Overfitting-Risiko

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Fragestellungen

Fragestellungen:

  • Lässt sich die Gesamtperformance verbessern, wenn man Signale in Monaten ausschließt, in denen Assets durchweg schlechter abgeschnitten haben?
  • Angesichts der vielfältigen ausgeprägten saisonalen Muster bei Rohstoffen, etwa bei Preis, Volatilität, Angebot oder Nachfrage, ist dies eine berechtigte Hypothese.

Vorgehen:

  • Kalendermonate ermitteln, in denen das Signal eines AiLA-Assets offenbar durchweg unterdurchschnittlich abschneidet.
  • Handelssignale für dieses Asset sperren, wenn sie in dem schwachen Monat erzeugt werden.
  • Die Performance des AiLA-Index mit und ohne diese Auswahl schlechter Monate vergleichen.

Was ist schlecht?

  • Einen schlechten Monat quantitativ definieren, d. h. eine willkürliche Festlegung treffen.
  • Renditen durch die Volatilität teilen, um Ausreißer einfach zu erkennen und zu behandeln.
  • Selbst bei 10 Jahren historischer Daten umfasst ein bestimmter Monat nur eine begrenzte Stichprobe täglicher Datenpunkte.
  • Eine durchweg schlechte Performance in einem bestimmten Monat sollte im Vergleich zum statistischen Fehler der beobachteten durchschnittlichen Monatsrendite eine relevante Größenordnung haben.
  • Wir definieren eine schlechte Monatsperformance hier wie folgt:
    • Durchschnittliche Monatsrendite/Volatilität < -0.1
    • Durchschnittliche Monatsrendite/Volatilität liegt mehr als 1.5 Standardabweichungen unter der durchschnittlichen Rendite der 8 besten übrigen Monate.
  • Die Ermittlung schlechter Monate wird auf die Assets eines AiLA-Long/Short-Index angewandt, der die 102 liquidesten Assets umfasst.

Scheinbare Verbesserungen

  • Werden AiLA-Signale verworfen, die in schlechten Monaten erzeugt wurden, und stammen diese schlechten Monate aus Daten desselben Zeitraums, verbessern sich die Ergebnisse dramatisch.
  • Werden schlechte Monate im Zeitraum 2011 bis 2016 ermittelt und auf Signale der Jahre 2017 bis 2021 angewandt, zeigt sich keine Verbesserung der Ergebnisse.
  • Dieselbe Übung mit Signalen aus 2011 bis 2016 und schlechten Monaten, die im selben oder einem späteren Zeitraum ermittelt wurden, ergibt dasselbe Verbesserungsmuster.
  • Der Fall von Overfitting durch schlechte Monate aus demselben Zeitraum wie die Performancebewertung ist offensichtlich, zeigt aber die potenziell große Wirkung, die sich aus dem sehr niedrigen Signal-Rausch-Verhältnis von Handelsstrategien ergibt.
  • Dies unterstreicht, wie wichtig ein rigoroser Forschungsprozess ist, denn es besteht das Risiko unbeabsichtigter und subtiler Quellen von Overfitting!

Schlussfolgerungen

  • Für die Hypothese, Signale in Monaten zu verwerfen, in denen das Signal eines AiLA-Assets offenbar durchweg schlechter abgeschnitten hat, war keine Verbesserung festzustellen.
  • Die Übung zeigt jedoch, wie stark sich Overfitting wegen des sehr niedrigen Signal-Rausch-Verhältnisses auf die Performance einer Handelsstrategie auswirken kann.
  • Der hier gezeigte Fall von Overfitting ist bewusst offensichtlich gewählt; dasselbe Problem kann jedoch leicht und unbeabsichtigt auf viele subtile Weisen auftreten, etwa durch die wiederholte Nutzung von Trainings- und Validierungsdaten in einem Zyklus des maschinellen Lernens.
  • Die Ergebnisse erinnern daher daran, wie wichtig ein rigoroser Forschungsansatz ist, um verlässliche Ergebnisse zu erzielen.
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