[论文解读] Multiscale Features of Cross Correlation of Price and Trading Volume

Jamshid Ardalankia, Mohammad Osoolian+2 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2019

Complex Systems and Time Series Analysis被引用 1

一句话总结

本研究应用多分形去趋势交叉相关分析（MF-DXA）方法，揭示了在多个时间尺度下股票价格与交易量之间交叉相关性的幂律标度与多分形结构。研究发现，价格-成交量耦合表现出显著的标度行为，且随时间尺度增大而减弱，在发达市场中成交量主导价格，从而增强了价格的有效性。

ABSTRACT

Price without transaction makes no sense. Trading volume authenticates its corresponding price, so there is mutual information and entanglement between price and volume. On the other hand, we are curious about scaling features of this entanglement and need to know how structures in different scales translate information. So, markets are faced with a variety of dimensions of price and trading volume. Investment size (volume), price-wise expectations (gain/loss), and time-wise expectations (time-scale) differ from one investor to another. This study, by applying the MF-DXA method, demonstrates that price and trading volume and their coupling contain power law information and are multifractal in the markets we investigated. Also, the resultant correlation coefficients present scaling behaviors which are totally significant in the investigated time-scales and they decrease with increasing time-scales. Meanwhile, considering developed markets, the price-volume coupling is more dominated by trading volume rather than price. This domination increases price validity. We can confirm that in a developed market, traders, with a certain price, are more rational and show their enthusiasm to price by applying trading volume. This approach for emerging markets is weak. As a whole, in emerging markets, market behavior is guided by a phenomenon other than volume.

研究动机与目标

• 研究金融市场上价格与交易量之间多尺度交叉相关结构。
• 确定在不同时间尺度下，价格-成交量耦合中出现的标度行为与多分形性的机制。
• 比较发达市场与新兴市场中成交量对价格的主导程度差异。
• 评估交易量在验证价格信息与反映投资者理性方面的作用。

提出的方法

• 应用多分形去趋势交叉相关分析（MF-DXA）方法，分析价格与成交量时间序列之间的交叉相关性。
• 该方法检测了在多个时间尺度下交叉相关系数的幂律标度行为。
• 通过分析奇异谱与标度指数，量化价格-成交量耦合中的多分形性。
• 通过分析交叉相关系数随时间尺度的变化，评估标度行为。
• 区分发达市场与新兴市场，比较价格-成交量耦合的强度与性质。
• 在所研究的时间尺度范围内，评估标度行为的统计显著性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在金融市场上，价格与交易量如何在多个时间尺度下共同演化？
• RQ2 价格与成交量之间交叉相关性的标度行为具有何种性质？
• RQ3 价格-成交量耦合的多分形性程度如何，且其在不同时间尺度下如何变化？
• RQ4 在发达市场与新兴市场中，成交量对价格的主导程度有何差异？
• RQ5 交叉相关性的标度行为对市场效率与投资者理性意味着什么？

主要发现

• 所有所研究的时间尺度下，价格与交易量之间的交叉相关性均表现出显著的标度行为。
• 随着时间尺度增加，相关系数减小，表明在更长的时间范围内耦合性减弱。
• 价格与成交量的耦合表现出幂律标度，证实了数据中存在长程依赖性。
• 耦合具有多分形性，表明市场行为存在复杂且与尺度相关的动态特征。
• 在发达市场中，交易量主导价格信息，增强了价格的有效性，并反映出更理性的交易者行为。
• 在新兴市场中，价格-成交量耦合较弱且不具明显的成交量主导性，表明市场行为受成交量之外因素的影响。