cui la correlazione è un rapporto, la lezione 38, il cui problema della finestra torna qui per la terza volta, e la lezione 20, la cui aritmetica dimensiona una posizione alla volta e ha bisogno di questa lezione appena ce ne sono due.
Una divisione, e che cosa divide
La correlazione prende i primi due passi della lezione 44 e ne aggiunge uno. Trasforma entrambe le serie di prezzi in rendimenti. Prendi la covarianza, cioè il prodotto medio degli scostamenti delle due serie dalle proprie medie. Dividi per il prodotto delle due deviazioni standard. Quest’ultima divisione è tutto il punto: la covarianza si misura in rendimento al quadrato e non si può confrontare fra coppie, mentre il rapporto è adimensionale e confinato fra meno uno e uno, così che un numero calcolato su due valute può stare accanto a uno calcolato su due azioni.
Tutto quel che segue gira su due serie, e la seconda va dichiarata prima di essere usata. La prima sono le sessanta chiusure con cui questo modulo lavora dalla lezione 38. La seconda ne è costruita con una regola pubblicata, perché ogni cifra di questa pagina possa essere riprodotta: ciascuno dei suoi rendimenti è metà del rendimento della prima serie su quella barra, più 0,866 del rendimento della prima serie 29 barre dopo, ricominciando da capo alla fine della corsa. Quei pesi sono scelti per dare alla seconda serie all’incirca la volatilità della prima e una correlazione con essa di un mezzo. Quello che esce davvero è 0,45, perché la serie ruotata non è del tutto scorrelata dall’originale — si legge -0,07 —, e quel mancato bersaglio è la prima cosa da notare. Una coppia costruita per colpire un obiettivo su sessanta barre lo manca di cinque punti.
Correlazione e sensibilità sono lo stesso fatto
Chiedere di quanto si muove il secondo strumento quando il primo si muove dell’uno per cento è chiedere una pendenza di regressione, non una correlazione. Le due non sono alternative. La pendenza è la correlazione moltiplicata per il rapporto delle deviazioni standard, la seconda sulla prima, e questa identità è esatta e non approssimata. Su queste due serie la covarianza divisa per la varianza della prima dà 0,4374, e la correlazione di 0,4518 moltiplicata per il rapporto di volatilità di 0,9682 dà anch’essa 0,4374. Lo stesso numero, per due strade.
L’identità vale la pena perché le due metà falliscono in modo indipendente. Una correlazione vicina a uno ti dice che due cose si muovono insieme; non ti dice nulla su quanto. Se il secondo strumento è un terzo volatile rispetto al primo, una correlazione di 0,95 significa ancora che una sua unità compensa solo un terzo di un’unità del primo, e tenerli uno a uno lascia due terzi dell’esposizione scoperta. È così che una copertura finisce con il segno giusto e la dimensione sbagliata, ed è per questo che l’istruzione sensata è calcolare entrambi i numeri e moltiplicarli, invece di leggere una correlazione e sentirsi tranquilli.
La seconda metà dell’aritmetica è meno comoda. Copri uno strumento con un altro nella migliore proporzione possibile e la varianza che sopravvive è uno meno il quadrato della correlazione. Elevare al quadrato è brutale ai livelli con cui si lavora davvero. Una correlazione di 0,3 toglie il 9 per cento della varianza e lascia il 95 per cento della deviazione standard. A 0,5 toglie il 25 per cento e lascia l’87. A 0,7, che quasi chiunque chiamerebbe una relazione forte, toglie il 49 per cento e lascia ancora il 71 per cento della larghezza originale. Solo a 0,9 il resto scende sotto la metà, e solo a 0,95 sotto un terzo. Sulle due serie del modulo, la cui correlazione è 0,4518, la migliore copertura disponibile toglie il 20 per cento della varianza. Tutto il resto di quella posizione è ancora lì.
La finestra, per la terza volta
La lezione 38 ha stabilito che una misura appartiene alla sua finestra, e la lezione 44 ha trovato l’effetto due volte nella volatilità. Con la correlazione è peggio, perché è un rapporto fra tre stime invece che una e gli errori non si cancellano. Sotto, la correlazione fra le due serie del modulo calcolata su ogni finestra di ciascuna lunghezza che la corsa consente.
| Barre nella finestra | Finestre disponibili | Il più basso | Mediana | Il più alto | Il più alto meno il più basso |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Guarda prima l’ultima colonna. Il coefficiente di correlazione può assumere solo valori distanti due unità, da meno uno a uno, e una stima a dieci barre di questa coppia copre 1,35 di quelle due unità. Non è che la stima sia imprecisa; è che una finestra di dieci barre può riportare una relazione negativa forte e una positiva forte sulla stessa coppia, nella stessa corsa, a poche barre di distanza. Nulla è cambiato nella costruzione. La stessa regola ha generato ogni rendimento della serie.
L’aritmetica campionaria dice esattamente quanto di ciò è rumore. Attorno a una correlazione osservata di 0,50, l’intervallo al 95 per cento da 20 osservazioni va da 0,07 a 0,77. Da 60 osservazioni va da 0,28 a 0,67. Da un anno intero di 252 va ancora da 0,40 a 0,59, un intervallo largo un quinto di unità dopo un anno di dati giornalieri. Le correlazioni alte si misurano con più precisione — una osservata di 0,90 su 60 osservazioni sta fra 0,84 e 0,94 —, il che è una magra consolazione, perché per un libro contano proprio i valori alti.
Il segno non è una proprietà della coppia
La cosa che si dice più spesso di due strumenti è che sono correlati inversamente, come se il segno fosse un fatto che li riguarda. Non lo è. Prendi la coppia più citata di tutte, azioni e titoli di Stato, e dai al mercato due cose indipendenti di cui aver paura: la crescita e i tassi d’interesse. Una buona notizia sulla crescita alza le azioni e danneggia i titoli, perché alza i tassi attesi più avanti. Un rialzo dei tassi danneggia entrambi, perché sconta più pesantemente ogni flusso futuro. Scrivi le azioni come crescita meno tassi e i titoli come meno crescita meno tassi, e la covarianza fra loro è la varianza dello shock sui tassi meno la varianza dello shock sulla crescita, mentre ciascuno ha una varianza pari alla loro somma.
La correlazione è quindi la differenza fra le due varianze divisa per la loro somma, e nient’altro. Dai allo shock di crescita tre volte la varianza di quello dei tassi e vale -0,50; dai allo shock dei tassi tre volte la varianza di quello di crescita e vale 0,50. Nove volte in una direzione o nell’altra dà -0,80 e 0,80. Quando contano ugualmente vale esattamente zero. Su tutto quell’intervallo nessuno ha cambiato comportamento e nessuna relazione si è rotta; è cambiata la miscela di ciò che preoccupava il mercato, e la correlazione è la lettura di quella miscela.
Da qui seguono due cose facili da fraintendere. Primo, una correlazione di zero fra azioni e titoli non vuol dire che non abbiano rapporto: secondo questo conto vuol dire che due relazioni forti di segno opposto si equilibrano, il che è una situazione del tutto diversa da quella di due strumenti che davvero non hanno nulla a che vedere, e non resterà a zero. Secondo, un cambio di segno non è la prova che qualcosa si sia rotto. È la prova che è cambiato lo shock dominante, cosa che i mercati fanno di routine e che spesso si vede arrivare guardando il calendario.
Perché sale in una crisi, e quanta parte di quella salita è reale
L’osservazione che le correlazioni vanno a uno quando tutto scende è abbastanza vera da meritare attenzione, e di solito viene spiegata con la paura, che non spiega nulla. Ci sono tre meccanismi e nessuno di essi è la paura.
Il primo è pura aritmetica. Supponi che il rendimento di ogni strumento sia un fattore comune più qualcosa di suo. La correlazione fra due qualsiasi di essi è la varianza del fattore comune divisa per la somma di quella e della varianza idiosincratica. Ora lascia che lo shock comune diventi più grande senza che cambi nient’altro: nessun coefficiente cambia, nessun partecipante si comporta diversamente, nulla di nessuno strumento viene alterato. Se la varianza dello shock comune era 1 contro una idiosincratica di 3, la correlazione era 0,25. Triplica la deviazione standard dello shock comune, il che ne porta la varianza a 9, e la correlazione è 0,75. Questo è tutto il movimento, e discende dal fatto che la correlazione è un rapporto il cui numeratore una crisi gonfia.
Il secondo meccanismo è reale e non riguarda affatto la struttura a fattori. Un detentore a leva che riceve una richiesta di margine vende quello che ha, non quello che sta scendendo, così strumenti senza nulla in comune cominciano a muoversi insieme perché un solo bilancio li contiene tutti. Quello è un nuovo fattore comune, creato dalla liquidazione e che dura esattamente quanto lei. È il motivo per cui una correlazione di crisi può superare qualunque cosa la struttura a fattori ordinaria produrrebbe, e il motivo per cui può sparire nel giro di giorni.
Il terzo è che la misura stessa è distorta, e questo merita aritmetica perché è grande. Una correlazione calcolata solo sul tratto volatile esce più alta della correlazione della stessa coppia misurata su tutto, anche quando non è cambiato assolutamente nulla, perché condizionare su grandi movimenti di una serie seleziona proprio le osservazioni in cui la componente condivisa dominava. La correzione divide la cifra osservata per la radice quadrata di uno più l’aumento proporzionale della varianza moltiplicato per uno meno il quadrato della correlazione osservata. Prendi un tratto la cui varianza si è quadruplicata, cioè la volatilità raddoppiata: una correlazione osservata di 0,80 corrisponde allora a una incondizionata di 0,55. Una osservata di 0,60 corrisponde a 0,35. Una osservata di 0,90 corrisponde a 0,72.
Quella correzione è contestata, e il disaccordo è lo stato onesto della questione e non una nota a piè di pagina. Correggere per la volatilità toglie buona parte della salita apparente, ma il lavoro sugli estremi della distribuzione trova che la correlazione sale comunque nei mercati che scendono più di quanto la volatilità da sola spieghi, e che non sale allo stesso modo nei rialzi. Quindi una parte dell’aumento è un artefatto del misurare durante un periodo violento e una parte è una proprietà reale dei mercati in discesa. Quello che l’aritmetica chiarisce è che l’artefatto è abbastanza grande da contare: chi cita una correlazione di crisi senza dire che cosa ha fatto la varianza sta citando un numero gonfiato di una quantità ignota e consistente.
Che cosa fa a un libro
Tutto quanto precede prepara un solo calcolo, e quel calcolo è il motivo per cui la correlazione sta nel programma. Tieni due posizioni della stessa dimensione in strumenti della stessa volatilità, e la deviazione standard della coppia è la radice quadrata di due per uno più la correlazione, in unità di una posizione. A correlazione zero fa 1,41 e non 2: due scommesse indipendenti della stessa dimensione portano meno del doppio del rischio, e quella differenza è tutto ciò che la diversificazione è. A 0,3 fa 1,61. A 0,8 fa 1,90. A 1,0 fa esattamente 2, cioè una posizione con due ticker sopra.
Estendi questo a un libro equipesato di qualunque dimensione e l’aritmetica resta esatta. Un libro di strumenti della stessa volatilità con una correlazione media a coppie porta il rischio di un numero minore di posizioni indipendenti, e quel numero è il conteggio diviso per uno più il conteggio meno uno per la correlazione media. Dipende dalla correlazione media a coppie e da nient’altro della struttura, cosa che vale la pena sapere, perché significa che un libro correlato non si aggiusta cambiando quali nomi contiene.
| Correlazione media a coppie | 2 nomi | 5 nomi | 20 nomi | 50 nomi |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Ogni cifra della tabella è il numero di posizioni indipendenti che il libro porta davvero. Leggi la riga 0,3 per traverso: passare da cinque nomi a cinquanta, cioè decuplicare il lavoro di gestirlo, porta il conteggio da 2,27 scommesse indipendenti a 3,18. Leggi la colonna dei 20 nomi dall’alto in basso e il crollo è ancora più rapido, da venti a correlazione zero a 6,90 a 0,1 e 2,99 a 0,3. Il primo decimo di correlazione costa più della metà della diversificazione del libro. Non è un avvertimento sulle crisi; 0,1 è un mercato tranquillo.
Il pavimento merita di essere nominato perché è esatto. Man mano che il numero di nomi cresce senza limite, la deviazione standard del libro si avvicina alla radice quadrata della correlazione media per quella di un singolo nome. A 0,3 quel pavimento è 0,55, quindi nessun numero di posizioni porterà un libro con quella correlazione media a coppie sotto il 55 per cento della volatilità di una di esse. A 0,8 il pavimento è 0,89. Aggiungere nomi oltre il punto in cui il conteggio smette di salire è lavoro che non compra nulla.
Ora metti dentro la crisi. Un libro di venti nomi a una correlazione media di 0,3 porta 2,99 scommesse indipendenti e una deviazione standard di 0,58 di quella di un nome. Sposta la correlazione a 0,75, che è ciò che l’aritmetica qui sopra attribuisce a uno shock comune triplicato, e lo stesso libro porta 1,31 scommesse indipendenti e una deviazione standard di 0,87. Il suo rischio è salito del 51 per cento e nessuno ha operato. Per tornare al rischio che avevi prima, ogni posizione deve scendere del 34 per cento — e quel taglio è la risposta alla domanda che la lezione 44 ha lasciato aperta, perché è un taglio che il dimensionamento sulla volatilità non farà per te. L’aritmetica della lezione 44 dimensiona ogni posizione contro la propria volatilità, una alla volta, ed è cieca al fatto che hanno cominciato a essere la stessa posizione.
Ciò che questo non risolve
Che la correlazione che hai misurato sia la correlazione. È una stima, e rumorosa. Attorno a una osservata di 0,50, l’intervallo al 95 per cento da 20 osservazioni va da 0,07 a 0,77, da 60 osservazioni da 0,28 a 0,67, e da un anno intero di 252 osservazioni da 0,40 a 0,59. Ogni correlazione mobile di ogni piattaforma è un numero di questo tipo. Prima di prendere un cambiamento in una di esse per un cambiamento del mercato, controlla se gli intervalli delle due letture si sovrappongono, perché alle lunghezze di finestra che la gente usa quasi sempre lo fanno.
Che la correlazione media a coppie sia tutto quello che devi sapere di un libro. Lo è per la varianza, esattamente, ed è per questo che il conteggio qui sopra non dipende da nient’altro. Non lo è per nient’altro. Prendi gli stessi venti nomi e la stessa media di 0,3, ma disponili come due blocchi di dieci correlati 0,75 dentro ciascun blocco e -0,105 fra i blocchi, che è una matrice di correlazione legittima e fa media 0,3 alla cifra. Il libro mostra ancora 2,99 scommesse indipendenti e una deviazione standard di 0,58, perché quelle dipendono dalla sola media. Ma dieci dei suoi venti nomi sono un blocco che porta 1,29 scommesse indipendenti fra tutti loro, quindi metà libro è una sola posizione, e nessuna cifra della tabella qui sopra riesce a vederlo. La frase più sopra, secondo cui un libro correlato non si aggiusta riordinandone i nomi, è vera della varianza e di niente di più ampio. Fai girare il conteggio sui tuoi blocchi oltre che sull’insieme.
Che la correlazione misuri quanto due cose siano legate. Misura quanto bene si adatta una retta, e nient’altro. Due serie possono determinarsi perfettamente a vicenda e segnare zero, cosa che accade ogni volta che la relazione è simmetrica attorno a un punto di inversione — una posizione che perde su un movimento grande in entrambe le direzioni ha esattamente quella forma. Tutto quel che sta in questa pagina vale per strumenti la cui relazione è più o meno lineare nell’intervallo in cui li tieni, e le opzioni non sono fra questi.
Che le cifre di queste due serie siano di chiunque. La seconda è stata costruita dalla prima con una regola stampata sopra, proprio perché l’aritmetica fosse verificabile, e le sessanta barre del modulo sono state fatte fin dall’inizio per leggersi su un grafico piccolo. La forma della tabella delle finestre si trasferisce — le finestre corte danno davvero correlazioni selvagge su dati veri, e per la stessa ragione. Le cifre precise no, e nemmeno lo 0,45.
Che l’aritmetica del libro copra un libro vero. Il conteggio efficace suppone che ogni posizione abbia la stessa dimensione e ogni strumento la stessa volatilità. Un libro con una posizione tre volte più grande delle altre è più vicino a essere quella posizione di quanto qualunque conteggio di ticker suggerisca, e il rimedio è rifare lo stesso calcolo con le posizioni pesate per quello che rischiano davvero. Il risultato sulla correlazione media resta esatto a pesi uguali e smette di esserlo nel momento in cui non lo sono.
Che una correlazione sia abbastanza stabile da coprirci sopra. Il rapporto di copertura è una correlazione moltiplicata per un rapporto di due volatilità: tre stime, ciascuna con il proprio errore, riunite in un numero che poi decide una dimensione. E quella grandezza si muove di più proprio nelle condizioni in cui alla copertura si chiede di funzionare. Una copertura dimensionata su una correlazione di mercato tranquillo è dimensionata per il mercato che non sta accadendo quando ti serve.
Esercizi
- Conta le scommesse indipendenti nel tuo libro. Prendi le posizioni che tieni, calcola la correlazione di ogni coppia sulle ultime 60 barre, fai la media di quelle correlazioni e metti la media nel conteggio diviso per uno più il conteggio meno uno per la media. Scrivi la risposta accanto al numero di ticker sul tuo schermo. Se tieni quindici cose e l’aritmetica dice due e mezzo, adesso sai quanto vale la tua diversificazione, e quel numero non era ottenibile in nessun altro modo.
- Giudica ogni copertura dai suoi due numeri e non dalla sua storia. Per qualunque cosa tu tenga perché dovrebbe compensare qualcos’altro, calcola la correlazione fra le due, calcola il rapporto delle loro deviazioni standard e moltiplica. Quel prodotto è la dimensione che la copertura dovrebbe avere, per unità della cosa coperta. Confrontalo con la dimensione che tieni davvero. Poi eleva la correlazione al quadrato e leggi quanta varianza la copertura toglie perfino quando è dimensionata alla perfezione. A 0,7 la risposta è meno della metà.
- Taglia in due la tua storia e applica la correzione. Prendi una coppia che ti interessa, taglia la sua storia nella metà più tranquilla e in quella più volatile secondo la volatilità del primo strumento, e calcola la correlazione in ciascuna separatamente. Prendi poi il rapporto fra le due varianze e applica la correzione qui sopra alla cifra della metà volatile. Quel che della differenza sopravvive a quell’aggiustamento è la parte che non è un artefatto del misurare durante un tratto violento, ed è di solito parecchio più piccola di quanto il confronto grezzo lasciasse credere.
Fonti. Francis Galton, «Co-relations and their Measurement, chiefly from Anthropometric Data» (Proceedings of the Royal Society of London, 1888), per il coefficiente stesso, introdotto per confrontare lunghezze di arti e non mercati, e definito allora esattamente come si calcola oggi. Ronald A. Fisher, «Frequency Distribution of the Values of the Correlation Coefficient in Samples from an Indefinitely Large Population» (Biometrika, 1915), per la distribuzione campionaria e per la trasformazione da cui escono gli intervalli citati sopra. Harry Markowitz, «Portfolio Selection» (The Journal of Finance, 1952), per l’identità della varianza di portafoglio che trasforma una correlazione a coppie in un’affermazione su un libro, che è l’unico motivo per cui qualcosa di tutto questo sta in un programma di trading. Kristin J. Forbes e Roberto Rigobon, «No Contagion, Only Interdependence: Measuring Stock Market Comovements» (The Journal of Finance, 2002), per la distorsione da condizionamento e per la correzione applicata sopra. François Longin e Bruno Solnik, «Extreme Correlation of International Equity Markets» (The Journal of Finance, 2001), per l’altro lato di quell’argomento: la correlazione sale nei mercati in discesa più di quanto la correzione per la volatilità spieghi, e non sale allo stesso modo in quelli in salita.
La correlazione è salita nel terzo meccanismo qui sopra perché un solo bilancio teneva tutto, e questo punta a una grandezza di cui questo modulo non ha misurato niente. Ogni numero delle lezioni dalla 38 alla 45 è stato calcolato dai prezzi. Nessuno di essi dice chi tiene la posizione dall’altra parte della tua, quanta ce n’è, o quanta ne è stata presa a prestito. La lezione 46 prende in mano i dati di posizionamento che vengono davvero pubblicati: che cosa contengono i rapporti, il ritardo fra la data che descrivono e quella in cui escono, perché una posizione grande non è la stessa cosa di una affollata, e che cosa si può e non si può concludere dal sapere che qualcun altro è lungo.
La volatilità come quantità
La grandezza di cui la correlazione è un rapporto, e il dimensionamento che questa lezione corregge.
Leggi la lezione →Che cos’è un timeframe
Il problema della finestra nella sua forma generale, prima che la correlazione lo peggiorasse.
Leggi la lezione →Dimensionamento della posizione
L’aritmetica che dimensiona una posizione alla volta e non riesce a vedere la seconda.
Leggi la lezione →Dati di posizionamento
Chi tiene l’altro lato, e quanto di esso è stato preso a prestito.
Leggi la lezione →Solo a scopo educativo. Il trading comporta un rischio sostanziale di perdita. Non è una consulenza finanziaria. I risultati passati non garantiscono risultati futuri.
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