分形理論的應用

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分形理論的誕生接近30年,它對多種學科的影響是極其巨大的.分形理論在生物學、地球物理學、物理學和化學、天文學、材料科學、計算機圖形學、語言學與情報學、信息科學、經濟學等領域都有廣泛的應用。

量化投資中,分形也具有重要的價值,例如,一般來說,股票價格變動圖完全是隨機的,因此使人感到幾乎無規律可循。但若從統計學觀點解析這一變動,就會發現有很好的規律。

Mandelbrot發現下面兩個法則:

(1)每個單位時間內的股票價格變動分佈,服從特性指數D≈1.7的對稱穩定分佈。

(2)單位時間不論取多大或多小,其分佈也是相似的,也就是說,適當地改變尺度,就可成爲同樣的分佈。

關於穩態分佈,只討論與分形有關的一些性質。若把單位時間T之間的股票價格變動x的分佈密度記爲P(x),則下述關係成立:

此關係式表示股票價格變動的大小分佈爲分形。例如,一天的股票價格變動在x元以上,比2x元以上的變動次數多2的1.7倍≈3.2倍。

法則(2)表示股票價格變動在時間上也是分形的。一天的股票價格變動圖形與一年的股票價格變動圖形相比,不同的只是股票價格的尺度,而對變動情況則很難加以區別。

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